江水源热泵的应用及设计研究现状

江水源热泵的应用与研究现状

1前言

江水具有很好的宏观热能特征，将其作为热泵冷热源为建筑物供暖供冷前景巨大，在国内引起了广泛关注，目前也有一些应用案例。相比各类空气源热泵，江水源热泵能够获得更高的能效，并能缓解城市热岛效应。

长江流域处于夏热冬冷地区[1]，冬夏季空调负荷较大。随着经济的增长、人民生活水平的提高，空调系统必将普及，空调负荷必将大幅增长。水源热泵机组在冬季采集来自湖水、河水、地下水及地热尾水，甚至工业废水污水中的低品位热能供给室内取暖；在夏季则把室内的热量取山，释放到水中，制取冷水达到夏季空调供冷的目的。江水源热泵利用长江水作为系统的冷热源，效率高，且不需冷却塔和锅炉等设备，机房占用面积小，不向大气排放污染物及热量，改善室内环境及城市环境。充分利用长江水资源不仪能够人幅度降低冬夏季空调能耗，而且降低电网及燃气的供应尖峰，达到高效、节能、环保的目的。本文还综述了该领域目前的应用与研究现状。

2对江水作为冷热源的分析

由于江河水年四季温度变化较小，水量丰富稳定，是水源热泵良好的低位能源。长江、嘉陵江流经整个重庆主城区，常年年均水流量长江为8500m3／s，嘉陵江为2430m3／s，两江合流后为10930m3／s；冬(12-2月)夏(6-9月)季平均江水温度(水下0．5m处)，冬季12．8℃，夏季23．5℃；冬夏季平均含砂量，夏季745mg／l，冬季30．6mg／l；嘉陵江夏季504mg／l，冬季5．34mg／l。

以嘉陵江冬季江水温度和大气温度的测量分析结果为例，见表1，得出冬季嘉陵江水温分布稳定，平均在9．2～13．1℃之间，且变化非常平稳，没有大的波动，最冷月平均水温8．8℃；而空气温度则存在较大的波动，月平均气温波动范围虽不大，在8．6～12．8℃，但日平均温度波动频繁，最低只有6．6℃，最高达17．7℃，分布极不稳定。通过测量得知，冬季水温沿深度方向呈递增的趋势，经分析，水面以下2～3m处水温已很接近。因此，江水用作空调冷热源在温度和稳定性方面都较空气有明显的优势。

表l冬季各月平均值、最大值、最小值

以江水作为热泵的低温热源，如果循环是逆卡诺理想循环，性能系数能达到8以上；仅考虑制冷剂与冷却水、制冷剂与江水的传热温差，理论性能系数也能达到6．4以上，因此利用江水发展水源热泵空调系统，具有极大的节能潜力。

3江水源热泵应用关键技术

相对于空气源热泵，江水源热泵较为可靠，能效比高，运行费用低。但要实现其自身优势，必须满足一定条件，除水量，总体而言还要保证水温、水质及系统运行管理要求，这也是江水源热泵应用的技术关键。

3.1水温方面

1)进水温度不适合，机组自动保护。由丁热源温度一般不会太高，故夏季制冷工况下一般没有问题，但用于冬季供热工况时，进水温度可能过低，为防止机组内结冰阻塞和管道涨裂，机组一般设置自动保护停机，机组的反复启停会影响空调系统的正常运行，且降低机组寿命。

2)以长江水体作为空调系统冷热源，承担来自建筑的冷热量，将对环境和生态造成一定影响[3]。当夏季向水体中排放的热量超过一定限值时，氧气在水中溶解度会降低、水体中物理化学和生物反应速度会加快，因此导致有毒物质增加，需氧有机物氧化分解速度加快，耗氧量增加，水体缺氧加剧，进一步引起部分生物缺氧窒息，抵抗力降低，产生病变乃至死亡，水体温度升高，对水生生物的群落以及水生生物的繁殖行为也有一定的影响；在冬季，如果从水体中大量取热，将使水体温度降低，同样会对水体环境造成一定的负面影响。因此，在系

统设计过程中应该计算排热或吸热对水体温度造成的影响是否超过生态环境的承受能力，排水水温需要满足国家相关规范。

3.2水质方面

1)水源水质不好，会引起结垢、腐蚀或产生生物污泥，堵塞及冲蚀问题，由此造成管道堵塞、能耗增加、主机不能止常运行、设备寿命缩短等。江水的矿化度不高，结垢问题不大；江水呈弱碱性，水中的氧和二氧化碳通常也很低，腐蚀问题也不大；虽然目前没有水源热泵水质要求的国家标准，但参照国家冷却水水质标准[4]和地下水质量标准[5]对水质含沙量不大于5mg门的要求可见，江水含沙量远远高于该标准，因此，含沙量是制约利用江水作水源热泵冷热源应用的关键问题。

2)排水处理不当，引起二次污染。若水处理过程中投放磷系化合物，泄露或不经处理排放会导致水体富营养化。另外，机组常用乙二醇防冻液，如不慎泄露会给水体和空气环境带来严重污染。因此排水必须经过适当处理，达标排放。

3.3运行管理方而

1)安装管理不当，损坏换热盘管。对于江水源热泵系统，必然有大量取／回水管安置在室外，且有大量换热盘管置于水体中，需要防止人为或非人为的破坏。

2)取／回水口的位置设置要合理，否则取水能耗太大，系统运行效率降低，无法发挥水源热泵系统优势。在运行江水源热泵时要允分进行经济性分析，如果初投资费用及运行费用太高，不能发挥江水源热泵系统高能效比优势，那么江水源热泵方案则不再具有可行性。

在水源热泵的实际工程中，解决以上问题可能会引起投资增长或运行费用增加，需要作详细对比。从初投资来看，一般水源热泵机组及其配套取／回水设施及水处理设施的总投资比传统风冷热泵及冷水机组要高，但随着技术的革新，差距正在缩小，有利于水源热泵的推广；在运行成本上，水源热泵机组具有较高的能效比，其能耗比相应的冷水机组或风冷热泵要低，而且水源热泵系统不需要冷却塔，在冷却水侧没有水损失；在维护成本上，水源热泵系统往往具有较高的自动控制水平，其操作运行及维护所需人工较少，可以远程控制，维护成本比传统系统要低。

4．应用现状与研究进展

针对于江水源热泵的应用技术关键，我国现已提出一些具有创新意义的研究方案，主要包括：尾水处理及综合利用、江水源热泵取水／水处理技术、节能减排，降低总费用等。

4.1尾水处理及综合利用

经过水源热泵机组热交换后，江水水温必将有明显改变，因此排水可能对水环境与生态环境有定影响，而水处理过程中使用的化学药品也可能对水体产生污染。因此需要对水体水温的改变、污染物的扩散进行严密计算和模拟论证，所用处理药品小能破坏环境。总之，排水要满足相关政策法规。

