海洋是一個(gè)巨大的可再生能源庫(kù)，進(jìn)人海洋中的太陽(yáng)輻射能除一部分轉(zhuǎn)變?yōu)楹Ａ鞯膭?dòng)能外，更多的是以熱能的形式儲(chǔ)存在海水中，而且海水的熱容量又比較大，為3996kj/( m·℃)，而空氣只有1.28kj/( m·℃)，非常適合作為熱源使用。另外雖然海水在一定深度溫度是隨季節(jié)變化的，但是在深度大約700m以下海水的溫度就基本保持不變了，溫度大約常年維持在6 -7℃左右，特別是在受到冷海流影響，在較淺的深度就可以得到低溫海水，因此在特定的條件下海水又很適合做天然冷源使用。

  把海洋作為一種冷、熱資源，能量是取之不盡的，可再生的。我國(guó)海岸線較長(zhǎng)，一些沿海城市具有很好地利用海水源熱泵系統(tǒng)的條件。利用海水源熱泵為建筑提供冷、熱源，以節(jié)約能源，減小污染，既具有高科技成果應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)意義，更具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的節(jié)約型社會(huì)發(fā)展進(jìn)步意義。

  海水源熱泵因其自身具有特殊性，區(qū)別于常規(guī)冷熱源系統(tǒng)，為更好地應(yīng)用海水源熱泵系統(tǒng)，盡量提高海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的供熱／冷的效率以及整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，需要從勘查、設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制。

  目前海水資源在暖通空調(diào)上的應(yīng)用主要有兩種形式，一種叫海水源熱泵系統(tǒng)，Sea-watersource heat pump，SWHP。一種叫深水冷源系統(tǒng)，Deep water source cooling，DWSC。

  兩種方式在工作原理、系統(tǒng)組成和需要海水條件等方面都存在一定的差異，但在某些條件下可以聯(lián)合使用。

  SWHP通常是與區(qū)域供熱、供冷相對(duì)應(yīng)的。工作原理是夏季熱泵用作冷凍機(jī)，海水作為冷卻水使用，冷卻系統(tǒng)不再需要冷卻塔，這樣會(huì)大大提高機(jī)組的COP值，據(jù)測(cè)算冷卻水溫度每降低10C，可以提高機(jī)組制冷系數(shù)2%-3%左右。冬季，通過(guò)熱泵的運(yùn)行，提取海水中的熱量供給建筑物使用。供熱和供冷的時(shí)候使用一套分配管網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要組成部分包括：海水取、泄放系統(tǒng)、熱泵、冷凍水（供熱）分配管網(wǎng)和熱交換器（根據(jù)海水是否直接進(jìn)入熱泵確定有無(wú)）。這種系統(tǒng)把海水作為冷、熱源使用，可以部分甚至全部取代傳統(tǒng)空調(diào)和供熱系統(tǒng)中的冷凍機(jī)和鍋爐，是瑞典、挪威等歐洲國(guó)家應(yīng)用比較多的形式。

  DWSC是與Free cooling（天然冷源）相對(duì)應(yīng)的。工作原理是利用一定深度海水常年保持低溫的特性，夏季把這部分海水取上來(lái)在熱交換器中與冷凍水回水進(jìn)行熱交換，制備溫度足夠低的冷凍水供建筑物使用。系統(tǒng)主要由海水取、泄放系統(tǒng)．熱交換器和冷凍水分配管網(wǎng)構(gòu)成。這種系統(tǒng)僅把海洋作為冷源來(lái)使用，可以部分或者全部取代傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中的冷凍機(jī)，是美國(guó)、加拿大等美洲國(guó)家應(yīng)用比較多的形式。

  以上兩種方式，不論是通過(guò)熱交換利用海水的冷量，還是通過(guò)熱泵將海水的熱量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到的熱水或冷凍水均可以通過(guò)建筑內(nèi)部的管道系統(tǒng)輸送到空調(diào)器內(nèi)，建筑的冷、熱負(fù)荷最終將轉(zhuǎn)移到海水中，排人大海，因此這兩種形式可以統(tǒng)稱(chēng)為海水空調(diào)( Seawaterairconditioning, SWAC).

  海水溫度是海水空調(diào)技術(shù)應(yīng)用成敗的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)海水資源利用的核心問(wèn)題，對(duì)熱泵系統(tǒng)能否正常運(yùn)行起決定性作用。利用海水作為Free cooling要求海水溫度在12℃以下。

  目前國(guó)外的熱泵技術(shù)供熱運(yùn)行時(shí)要求海水溫度不得低于2℃（少數(shù)熱泵產(chǎn)品可在-4℃以上運(yùn)行），而且海水溫度越高，熱泵機(jī)組的制熱系數(shù)越大，供熱效率越高。不同的海水溫度在供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式上也會(huì)存在差異，直接影響到工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。

  海水溫度條件主要涉及海水最冷月和最熱月海水各層的溫度，在這方面我國(guó)黃海、渤海地區(qū)有很好的水溫條件。

  據(jù)調(diào)查，在海水溫度最低的月份2月份，在黃海、渤海地區(qū)海水表面溫度大部分區(qū)域在2℃以上，這個(gè)溫度可以滿(mǎn)足熱泵的運(yùn)行條件，在瑞典同樣的水溫狀況下熱泵的COP值可以達(dá)到3左右，有資料表明COP達(dá)到2以上就比燃煤節(jié)能。在夏季，在水深35m處，海水溫度多在12一14℃左右。尤其在山東半島附近，受冷水團(tuán)影響不同等溫線之間間距更小，因此較近距離內(nèi)就可以取得溫度更低的海水，從而減少海水管線的敷設(shè)長(zhǎng)度，降低工程造價(jià)。

  因此海水空調(diào)設(shè)計(jì)首先要考慮SWHP和DWSC的結(jié)合形式。在過(guò)渡季和夏季部分負(fù)荷時(shí)可以利用海水直接供冷，在峰值負(fù)荷的時(shí)候運(yùn)行熱泵。冬季切換部分閥門(mén)，熱泵按照制熱模式進(jìn)行區(qū)域供熱。夏季聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式在熱泵供冷運(yùn)行時(shí)海水作為冷卻水使用，充分利用海水的自然溫度條件，是節(jié)能運(yùn)行的最佳模式。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要充分調(diào)查當(dāng)?shù)厮疁睾退顥l件找到最佳的取水深度。

  我國(guó)海岸線長(zhǎng)，有眾多的島嶼和半島，目前沿海城市是發(fā)展最快的地區(qū)，有很多地區(qū)正在考慮大規(guī)模的整體開(kāi)發(fā)，同時(shí)沿海城市又是冷、熱負(fù)荷最集中的地區(qū)。如果當(dāng)?shù)氐乩韮?yōu)勢(shì)和這項(xiàng)技術(shù)充分結(jié)合就能大大緩解空調(diào)用電的壓力，并且對(duì)環(huán)境保護(hù)有很大幫助，同  時(shí)可以帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。國(guó)外應(yīng)用工程的經(jīng)驗(yàn)也是系統(tǒng)規(guī)模越大，整體的經(jīng)濟(jì)效益也就越好。同時(shí)海水熱泵取消了空調(diào)系統(tǒng)的冷卻設(shè)備，可以節(jié)約大量的淡水資源，這一點(diǎn)對(duì)于淡水匱乏的中國(guó)而言意義也很大

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