海水热泵技术应用1.ppt

软件园二期应用海水热泵技术  进行区域供冷和供热的初步探讨 主要内容 研究背景和意义 海水热泵技术区域供冷、供热系统介绍 国外的应用现状和经济性分析 大连和瑞典的气候对比 软件园二期应用海水空调的优势 目前已经初步完成的工作 正在进行的和以后需要做的工作 附录：经济性分析软件成果展示 一、研究背景和意义 1.1研究背景 世界背景： 二十一世纪，能源和环境是人类面临的两大问题。在过去的十几年中，越来越多的工程师和科学家开始关心全球的气候变化问题。这种气候变化与人们使用煤、石油等矿物燃料有关。并且这些燃料在数量上是有限的，最近的石油和煤价格的上涨对经济发展已经造成了严重的破坏。 国内背景： 可持续发展和绿色建筑是中国应对这两大问题提出的措施。在中国，能源产量和消耗量增长的很快，从1980～1999年间平均的增长率从3.2％～4.3％间波动。这其中主要是依靠煤，而相关的排放物增长占世界CO2的排放量增长率的28％，在2020年后中国将会取代美国成为最大的CO2排放国家。而这其中三分之二的能源最终是利用热能，其中非常大的比例是低温热能（家庭热水，居住区和商业区的空调加热）。 刚刚结束的八国会议已经提出对中国CO2排放量要求。中国没法回避这个问题，不久的将来中国会正视这个问题。 大连市的情况： 具体到大连，除了上述问题以外，大连还存在缺少淡水的问题，人均淡水占有量是全国的四分之一，而传统空调使用冷却塔进行冷却，每年的空调的补水量巨大 。 以上问题驱使人们不断探求新的可更新，环境友好的能源。海水热资源的利用是人们在这过程中找到的切实可行的方法之一。 1.2海洋热资源利用的意义 据国外资料介绍，海水是一种很好的热资源，主要应用在大中型热泵系统。在深度25～50米的深处，冬季海水的温度一般是(5-8℃)，结冰问题通常不是个问题（冰点通常是 -1℃~ -2℃)。海洋热资源在各方面有很多的优势，世界各国也不断重视这方面的开发利用。 二、海水热泵技术区域供热、供冷系统介绍 2.1海水热泵的工作原理 海水水源热泵系统是以海水为提取和储存能量的冷、热源，借助压缩机系统消耗少量电能，在冬季把存于水中的低位热能提取出来为用户供热；夏季则把室内的热量提取出来释放到水中，从而降低室温，达到制冷的效果。 海水空调是利用海水资源的一个很好的途经。现在的海水空调在技术上和经济上都是可行的。一旦安装后，能源供应是取之不尽的，可以大大减少对于燃料的依赖。另外海洋热资源是可更新的、对环境没有危害的。再次使用海水空调可以大量节省淡水资源。对开发商来说建筑物内没有单独的冷冻机房，可以提供更大的有效面积。 海水水源热泵原理图 2.2海水空调系统的构成 几公里长的大管径海水供水管道 抗腐蚀的热泵 把冷、热水从机房送到各建筑的管网系统 海水回水管道 2.3影响海水空调系统经济性的因素 融资方法(包括产权类型和利率) 当地的海水和地形状况 海水空调的区域特点 电价分类 海水空调系统的利用率 三、国外应用现状和国内研究状况 世界各国都在研究海水在暖通方面的应用。北欧的瑞典、挪威，美洲的美国、加拿大，亚洲的日本和香港都已经有成熟的应用。 3.1瑞典的使用情况 斯德哥尔摩26℅的集中供热系统热量来自污水和海水，热泵机组的总装机容量达到了420MW。海水取自海平面以下15m处，冬季的温度大约+3 ℃ 。目前最大的热泵系统在斯德哥尔摩，共有六台热泵系统组成（每台30MW）具体的参数如下： 单台/总供热能力：30MW/180MW 单台耗电：8MW 蒸发温度：-3℃ 冷凝温度：+82 ℃ 海水进出口温度：+2.5/+0.5 ℃ 供水、回水温度： +80 ℃/ +57 ℃ 调节能力：10–100% 1988年所有大型的热泵的COP平均值为3.1 （经过理论计算COP值大于2，就比燃煤节能）  2000年瑞典区域供冷情况 斯德哥尔摩 斯德哥尔摩 热 泵 机 组 热泵机组 取水口 排水口 3.2挪威的使用情况 3.4日本 大阪 最大海水用量13,100 m3/h，供热供冷的面积750,000 平方米，系统采用吸收式制冷、冰蓄冷和热泵系统，海水用于冷却和热源。 3.5其他国家的研究情况 美国的夏威夷、荷兰的安的列斯群岛、关岛的Tumon海湾、新西兰的奥克兰市都在做海水空调的研究，但他们考虑主要是从深海取水夏天直接与热交换器进行换热