此外，经过处理和换热的尾水，直接排放了也是一种浪费，可以结合具体条件综合利用。尾水的利用可按以下几个流程进行处理：

流程1：作为水处理基本流程，出水直接用于绿化和浇洒道路：水源热泵尾水→沉砂池→粗滤池→精密过滤器→出水。

流程2：为流程1+消毒，用于直接与人体接触的洗车、冲厕等：流程1的出水→消毒→接触池→洗车、冲厕。

流程3：将用于补充河道的水进行物理降温，即可满足使用要求：水源热泵尾水→物理降温→补充下圩河。

以上处理方案有如下优势：

1)除用于河道补水之外，其他用途的回用水处理工艺均采用流程1的出水，处理构筑物与设备机房集中，有利于日常管理，投资最省；

2)对于与人接触的洗车、保洁等用水，采用基本工艺处理后，在用水点投加消毒剂并设置接触池，在满足水质指标的前提下，避免了消毒剂对绿化的不利影响，同时减少了消毒剂用量；

3)河道补水量大，在原水的水质指标均能满足使用要求的摹础上，仅针对要求不苛刻的水温进行适当的降低，利用系统的出水余压，结合周围景观完成物理降温过程；

4)基本水处理流程不用投加混凝剂，可自动完成反冲洗等，使用安全可靠，运行费用低廉，解决了物管部门的后顾之忧。

江水经过处理、换热后，尾水没有直接排放，而是能够得到综合利用，大

大提升了水系统运行效益，并且对环境有正面影响。

4 2江水源热泵取水／水处理技术

针对江水水质，特别是含沙量问题，要采用合理的水处理技术。从实际工程看，目前的取水方式主要有直接取水供给水源热泵机组、传统水厂的水处理方式、斜板头+旋流除砂器+综合水处理器的方式、旋流除砂器+综合水处理器+板式换热器方式、复合式的取水／水处理方式。但这鞋取水／水处理技术还存在较大的缺陷，取水模式与机组和输配系统的整合优化性差，不足以引导实际的规模化推广应用。

对于取水技术的创新与发展，现已提出渗透取水与水源热泵技术相结合的取水方案，该方案利用长江河床的卵石层作为天然过滤器，通过渗透滤嘴在河底硐室内汇集江水，各个硐室内汇集的江水通过江底集水隧道、导井送至竖井，然后利用水泵直接抽往热泵机组使用。取水方案设计时注意枯水季节水位与取水硐室集水量的关系，确保取水水量可以满足冬季负荷所需的水量。

相比传统的取水方式，渗滤取水系统有水温适宜、水质好、方案的可行性和可靠性高、环境影响小、输送效率比较高和取水可二次利用等优点。但采用渗滤取水也有初投资高的缺点。与直接采用地表取水的水源热泵系统相比能够节约30％的电能消耗，节省70％的建设用地，实现大幅度的资源节约，有着广阔的推广示范价值及发展前景。

4.3节能减排，降低总费用

在对江水源热泵进行运行管理时要进行经济性分析，为了更好的达到节能减排，降低运行费用的目的，可以将水源热泵与冰蓄冷系统联合运行，弥补了水源热泵投资过高或冰蓄冷制冷效率低的单方面缺点，对环境保护有重要意义。

水源热泵与冰蓄冷联合的应用技术，适于峰谷电价有差异，电网用电负荷不均匀的情况，在电力负荷很低的夜间采用制冷机组制冷，用冰将冷量贮存起来，在用电高峰期将其释放，以满足建筑物的空调需冷量的部分，通过转移高峰负荷，大大减少了水源热泵取水量，降低了装机容量和运行费用，提高了设备利用率。在减少制冷设备的基础上，进一步减少了水泵、系统管路、取水泵房及水处理设备的占地面积，减少相应变配电设备投资和电力增容费用。既体现绿色建造的理念义节约了运行费用，符合我国公共建筑中节能、节地、节水、节材和环

保效益的要求，有广阔的发展前景。

总之，应用江水源热泵应当结合技术、经济以及环境进行整体分析。目前针对于江水源热泵的应用技术还不够成熟，一必实践应用问题亟待解决，是目前工程界必须面对的。要确保充分发挥水源热泵高能效比的优势，降低运行费用，同时尽可能降低对环境的影响，真正做到节能环保、有效降低总费用。

5结论

1)江水可以作为节能环保的空调冷热源。与空气相比，江水水温夏低冬高，且相对稳定，。应用江水源热泵可以降低能耗，减缓城市热岛效应，改善人居环境。

2)江水源热泵在长江流域有着广阔的应用前景。随着我国长江流域经济增长，空调负荷越来越大，江水可以为沿江建筑提供足够冷热量，故江水源热泵能够且应该为我国建筑节能事业及能源规划作出特殊贡献。

尽管应用江水源热泵技术难点多，但只要结合实际条件，综合考虑多方面因素，创造性的运用先进技术，这些问题是可以解决的。

参考文献

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[2]国家水利部．2007年中国水资源公报[R]北京，2008．

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[7]董孟能，姜涵等．重庆江水水源热泵应用关键技术取水及水质处理技术探讨[J]．建设科技，2007(17)：84—85

[8]范芸青，卢军等重庆市某江水源热泵系统设计与分析[J]．铁道标准设计，2008(s1)：85—87．

水源热泵设计方案

水源热泵热水机组 设 计 方 案 方案目录 方案概述................................ 第一章水源热泵中央空调介绍........................ 第二章水源热泵中央空调相关政策依据................ 第三章方案设计.................................... 第四章工程概算.................................... 第五章水源热泵系统技术特点........................ 第六章公司简介.................................... 第七章工程清单目录................................

方案概述 本方案采用水源热泵中央空调新技术，水源热泵中央空调是二十世纪七十年代以来欧美发达国家大力推广的空调新技术。它是利用地下浅层水中低品位能源制冷和制热，空调运行成本比传统电制冷空调节约50%以上。 第一章水源热泵中央空调介绍 一、水源热泵现状及政策依据 水源热泵最早源于1912年瑞士的一项发明专利，二十世纪七十年代能源危机以后，这一节能、环保的空调技术受到西方国家的重视。水源热泵技术在美国、加拿大和北欧国家和地区已得到广泛地应用。瑞士的普及率达到50%以上，美国推广速度以每年20%的速度递增。 1995年中美签署了《中华人民共和国国家科学委员会和美利坚合众国能源部效率和再生能源技术的发展与利用领域合作协议书》，并与1997年又签署了该合作协议书的附件六——《中华人民共和国国家科学技术委员会与美利坚合众国能源部地能开发利用的合作协议》。其中，两国政府将地源热泵空调技术列为能源效率和再生能源的合作项目。建设部2000年第76号令也将地热、可再生能源以及空调节能技术列入建设部推广项目。2004年9月14日国家发改委高技术处颁发了《关于组织实施“节能和新能源关键技术”的通知》，将地热、热泵列为重点开发内容。2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十届会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》鼓励大力推广应用太阳能、地热能、水能等可再生能源。 与此同时，适合推广水源热泵的北京市、山东、河南、辽宁、河北等地政府对推广水源热泵空调制定了优惠政策。这一举措极大的促进了我国地源热泵技术的发展。 北京市第一个地温空调工程——蓟门饭店（两会代表驻地）已运行七年。运行成本低于原燃煤锅炉和单冷机组，比改造前每年可节约数十万运行费用。 二、水源热泵工作原理 水源热泵技术利用地球表面浅层水源（如地下水、河流和湖泊）中低品位热能资源，通过逆卡诺循环实现低品位热能向高品位热能转移的一种技术。它以水为工作介质将地下土壤中的低品位热能提取出来，经高效的热泵机组，利用少量的高品位电能，将水中的低品位能量输送到空调场所，完成热交换的地下水又重新回灌到地下去。井水是在金属管路中闭路循环的，水不与大气接触，不消耗水，也不污染水，只提取水中的热能。地温空调

