淺談海水源熱泵的發(fā)展【文獻綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計文獻綜述建筑環(huán)境與設(shè)備工程淺談海水源熱泵的發(fā)展摘要：隨著環(huán)境和能源問題的日益突出，熱泵技術(shù)得到了長足的發(fā)展，而海水源熱泵作為熱泵技術(shù)的一種，有其自身的發(fā)展歷史、工作原理、根據(jù)當?shù)氐那闆r布置管路以及在運行過程中需要注意的問題。關(guān)鍵字：海水源熱泵；發(fā)展；應用前言日益增長的能源消耗和環(huán)境污染是困擾人類社會的兩大難題，引起了世界各國的高度重視.我國燃煤型鍋爐供熱污染及以大氣為冷源的空調(diào)系統(tǒng)造成的環(huán)境溫度升高，使熱泵作為一種有利于環(huán)境保護的高效節(jié)能裝置而受到廣泛重視。熱泵機組主要分為空氣源熱泵和水源(地源)熱

2、泵.從世界范圍看，空氣源熱泵已處于成熟期，但空氣源熱泵受環(huán)境、氣候影響較大，且當氣溫過高或過低時會出現(xiàn)不能正常運行的情況。由于地下水溫冬夏變化大，于是就出現(xiàn)了以水作為冷熱源的水源熱泵。水源熱泵是一種利用地球表面或淺層水源(如地下水、河流和湖泊)，或者是利用人工再生水源(工業(yè)廢水、地熱尾水)的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng).它耗能少，不消耗水資源，也不污染環(huán)境，還可利用再生資源實現(xiàn)冬季供暖、夏季制冷和提供日常生活熱水3大功能，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，具備諸多優(yōu)勢，受到社會各界的廣泛歡迎，海水源熱泵是基于水源

3、熱泵發(fā)展而來的，不過海水源熱泵有其自身的優(yōu)勢與需要注意的問題。本次論文主要是為畢業(yè)設(shè)計做準備，探討空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能方式，發(fā)展方向。這里主要結(jié)合舟山特殊的地理環(huán)境，主要探討海水源熱泵的利用。正文1海水源熱泵的工作原理海水源熱泵技術(shù)是利用海水吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源,并采用熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。海水源熱泵機組工作原理就是以海水作為提取和儲存能量的基本“源體”,它借助壓縮機系統(tǒng),消耗少量電能,在冬季把存于海水中的低品位能量“取”出來,給建筑物供熱

4、;夏季則把建筑物內(nèi)的能量“取”出來釋放到海水中,以達到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的[1]。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1國外研究現(xiàn)狀海水源熱泵的研究與應用目前主要集中在中、北歐各地區(qū)，如瑞典、瑞士、奧地利、丹麥等國家。在利用海水源熱泵集中供熱供冷方面瑞典已有先進而成熟的經(jīng)驗。位于瑞典斯德哥爾摩市蘇倫圖那的集中供熱供冷系統(tǒng)是目前世界上最大的集中供熱供冷系統(tǒng)，其制熱制冷能力為200MW，管網(wǎng)延伸距岸邊最長達20km。該工程建于八十年代中期，位于波羅的海海邊，是利用海水制熱制冷的典范，近幾年瑞典利用海水集中供熱供冷發(fā)展非常迅速，預

5、計在未來十年中將突破500GWh的能力。1987年，挪威的Stokmarknes醫(yī)院，建筑面積14000m2，采用海水源熱泵來解決其漫長冬季的供熱問題，同時采用一臺燃油鍋爐來滿足其峰值負荷。該熱泵的供熱能力為2200MWh/年，自運行以來，每年可節(jié)能1235MWh，節(jié)約運行費用€31,743，此外可減少CO2排放量800t/年，SO2排放量5.5t/年。1992年Halifax濱海地區(qū)的Purdy’sWharf辦公商用綜合樓，建筑面積69000[2],[3]。該地區(qū)每年大約有十個半月需要供冷，而其海水水下2

6、3m處全年水溫一般在10℃以下，因此該綜合樓采用了海水源熱泵系統(tǒng)為其供冷。經(jīng)過運行證明，該熱泵系統(tǒng)較傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)多投資的費用在兩年內(nèi)即可回收，具有明顯的節(jié)能效果。此外2000年悉尼奧運會的場館也使用了海水源熱泵技術(shù)。2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀1996年青島理工大學（原青島建筑工程學院）的于立強教授針對青島東部開發(fā)區(qū)14萬m2建筑的冷熱源選擇提出了建設(shè)海水冷熱源大型熱泵站的可行性分析。2002年天津科技大學陳東博士提出以海水作為冷熱源，應用大型的制冷＆熱泵系統(tǒng)，為沿海城市集中進行冷暖供應的方案，并進行了一系列的分析說

7、明。2004年11月青島市某廠綜合樓，建筑面積2500m2，采用海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)為其供熱和供冷。另外，大連市在2005年底將推行“大型海水供熱泵技術(shù)”的城市供熱項目，目前該項目處于論證階段。3應用中的問題及對策3.1腐蝕問題及防腐措施海水中具有自然界中最豐富的天然電解質(zhì)，有很強的腐蝕性，許多材料在海洋環(huán)境中使用時都會遭受不同程度的腐蝕破壞，而材料腐蝕會造成相當大的經(jīng)濟損失。金屬在海水中的腐蝕程度主要與海水的鹽度、電導率、PH值與溶解氧有關(guān)。目前，對于海水腐蝕問題國內(nèi)外均有較成熟的經(jīng)驗，已不再是海水利用的障

8、礙，而且高新技術(shù)仍在不斷地研究開發(fā)之中，這對促進海水利用是十分有利的。在海水源熱泵系統(tǒng)工程中，應根據(jù)實際情況采取適當?shù)拇胧渚唧w措施如下：①合理選擇防腐蝕材料：防腐蝕材料包括在海水中能自動形成表面鈍化膜的金屬，如鈦及其合金、鎳基合金、不銹鋼和銅合金等。對于海水換熱器來說，當流速較低時可以采用銅合金；當流速高或設(shè)備要求的可靠性高時，應選用鎳基合金和鈦合金。海水泵的某些配合件不允許產(chǎn)生腐蝕且防護困難，應選用高耐腐蝕