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常识扫描:海水源热泵原理及其研究现状

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发表于 2018-9-2 12:19:20 |显示全部楼层
  海水源热泵技术是利用地球表面浅层水源(海水)吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
  海水吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,并且海水的温度一般都十分稳定。海水源热泵机组工作原理就是以海水作为提取和储存能量的基本“源体”,它借助压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于海水中的低品位能量“取”出来,给建筑物供热;夏季则把建筑物内的能量“取”出来释放到海水中,以达到调节室内温度的目的。这种机组的最大优势在于对资源的高效利用,首先它虽然以海水为“源体”,但不消耗海水,也不对海水造成污染;其次它的热效率高,消耗1千瓦的电能,可以获得3千瓦至4千瓦的热量或冷量,从根本上改变了传统的能源利用方式。如图一所示。
  国外有很多应用海水做热泵冷热源的实例。如20世纪70年代初建成的悉尼歌剧院,日本20世纪90年代初建成的大阪南港宇宙广场区域供热供冷工程,利用海水为23300kW的热泵提供冷热源。北欧诸国在利用海水热源方面具有丰富的实践经验,其中瑞典就是一个典型应用海水源热泵集中供冷/暖的国家。瑞典首都斯德哥尔摩建设了总能力为180MW的世界上最大的海水热泵站,用于区域供热,占城市中心网输送总量的60%。热泵站由6台供热能力为30MW/台热泵机组组成,1984-1986年调试完成,投入运行。
  我国第一个海水源热泵项目于2004年在青岛发电厂建成使用。该厂总面积达1871平方米的职工食堂,成为我国第一个供热不需要煤炭、油料,只使用海水提供采暖的建筑。此外,大连市星海假日酒店海水源热泵中央空调工程也已正式启动,此次海水源热泵中央空调将为4万平方米的建筑提供制冷和采暖,这在国内尚属首例。
  日前,经过申报和专家评审等程序,大连市被国家选为全国唯一的水源热泵技术规模化应用示范城市,这标志着大连市今后将有望以海水为能源,进行室内空气的冷热调节。
  按照国家《建筑节能实施方案》要求,“十一五”期间,示范城市的水源热泵供热、制冷面积要达到500万平方米以上。示范内容包括水源热泵供热、供冷和相关的技术研发集成及产业化。对示范城市的示范项目,国家将提供专项资金,用于补贴70%的增量成本。目前,大连市正积极推进小平岛新区、星海湾商务区、软件产业带等区域实施海水热泵技术的前期工作。以水源热泵技术供热(制冷)主要是利用大型热泵对事先抽取的海水进行处理,将其中的热量提取出来,用于供热和制冷,并将能量通过城市原有的供热(制冷)系统输送到户,这就完成了原先需要用煤作为燃料才能完成的供热过程。冬天,大型热泵可以被用来进行区域内的集中供热;夏天,大型热泵依靠类似的原理又可完成以海水为能源的制冷供冷过程。水源热泵由电力驱动,由于其发热效率为电力消耗的4倍,加上它同时可以制冷,能源转换效率会进一步提高。
  海水源热泵作为一种新型的制冷供暖方式,从技术的角度,尤其是热泵机组的角度上看是相当成熟的。
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