海水源热泵介绍

海水源热泵介绍 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，而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。 海水源热泵机组的最大优势在于对资源的高效利用，但是由于海水的腐蚀性和冬季北方地区海水温度过低等原因，导致海水源热泵虽然理论上经济可行，但是在实际运行过程中却很难发挥出其节能的优势。 下面就海水源热泵的缺点进行分析 1、实施范围受限：其实施条件是：建筑必须近距离地临海；海水受潮汐影响有涨有落，取水点也受到一定的限制。 2、海水源热泵投资高：海水源热泵的成本，由于增加了直接与海水接触的设备管道的耐腐蚀投资，造价升幅较多；其次，在海水进口侧需增加一些防泥沙、微生物、管道寄生物（如海藻、扇贝）等设施；此外，由于冬季运行时，往往是在大流量小温差的状态下，除了因水泵、管道等设施的口径增加而造成的初始投资加大外，由此而增加的水泵运行费用也不容忽视。以青岛奥帆媒体中心为例，媒体中心的建筑面积为8138平方米，其中海水源技术系统投资为576万元（700元/平方米），比传统空调投资多出150万元（约200元/平方米）。

3、设备的使用寿命周期有待检验：由于海水的腐蚀性和海浪的波动性，直接与海水接触的设备管道的使用寿命将会受到很大影响，其更换周期可能会缩短。同时海水源热泵检修维护亦不方便。 4、水源系统方面：水源系统的取水量、取水温度、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。就水源取水方面来说：供回水口位置的优化选择问题亟待研究，以指导实际工程上敷设供回水管道。 5、结垢问题：由于海水中存在有机物和各种盐类，结垢是海水源热泵运行中一个非常突出的问题。 6、本项目虽然位于海边，但是隔着马路和沙滩，而取海水需要取深层海水才能满足温度要求，这就导致了取海水管道长，水泵功耗大，投资额大等不利因素。 7、本项目为独立单体建筑出售，集中使用海水源热泵对于空调系统的分户计算和使用时间等问题增加了难度。 8、为放置海水对设备的腐蚀，一般采用钛合金换热器进行二次换热，使得热交换效率更低，同时增加了水泵功耗，对于系统的节能效果造成了严重影响，无法达到设计节能效果。

污水源热泵在污水处理厂中的应用

污水源热泵在污水处理厂的应用 [摘要] 伴随着污水处理行业在我国的飞速发展和广泛重视，污水源热泵技术的发展更形成了一个新的高潮，目前面临着全球性质的能源危机，多项节能环保的技术及措施得到了各国的认可与推崇，水源热泵技术占有着一席之地，其中在全国范围内，污水源热泵技术已广泛的应用在各大污水处理厂之中。 [关键词] 污水源热泵；污水处理厂；热泵技术的应用 伴随着污水处理行业在我国的飞速发展和广泛重视，污水源热泵技术的发展更形成了一个新的高潮，目前面临着全球性质的能源危机，多项节能环保的技术及措施得到了各国的认可与推崇，水源热泵技术占有着一席之地，其中在全国范围内，污水源热泵技术已广泛的应用在各大污水处理厂之中。 污水源热泵系统利用污水中的能量，以污水作为热源，通过热泵机组将低品位水中难以直接利用的能源提取出来，供冬季供暖或夏季制冷使用。按照其使用的污水的状态可分为以原生水或二级出水或中水作为热源，一般污水处理厂采用二级出水作为热源。 一、污水源热泵技术的特点 （1）使用污水源热泵技术供热采暖或制冷对大气及环境无任何污染，而且高效节能，属于绿色环保技术和装置，符合目前我国能源、环保的基本政策，对用户本身也无形中起到自我宣传的作用。以周边供暖面积157万平方米的沈阳北部污水处理厂为例，按冬季供暖室内温度达到16℃、以每平方米平均耗煤45公斤的经验值估算，仅这157万平方米的供暖面积改用污水源热泵供暖后，一个采暖期就可以减少使用燃冬季供暖室内温度达到16℃、以每平方米平均耗煤45公斤的经验值估算，仅这157万平方米的供暖面积改用污水源热泵供暖后，一个采暖期就可以减少使用燃煤7万吨，减排二氧化硫700吨、烟尘500吨、二氧化碳14万吨。 （2）热泵机组可以达到一机两用的效果，即冬季利用热泵采暖，夏季进行制冷。既节约了制冷机组的费用，有节省了锅炉房的占地面积，同时达到了环保。污水源热泵比燃煤锅炉环保，污染物的排放比空气源热泵减少40%以上，比电供热减少70%以上。它节省能源，比电锅炉加热节省2/3以上的电能，比燃煤锅炉节省1/2以上的燃料。由于污水源热泵的热源温度全年较为稳定，其制冷、制热系数比传统的空气源热泵高出40%左右，运行费用仅为普通中央空调的30%~55%。（3）污水源热泵具有热量输出稳定、COP值高、换热效果好、环保效益显著，水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，无燃烧过程，避免了排烟、排污等污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以，水源热泵机组运行无任何污染，无燃烧、无排烟，不产生废渣、废水、废气和烟尘，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好，是理想的绿色环保产品。 二、热泵技术在污水处理厂中的应用 （1）污水源热泵系统的工作原理 污水源热泵系统，是利用其压缩机的作用，通过消耗一定的辅助能量(如电能)，在污水中吸取较低温热能，然后转换为较高温热能释放至循环介质(如水、空气)中成为高温热源输出。在此因压缩机的运转做工而消耗了电能，压缩机的运转使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生的不同的变化状态和不同的效果

水源热泵机组对电源的要求

水源热泵机组对电源的要求 1）电气接线必须符合国家电气相关规范和当地相关法规的要求。 2）电气连接：要求所有的供电线缆均为铜导线，控制电气线路与供电电缆要分开敷设并加防护管，以防止供电电缆对控制电缆产生干扰，机组外壳必须可靠接地。 3）电源配备：总电源功率配备必须有一定的余量，建议值为机组最大功率的1.25倍以上。供电电缆（电线）的载流量应略大于机组的最大运行电流，并要考虑工作环境的影响。 4）机组的工作电源是AC380V ±10%（342～418）、3相、50Hz ±2%（49～51），外接电源必须符合机组电气特性。 5）机组出厂前已完成机组内部接线盒试机，用户只需将主电源引至机组的电源接线端子上。（接线端子包括：三相主电源端子、零线端子、地线端子）电控箱里备有连接地线和自动断路措施，用户自备的电源都必须配有此措施。 6）最大可允许的相电压不平衡率为2％。电压不平衡会引起一相或多相的高电流值，会导致过热并可能损坏主机。若相电压不平衡率大于2％，绝对不能开机；否则视为操作不当，不在本产品的保修范围之内。如果测出不平衡率过大，请联系当地供电部门解决。电压不平衡的计算公式如下： %100Vavg 2V -Vavg V -Vavg V -Vavg %3 -23-12-1??++= 电压不平衡率 Vavg ：相1,2,3的平均电压 V 1-2：相1&2之间的电压 V 1-3：相1&3之间的电压 V 2-3：相2&3之间的电压 参考：《低压配电设计规范》 3.2.3 导体的负荷电流在正常持续运行中产生的温度，不应使绝缘的温度超过表3.2.3的规定。

3.2.4绝缘导体和无铠装电缆的载流量以及载流量的校正系数，应按现行国家标准《建筑物电气装置第5部分：电气设备的选择和安装第523节：布线系统载流量》GB/T16895.15的有关规定确定。铠装电缆的载流量以及载流量的校正系数，应按现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB50217de有关规定确定。 3.2.5绝缘导体或电缆敷设处的环境温度应按表3.2.5的规定。 表3.2.5 绝缘导体或电缆敷设出的环境温度 注：数量较多的电缆工作温度大于70℃的电缆敷设于未装机械通风的隧道、电气竖井时，应计入对环境温升的影响，不能直接采取仅加5℃ 3.2.10在配电线路中固定敷设的铜保护接地中性导体的截面积不应小于10mm2,铝保护接地中性导体的截面积不应小于16 mm2。 电缆余量要求： 根据《低压配电设计规范-GB50054》中，“第5．6．7条电缆的长度，宜在进户处、接头、电缆头处或地沟及隧道中留有一定余量。”（没找到条文解释） 根据《电缆线路施工及验收规范-GB50168》中，“第5.1.5条电力电缆在终端头与接头附近宜留有备用长度。”条文解释：电缆敷设时不可能笔直，各处均会有大小不同的蛇形或波浪形，完全能够补偿在各种运行环境温度下因热胀冷缩引起的长度变化。因此，只要求在可能的情况下终端头和接头附近留有备用长度，为故障时的检修提供方便。对于电缆外径较大、通道狭窄无法预留备用段者，本规范不作硬性规定。高压电缆的伸缩问题在产品结构和施工设计中有所考虑。

海水源热泵空调工程应用实例

１工程概况 该工程位于青岛发电厂内，建筑共２层，一层为职工食 堂，二层为工会办公楼，层高均为４．５ｍ，建筑面积２４００ｍ２，空调总面积为１８７１．５ｍ２（不计算浴室面积）。此热泵空调系 统同时供应洗澡热水，按１００ｍ２ ／ｄ计。 一层为职工食堂，分就餐区和厨房灶间两部分，２４ｈ正常营业。厨房灶间由于有蒸汽锅等散热量较大的设施、设 备，冬季白天温度大约在２６!￣２８!，需要制冷运行；晚上需要制热运行。二层为工会办公室、歌舞厅、健身活动室以及会议室，各自冷热温度需求不同，使用时间分散且不固定。 ２空调设计参数 ２．１室内空气设计参数 室内空气设计参数按照采暖通风与空调设计规范选 取，其参数见表１。 表１室内空气设计参数表 ２．２海水设计温度 青岛沿海海水温度水下５ｍ处，冬夏海水温度变化不 大，因此本设计海水温度按照最低水位水下５ｍ计算，其数 值夏季（７月"９月）２５．２!；冬季（１２月）６．３９!，冬季（１月"２月） ３．７４!。２．３空调负荷 １）夏季冷负荷：!Ｌ＝２３１．５ｋＷ；冬季热负荷：!Ｒ＝１８７．２ｋＷ。２）浴室热负荷： !Ｒ＝２７３．５ｋＷ。３海水源热泵系统 ３．１海水处理 海水中含有一些生物活性和高含量的固体粒子（砂子、 有机物质等），含盐量也很高。这些颗粒可能会在表面形成沉淀物，结果会增加生物活性以及微生物腐蚀的可能性。为了避免这些，在海水引入口安装一个机械过滤器来过滤掉这些颗粒，还要通过杀死细菌的方法减少生物活性。 ３．２蒸发器 为了避免海水直接进入热泵机组，而对蒸发器产生腐蚀，该系统设计中我们引入了抗海水腐蚀的二级换热器，换热器采用钛板制作，其示意图如图１所示。 图１二级闭式循环换热器设计 ３．３海水管道设计 海水管道采用硬聚氯乙烯给水管材（Ｕ—ＰＶＣ），海面下管道在海底开槽挖沟安装，陆地上管道直埋敷设。 ４空调系统设计 为满足不同区域在同一时间对冷热的不同需求，该工程中在室内采用水—空气热泵机组，保证机组可以随时冷热切换，用“二管制”替代了“四管制”，从而节省了水管路的费用，而且方便运行管理。 每台热泵机组根据室内新风需求，在回风管道上引入适量的新风，新风入口装有电动调节阀，风阀的开启与关闭与热泵机组的风机连锁。 每台机组具有制冷、制热与通风功能，并且均配有室内控制器。过度季节，可根据实际需要制冷、制热或通风运行。 水系统为异程设计，每台水—— —空气机组进水管上装有过滤器，回水管上装有自动排气阀。每层水管路连接的第 二次网循环系统 蒸发器 二级闭式循环换热器 海水 ?￠ ?￠ ?￠ ?￠ ?￠ ?￠/? ?￠￡¤/(%) ?￠/? ?￠￡¤/?%? NC ?￠ 23~26 55~60 21~23 20~30 ? ?￠ 26~28 ? 21~23 ? ? ?￠￡ 24~26 40~50 20~22 20~30 33~35 ?￠￡ 25~27 40~50 18~20 20~30 34~36 工程建设与设计#$$%年第&期地源热泵专题 ［作者简介］祁俊山（１９７２"），男，山东陵县人，助理工程师，从事海水源热泵的研究与推广应用． 海水源热泵空调工程应用实例 祁俊山１，薛越霞２ （１．青岛新天地环境保护有限公司，山东青岛２６６００３； ２．青岛市环境监察支队，山东青岛２６６００３） ［摘要］通过目前国内建成的海水源热泵空调系统示范工程的实施，介绍海水源热泵空调系统工作原理、工程设计、运行参数、节能效益分析，为实施大型海水源热泵区域供热供冷提供理论和实践样板。 ［关键词］海水源热泵；示范工程；系统设计；节能环保 ［中图分类号］ＴＵ８３３．＋３［文献标识码］Ａ［文章编号］１００７－９４６７（２００５） ０９－００１２－０２’#

水源热泵系统设计

水源热泵系统设计 一、水源热泵设备选型 ⒈一般情况下按空调冷负荷确定机组型号，对于热负荷高的地区要校核采暖负荷。 传统的系统——用较大的热负荷或冷负荷选择系统。以出水温度35℃的制冷量或以出水温度18℃的 制热量作为选择水源热泵机组的依据。 ⒉无锅炉系统——用冷负荷选择水源热泵机组，房间的热损耗需用足够能量的电加热型加热器加以抵 消。 ⒊水系统进水温度选定原则：一般制冷为15～35℃，制热为10～32℃，国标规定制造商参数标定按制冷进出水温度30/35℃，热泵制热进出水温度20℃。 ⒋水量及风量确定原则：一般每KW的水流量为0.19m3/h，风量为140～250m3/h。 ⒌实际制冷量及制热量会因室内设计干、湿球温度的不同而有所变化，应根据室内设计干、湿球温度进 行修正。 二、循环水系统设计 水环系统通常有冷却塔、换热器、蓄热箱、辅助加热器、泵及相应管路组成。水环水温控制范围一般为15～35℃，在此温度范围内，一般不需要开冷却塔或辅助加热器。 三、系统水流量设计 水源热泵系统夏季需冷量的计算方法与其它系统相同。根据需冷量和所需的冷却水温差，各台水源热泵装置的循环水量即可求出，在考虑到装置的同时使用系数，即可得到整个系统所要求的夏季总冷却循环水量。 一般来说，单一性质的建筑同时使用系数较高，综合性建筑则低一些。另水源热泵装置的数量越多，同时使用系数越小，反之则越大。同时使用系数可按以下原则来确定： ⒈循环水量小于36 m3/h时，同时使用系数取0.85～0.9 ⒉循环水量为36～54 m3/h时，同时使用系数取0.85～0.85 ⒊循环水量大于54 m3/h时，同时使用系数取0.75～0.8 以上原则中所提到的循环水量是指各装置所需水量的累计值，把此值乘以同时使用系数即可得到系统实际所需的总循环水量，并以此作为循环水泵、冷却塔的选型参数以及循环水总管径确定的依据。 四、系统形式 水源热泵水路系统通常采用一次泵系统，运行简单、管理也比较方便。考虑到整个系统的运行可靠，系统中必须设置备用泵。 水系统的循环泵建议多台并联。 为保证每一台水源热泵机组都得到所需水流量，其水系统一般建议采用同程式；每一个分支

污水源热泵文献综述

城市污水源热泵的探析 摘 要：随着全球气候变化、不可再生能源的日益枯竭问题的日益凸显，节能与环保重要性更加突出。城市污水作为一种清洁能源，对其所携带的废热的利用的研究受到国内外专家的关注。污水源热泵技术作为一种新型能源技术，可充分利用污水中得废热，实现污水的资源化。本文简要介绍了我国污水资源的现状，污水源热泵的工作原理、分类，污水源热泵系统在国内外研究现状，分析了污水热泵节能环保方面的优势,以及污水源热泵当前遇到的难题及解决方法。 关键词：节能环保； 污水源热泵； 废热利用； 经济 0、前言 随着经济的迅速发展、人口的增加、常规能源的大量消耗，能源供需形式日趋紧张。能源资源短缺对世界经济发展的约束性日益突出。据世界能源年鉴数据统计，截止到2010年，中国石油可采储量为148亿吨，占世界总量的1.1%，世界排名第14；天然气可采储量为2.8万亿立方米，占世界总量的1.5%，世界排名第14；煤炭储量为1145万吨，占世界总量的66.8%，世界排名第3。可见中国能源储量在总量十分丰富。但是人均水平却只相当于世界人均水平的 6.4%、5.6%、66.8%，人均资源储量非常，远远低于世界水平。 20世纪50年代以来,中国的能源工业开始发展，特别是改革开放以后，能源的开采和供给能力不断的增强，促进经济的快速发展；20世纪90年代末，能源对外开放和投入的增加缓解了能源对经济发展的制约。1993年，中国成为石油净进口国，1996年中国成为原油净进口国；21世纪以来，能源供需形势又日趋紧张，中国经济面临着能源的严重挑战 [1]。中国能源的开采和供需面临着资源约束，特别石油是对外依存度的提高[2]。 能源的短缺严重制约着中国经济的发展，开发洁净能源和可再生能源越来越受到国内外专家学者的关注。高污染、高耗能、低效益的发展模式不仅极大的浪费了一次性资源，对环境的污染也非常严重，因而改善能源结构、提高能源利用率尤为重要。对开发地热能、太阳能等新能源、煤炭净化、余热回收等研究的推广称为如今的热点。 一．余热利用 余热利用是指回收生产工艺过程中排出的具有高于环境温度的气态（如高温废气）、液态（如冷却水、生活废水）、固态（如各种高温钢材）物质所载有的热能，并加以重复利用的过程。余热是能源利用过程中没有被利用的、废弃的能源，它包括高温废气余热、冷却介质余热、废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余热等七种。 我国余热普遍存在，特别冶金、化工、纺织等行业的生产过程中、城市排放生活污水中存着这丰富的余热资源。这些余热余压以及其它没有得到利用的余能不仅造成能源的浪费，而且还污染了环境。 1.1工业余热 统计数据表明，我国工业余热资源的回收率仅为33.5% [3]。回收利用潜力巨大。城市消耗了全球近60% 的水资源，它排放的污水中的余热巨大，回收价值高。 工业余热按照能量形态分为三大类，即载热性余热、可燃性余热和有压性余热。 （1）载热性余热 载热性余热指的是工业生产过程中排出的废气和物料、产物等所带走得高温热以及化学反应热等。例如：燃气轮机、内燃机等动力机械的排气，钢厂产品所携带的热，钢厂厂冷却水、凝结水所携带的显热，炉窑产生的高温烟气、高温炉渣、高温产品等。 （2）可燃性余热

第六章 水源热泵 技术规格及要求

第六章技术规格及要求 1、技术规格 1.1供暖工程建筑面积123000㎡； 1.2符合国家规范的满液式“半封闭或全封闭双螺杆”水源热泵设备系统一套（含机房内整体配套设备安装）； 1.3据相关标准，建筑面积热指标为65 w/㎡，建筑热负荷为123000*65=7999KW。 2、投标商资格要求 2.1具有合法经营资格，须提供合法有效的工商营业执照、税务登记证、组织机构代码证。 2.2投标人非制造厂家的（或制造厂家分公司），提供所投产品的生产厂家提供对本项目的经销授权书； 2. 3其它证明文件。 3、货物招标要求 3.1机组性能及特点： 1)单机制热量2117kw； 2)制冷剂选用R22； 3)单台机组能量调节范围：无级能量控制； 4)电源380V-3Ph-50Hz，星—三角启动； 5)名义工况： 制热工况、机组冷冻水（深井水）进水温度为15℃，热却水出水温度为46℃； 3.2 机组要求： 1）控制：机组带有微电脑控制柜，运行时可显示运行参数，可根据末端负荷的变化自动进行能量调节。 2）机组可选配RS485通讯端口，并可与任何通讯协议公开的设备、控制器进

行通讯。 3）机组具有下列自动保护功能，并提供故障报警： 压缩机过热保护、排气压力过高、吸气压力过低、防结冰保护、电源异常保护、掉电、冷冻水断流、传感器故障保护、压缩机防止频繁启动保护、压缩机电机过载保护、冷却水断流保护。 4）具有较小的外形尺寸和重量，节省空间 3.3机组零部件特点： 1）压缩机：选用半封闭或全封闭双螺杆压缩机：双机头设计，内置油分离器，效率可达99.7%;内设压差式供油系统，具有高可靠性；吸气冷却电机；用冷却机油和冷媒液体密封转子。 2）冷凝器采用双面强化高效换热管。 3）蒸发器采用内螺纹强化高效换热管，优化换热管齿形，高品位的换热性能，干式蒸发器制冷剂充注少，回油良好。 4）无油冷却和油泵设计（压差式供油）。

水冷螺杆机组与水源热泵机组工程应用实例比较.

水冷螺杆机组与水源热泵机组工程应用实例比较 以下是某单位发电站办公楼中央空调的冷水螺杆机组与节能水源热泵冷热水机组的设计实例与应用上的理论对比： 广州惠州抽水蓄能电站指挥部大楼总建筑面积11000m2，建筑高度为6层，其功能分别为：宾馆、办公楼、会议中心。发电站稍低于建筑，可以利用自然高差供水或使用水泵直接从发电站中引用水源进能冷热源交换。 该项目设计空调冷负荷1800kW，空调热负荷600kW，同时使用系统数为0.9,选主机制冷量为810kw*2= 1620kw,选用电热锅炉480kw,宾馆部分生活热水负荷400kW。空调冷热负荷采用水冷螺杆机组两台/电热锅炉一台，冷冻水泵三台（两用一备），冷却水泵三台（两用一备），冷却塔一台，风柜21台，风机盘管180台。生活热水采用太阳能热水器一批。供冷运行能耗为：主机179*2kw+冷冻水泵22kw*2+冷却水泵30kw*2+冷却塔4kw+风柜21*2.2+风机盘管180*0.08kw=526.6kw。 供热运行能耗为：电锅炉480kw+冷冻水泵22kw*1+风柜21*2.2+风机盘管约180*0.08kw=562.6kw。 计算结果如下： ① 制冷工况：系统总制冷量：Q0=1620kW；系统总功率：Pi=526.6kW；系统制冷系数：Cop=3.08。 ② 热泵工况：系统总制热量：Qk=480kW；系统总功率：Pi=562.6kW；系统制热系数：Cop=0.85。 如果选用水源热泵机组，则选用水源热泵水机组wps230.1A,制冷量为861.5kw,输入功率116.2 kw, 制热量为880.9 kw,输入功率161.9 kw;冷冻冷却水泵均按螺杆机组方按选型。那么计算结果为供冷运行能耗为：主机116.2*2kw+冷冻水泵22kw*2+冷却水泵30kw*2+风柜21*2.2kw+风机盘管180*0.08kw=397kw。 供热运行能耗为（一台主机就可以提供热源）：161.9*1kw+冷冻水泵22kw*2+冷却水泵30kw*2+风柜21*2.2kw+风机盘管180*0.08kw=326.5kw① 制冷工况：系统总制冷量：Q0=861.5*2=1723kW；系统总功率：Pi=397kW；系统制冷系数：Cop=4.34。 ② 热泵工况：系统总制热量：Qk=880.9kW；系统总功率：Pi=326.5kW；系统制热系数：Cop=2.69。 如果冷却水泵直接采用发电站的高位差做动力，那么就省去冷却水泵的输入功率，这时运行能耗比为： ① 制冷工况：系统总制冷量：Q0=861.5*2=1723kW；系统总功率：Pi=397kW-30*2kw=337kw；系统制冷系数：Cop=5.11。 ② 热泵工况：系统总制热量：Qk=880.9kW；系统总功率：Pi=326.5kW-30*2kw=266.5kw；系统制热系数：Cop=3.31。 同时，如果系统采用水源热水机组，还能为生活用热水提供足量的水源。节省了太阳能的初投初，又节省了大量的电能浪费。 水源热泵式中央空调是市场上最节能环保的中央空调系统之一。它具有供热、制冷、生活热水三联供的作用、无视觉污染、减少配电容量，减少资源浪费等特点，适用地区比较广[9]。近几年，水源热泵空调系统已经在我国得到了

水源热泵控制系统

水源热泵控制系统 水源热泵作为一种用地下恒温水源代替冷却塔的高效节能空调，在实际应用中，为了进一步提高节能效果，还应尽可能减少主机、冷冻水泵和冷却水泵等主要耗能设备的用能。传统的空调水系统使用定流量的运行方式，水源热泵主机本身具有能量调节机构，根据负载变化输出的能量可以在额定值的25％-100％的范围内调整。但是，冷冻水泵和冷却水泵却不随着负载变化做出相应的调节，流量保持不变，导致水系统经常在大流量、小温差的工况下运行，电能浪费很大。采用定温差变流量的水系统控制，可以避免这种浪费。 采用这种控制方式，可以把进回水的温差固定在一个较大的给定值上，在用户负荷较小时，通过减少流量来满足用户要求，这样水泵的能耗可以大大减少。随着冷机技术的进步，蒸发器的流量可以在额定流量的60%-100%范围内变化，这样就为采用交流变频调速器对水源热泵系统中的水泵进行变流量节能控制提供了技术保证。本文将利用PLC、触摸屏和变频器对水源热泵进行变频节能控制。 2 变频节能控制方案 采用变频器配合可编程控制器组成控制单元,其中冷却水泵、冷冻水泵均采用温度自动闭环调节，即用温度传感器对冷却水、冷冻水的水温进行采样,并转换成电信号(一般为4-20 mA,0-10 V等)后送至PLC,通过PLC将该信号与设定值进行比较再作PID运算后，决定变频器输出频率,以达到改变冷冻水泵、冷却水泵转速,从而达到节能目的。 2.1冷冻水系统 系统采用定温差变流量的方式运行，在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻水泵变频器工作的最小工作频率作为水泵运行的下限频率并锁定；将电动机工频设定为上限频率，改变变频器频率就可以调节系统的流量。

江水源热泵的应用及设计研究现状

江水源热泵的应用与研究现状 1前言 江水具有很好的宏观热能特征，将其作为热泵冷热源为建筑物供暖供冷前景巨大，在国内引起了广泛关注，目前也有一些应用案例。相比各类空气源热泵，江水源热泵能够获得更高的能效，并能缓解城市热岛效应。 长江流域处于夏热冬冷地区[1]，冬夏季空调负荷较大。随着经济的增长、人民生活水平的提高，空调系统必将普及，空调负荷必将大幅增长。水源热泵机组在冬季采集来自湖水、河水、地下水及地热尾水，甚至工业废水污水中的低品位热能供给室内取暖；在夏季则把室内的热量取山，释放到水中，制取冷水达到夏季空调供冷的目的。江水源热泵利用长江水作为系统的冷热源，效率高，且不需冷却塔和锅炉等设备，机房占用面积小，不向大气排放污染物及热量，改善室内环境及城市环境。充分利用长江水资源不仪能够人幅度降低冬夏季空调能耗，而且降低电网及燃气的供应尖峰，达到高效、节能、环保的目的。本文还综述了该领域目前的应用与研究现状。 2对江水作为冷热源的分析 由于江河水年四季温度变化较小，水量丰富稳定，是水源热泵良好的低位能源。长江、嘉陵江流经整个重庆主城区，常年年均水流量长江为8500m3／s，嘉陵江为2430m3／s，两江合流后为10930m3／s；冬(12-2月)夏(6-9月)季平均江水温度(水下0．5m处)，冬季12．8℃，夏季23．5℃；冬夏季平均含砂量，夏季745mg／l，冬季30．6mg／l；嘉陵江夏季504mg／l，冬季5．34mg／l。 以嘉陵江冬季江水温度和大气温度的测量分析结果为例，见表1，得出冬季嘉陵江水温分布稳定，平均在9．2～13．1℃之间，且变化非常平稳，没有大的波动，最冷月平均水温8．8℃；而空气温度则存在较大的波动，月平均气温波动范围虽不大，在8．6～12．8℃，但日平均温度波动频繁，最低只有6．6℃，最高达17．7℃，分布极不稳定。通过测量得知，冬季水温沿深度方向呈递增的趋势，经分析，水面以下2～3m处水温已很接近。因此，江水用作空调冷热源在温度和稳定性方面都较空气有明显的优势。

海水源热泵系统取水技术试验

第42卷 第1期 2009年1月 天 津 大 学 学 报 Journal of Tianjin University V ol.42 No.1 Jan. 2009 收稿日期：2008-03-04；修回日期：2008-08-28. 基金项目：天津市建委科技资助项目(2007-37). 作者简介：吴君华（1978— ），女，博士研究生，讲师. 通讯作者：吴君华，td_wjh@https://www.docsj.com/doc/559885084.html,. 海水源热泵系统取水技术试验 吴君华1,2，由世俊1，李海山2 （1.天津大学环境科学与工程学院，天津300072；2.燕山大学建筑工程与力学学院，秦皇岛 066004） 摘 要：为了提高海水源热泵系统的热源温度， 提出采用海岸井取水系统. 搭建海岸井取水试验台,进行抽水试验研究该系统的渗流换热特点. 试验结果表明，渗流换热过程中含水层温度变化最大，含水层周围土壤层的温度变化有明显的衰减和滞后. 海水渗流与土壤换热后供水水温提高，且间歇供热过程可以缓解抽水过程中井水水温下降速度，从而为热泵机组提供一个具有相对稳定和较高温度的热源. 关键词：海水源热泵；可再生能源；取水系统；海岸井 中图分类号：TU991.1 文献标志码：A 文章编号：0493-2137（2009）01-0078-05 Experiment on Intake Technology of Seawater Source Heat Pump System WU Jun-hua 1,2，YOU Shi-jun 1，LI Hai-shan 2 （1.School of Environmental Science and Engineering ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ； 2.College of Architecture Engineering and Mechanics ，Yanshan University ，Qinhuangdao 066004，China ） Abstract ：A beachwell intake system was proposed to provide water with higher temperature for seawater source heat pump. Pumping tests were conducted on a beachwell intake system to study the characteristics of seepage and heat transfer.Experimental results showed that the maximum temperature variation appeared in aquifer and there were obvious tempera-ture attenuation and lag in other soil layers during the process of seepage and heat transfer. Supply water temperature was higher than that of seawater because heat was transferred from soil to fluid when seawater was filtered through the aquifer. Besides, the supply water temperature decrease could slow down during the intermittent heating. So this intake system guar-anteed relatively stable higher temperature supply water as heat source. Keywords ：seawater source heat pump ；renewable energy ；seawater intake system ；beachwell 海水源热泵属水源热泵，给系统除了做必要的防腐处理外，热泵机组方面技术是相对成熟的，而解决海水取水问题是海水源热泵技术的关键．海水取水技术内容包括取水方式和供水参数，且供水参数中水温、水质和水量直接影响海水源热泵系统的运行效果，并决定了整个热泵系统的初投资及运行和维修维护费用． 国内外用于海水源热泵系统的取水方式大部分是直接取海水[1-4]．不同地区水文地质条件不一样，取水方式也会有所不同．笔者针对天津海域特殊的 水文地质条件，提出将海岸井取水系统用在海水源热 泵系统中．国外对这种取水系统已有研究，但只是将这种取水系统用于海水淡化工程[5-7]，因此研究内容重点集中在取水水量和水质上，而用于海水源热泵系统时，取水水温也是一个很重要的技术参数．笔者将搭建一个海岸井取水试验系统，对这种取水系统进行基础试验的研究，目的是初步探讨海岸井取水系统的渗流换热特点，为下一步海岸井取水系统的渗流换热理论模拟以及海岸井取水技术的推广提供试验 基础．

海水源热泵工程案例

海水源热泵的现状及工程案例 1、国内外研究现状和发展趋势 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。 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。 日照港青岛千禧龙花园居民小区7.2万平米，冬夏收费标准22元/平方米，青岛的采暖标准30.4元/平方米；青岛海天大酒店周围海水源热泵区域供热供冷站。和瑞典AF公司合作，承担山东路以西约100万平方米的区域供热供冷站作更深一步的可研。小港湾和记黄埔93万平方米已确定用海水源热泵。 2、政策支持 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

海水源热泵为养殖池加热Word版

青岛科创新能源科技有限公司 海水源热泵供热系统简介 海水养殖目前在渔业领域中占据着很大的一部分，对于海水养殖的收获成果，水温的控制占据着十分重要的位置，适宜物种生存的温度会增加养殖户的收入。针对水温过低会致使海产品生长缓慢甚至死亡的现象，需要对养殖池中的水温进行控制。目前水产养殖冬季加温或保温的传统措施主要有：电热棒加热，锅炉加热（燃油、煤、柴等）、搭建塑料大棚保温等。这些传统的加热方式不但效率低，而且会造成环境污染以及浪费，并且运行成本也比较高。而近几年随着热泵技术的快速发展，利用水源热泵技术采暖空调变得普及起来，因此实施应用海水源热泵供热系统为养殖池供热提供了新的途径。在水产养殖的应用中，海水源热泵系统并不是直接给养殖用水加热。而是利用热泵技术从海水中提取低温热量供热，实现海水热能资源化。通过热泵的运转，以消耗25%左右的电能，从该温度的海水中提取75%的热量，可得到100%的供热量，进而加热系统内部的末端水的温度，变热后的末端水，经过铺设在养殖池中的换热器用热传递的原理使养殖水体慢慢升温，从而达到保持水温的目的。海水源热泵供热系统属于当前国家重点鼓励和扶持的海洋新能源和高效节能减排、环保领域。 项目背景及公司简介

海水源热泵技术的开发为利用可再生能源提供了强有力的手段，从而满足了节约能源和环境保护的要求。由于海水的质量热容大，传热性能好，因此沿海地区拥有大量海水的地方，海水是理想的冷热源，而且与传统的加热方式相比，设计安装良好的海水源热泵具有明显的优势。但由于海水源热泵系统属于新兴产业，虽然从事本行业的相关企业众多，但这些企业又大多没有自主知识产权和工程技术经验，造成大量海水源热泵供热工程项目出现一系列问题，包括运行效果不好、运行成本过高、不节能、甚至以失败告终等。而科创公司的技术团队是我国较早从事海水源热泵系统研究与应用的研发队伍，有一批教授、研究员、博士等组成的高层次研究团队，具有丰富的研究开发和工程实施经验（其中，西德博士1名，省部级突贡专家1名），同时联合哈尔滨工业大学、青岛大学、哈尔滨机械研究所等，具备高能力、高水平的人员背景和产学研支撑条件。先后开发了近50项相关专利技术与设备，并进行了投产转化，建设了我国大型热泵供热系统示范工程50余项，累计建筑面积达千万平方米以上，承担了十二五科技支撑、科技惠民等大量的国家、省部级科研项目，并获得了省部级技术发明一等奖、专利奖等。公司还承担建设了山东省低值能源供热工程技术研究中心、青岛市热泵供热工程技术研究中心以及青岛市余热利用与热泵专家工作站等平台的建设。工作原理 相对其他热泵系统而言，海水水质条件极其恶劣，利用过程中又

海水源热泵系统的设计原则

中文词条名：海水源热泵系统的设计原则 英文词条名： 1. 应进行全年动态冷、热负荷计算，分析冷、热负荷随时间的分布规律。 2. 海水设计温度应根据近30年取水点区域的统计资料选取。 3.热泵机组空调水侧供热工况的设计出水温度不宜高于60℃，温差宜取为10℃。 4. 海水进、出换热器或热泵机组的温差不宜超过7℃。 5. 海水取水口设计：取水口的位置应考虑退潮、船只航行等影响因素；取水口应置于海面以下2～4M，且距海底的高度不宜小于2.5M，以避免吸人海底杂物。 取水口处应设置拦污条格栅以及杀菌、防生物附着装置，取水口的最大允许流速宜小于0.2M/S。 6. 海水换热器应选用板式，材质为钛或海军铜，换热器应具备可拆卸性。 7. 海水泵材质应具有耐海水腐蚀和抗污损能力，如潜水泵宜采用不锈钢材质，循环泵可以采用牺牲阳极保护法等。 8. 海水管道的材质：管径小于等于600MM时，宜采用高密度聚乙烯塑料管；管径大于600MM时，可采用混凝土管道或钢管，并应考虑防腐措施，如采取内刷防腐、祛生物附着涂料和阴极保护相结合的防腐措施。 9. 祛藻、防腐。 海水输配管道及与海水接触的设备应采取防止海洋生物附着的措施，如海水电解杀菌祛藻、加氯祛藻、加药祛藻等。 靠近海边设置的热泵站房内的外表面接触大气的设备、管道及金属结构应采取适合海滨空气特征的防腐措施。通常为涂刷环氧类防腐涂料，如环氧富锌、防锈环氧云铁、环氧沥青等。 添加防冻剂的换热介质涉及的管道及阀件，其与介质直接接触部位材质均不应含有金属锌。 10. 换热介质中添加的防冻剂，应考虑对管道、设备的腐蚀性、化学稳定性、物理特性以及毒性等因素，建议采用工业抑制型乙烯乙二醇；添加防冻剂的换热介质冰点温度，宜比设计最低温度低3～5℃。

《建筑给排水设计规范》

《建筑给排水设计规范》2010年4月1号修订版 引言：自《建筑给排水设计规范》（以下称规范）出版以来是一直以来被认为是建筑给排水行业的母规范。文章结合1997年版和2003年版规范对2009年版给排水设计规范中给排水修编部分内容做部分介绍和探讨。 一．给水部分： 1．用水定额和水压 1．1根据工程反馈的信息，宿舍用水时间特别集中，供水不足的现象主要集中在宿舍设置集中或相对集中的盥洗间和卫生间，用水定额qo、小时变化系数Kh偏小是主要原因之一。本次修编3．1．10条增加了宿舍和酒店式公寓的生活用水定额。 1．2规范表3．1．13删除了消耗水量大的软管冲洗方式的用水定额，补充了微水冲洗、蒸汽冲洗等节水型冲洗方式的用水定额。 2．水质和防水质污染 2．1用生活饮用水作为中水、回用雨水补充水时，不应用管道连接（即使装倒流防止器也不允许），应补入中水、回用雨水贮存池内，且应有规范3．2．4C条规定的空气间隙。3．2．3A条指出中水、回用雨水等非生活饮用水管道严禁与生活饮用水管道连接。 2．2造成生活饮用水管内回流的原因具体可分为虹吸回流和背压回流两种情况，并针对两种情况做了解释和相关介绍。规范3．2．4条指出生活饮用水不得因管道内产生虹吸、背压回流而受污染。 2．3 条文3．2．5对设置倒流防止器进一步明确。规范对于从城镇给水管网的的引入管，要求在其引入管上设置倒流防止器，此条有待进一步探讨，原因是自来水公司在小区引入管上是否要求安装倒流防止器有自己的规定。 2．4 3．2．5C条为新增条文。生话饮用水给水管道中存在负压虹吸回流的可能，采用真空破坏器来消除管道内真空度而使其断流。并列出４个场合中均存在负压虹吸回流的可能性。 2．5 3．2．5D条指出防止回流污染可采取空气间隙、倒流防止器、真空破坏器等措施和装置。空气间隙、倒流防止器和真空破坏器的选择，应根据回流性质、回流污染的危害程度及设防等级确定。 3．系统选择 3．1合理地利用水资源，避免水的损失和浪费，是保证我国国民经济和社会发展的重要战略问题。规范3．3．1条补充小区给水系统设计应综合利用各种水资源，宜实行分质供水，充分利用再生水、雨水等非传统水源；优先采用循环和重复利用给水系统。 3．2管网叠压供水设备是近年来发展起来的一种新的供水设备，由于优点很多此次修编写入规范。但是作为供水设备的一种形式，叠压供水设备也是有其特定的使用条件和技术要求。3．3．2条对叠压设备的选用等做了具体阐述。 4管材、附件和水表 4．1根据工程实践经验，塑料给水管由于线胀系数大，又无消除线胀的伸缩节，用作高层建筑给水立管，在支管连接处累积变形大，容易断裂漏水。3．4．3条加注“高层建筑给水立管不宜采用塑料管” 4．2止回阀只是引导水流单向流动的阀门，不是防止倒流污染的有效装置。此概念是选用止回阀还是选用管道倒流防止器的原则。管道倒流防止器具有止回阀的功能，所以设有管道倒流防止器后，就不需再设止回阀。 5．设计流量和管道水力计算 5．1通过研究分析，对《建筑给水排水设计规范》GB50015－2003版的居住小区给水管道设计秒流量概率公式和按最大小时平均流量计算方法进行比对，从而找到两种计算方法衔接点。此衔接点（即居住小