海水源热泵技术在大连地区发展现状分析

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1、海水源热泵技术在大连地区发展现状分析1引言大连，一座拥冇丰富海水资源的城市，其得天独厚的地理优势逐渐受到该地区学者的广泛关注。2005年11刀，大连市被选为全国唯一的海水源热泵技术规模化应用示范城市［1］,标志着海水源热泵技术在大连地区的发展正式起步，就此，一项利用海洋资源的技术在大连应运而生。海水源热泵工作原理是将海水中存在的大量低品位能收集起来，借助压缩机系统做功，通过消耗少量电能，实现建筑物制热制冷的目的，此项技术在大连这座海滨城市的发展潜力巨大。2人连地区海水源热泵发展现状大连地区最早开展海水源热泵技术研究的是大连理工大学端木

2、琳课题组，在10多年的时间里取得了丰硕成果。2004年，该课题组蒋爽等人从海水比热较大的特点出发，提出将海水源热泵应用于区域供热供冷，取代传统的锅炉房和冷冻机，使可再生能源在大连地区的利用成为可能。作者详细分析了瑞典斯德哥尔摩成功应用海水源热泵的实例，指出大连气候与斯德哥尔摩非常接近，海水源热泵技术冇极大的应用空间，但作者也指出经验不能完全照搬，应该因地制宜，走规模化道路［2］。2005〜2006年间，该课题组成员对海水空调的发展前景做「详细分析，对海水源热泵空调系统和深水冷源空调系统各组成部分设计运行作了较为详细的介绍，重点对海水空

3、调的经济性和环境彩响做了分析，对比研究「两种系统与传统空调系统的能耗情况，结果表明海水空调的节能效果显著，说明海水空调在大连地区的应用是可行的，笔者还提出未来海水空调应从海水热扩散输移模拟、系统方案优化选择、经济分析与能源环境综介评价等方向发展［3,4］。2007年，对海水空调系统应用在单体建筑上的可行性进行了研究，利用费用年值法和追加投资动态回收年法，对传统空调系统和海水源热泵空调系统进行『对比，仅从经济性考虑，海水空调系统没冇优势，如果给予其一定的电费优惠政策，采用热泵系统多增加投资费用的回收期为5年左右，此方案在经济上才可行。笔

4、者还对新方案环境收益和能源利用效率进行了分析，结果表明，一年节约的一次能源为290t标准煤，5t粉尘，4t二氧化硫，2.3t氮化物，800t二氧化碳，1200t淡水资源，环境改善效果明显［5,6］。2006〜2007年间，课题组评价了海水源热泵的技术经济性。张朝辉利用寿命周期成木法对人连市星海湾区域供冷供热项目的冷热源设计方案进行了评价，分析表明，利用海水源热泵方案在民用电价下的寿命周期成木比较低，方案可行，但本研究的LCC方法缺少成木估算和环境影响评价，是后续研究的方向［7］。李震对大连地区某疗养院海水源热泵系统与地源热泵系统及传统

5、空调系统进行了技术经济对比分析，结果表明，海水源热泵空调系统初投资要低于地源热泵系统但是要高于传统冷水机组与城市热网联合运行的系统，由于木项忖离海边特别近，地处偏僻没冇城市热网，地源热泵系统的占地面积人，所以海水源热泵系统是最佳选择［8］。金权等介绍了大连某港口候船厅应用海水源热泵的案例，对其设计原理、运行方案和运行概况进行了详细阐述，分析了经济效益和环境效益，采用动态的技术经济学方法计算了系统的费用年值，并与城帀热网供热、燃气锅炉、燃油锅炉和地源热泵进行了对比研究，由于此工程所在地无城市热网和燃气管道，且考虑环境效益的因索和国家可再

6、生能源利用的政策，采用海水源热泵系统是最合理的［9］。2007〜2009年间，课题组成员对海水热扩散问题进行了深入研究。分别从二维及三维热扩散预测方法两方而报道了国内外的研究现状,指出对近岸海洋环境热扩散模拟的研究朝着更加精细化、可视化、智能化的方向发展，并提岀海水温度对热泵系统的影响及取排水口结构形式的模拟是未来的研究方向［10］o分别对人连星海湾海水源热泵空调系统及小平岛海水源热泵区域供冷系统排水热扩散问题进行了二维模拟，计算了各自水域的流速场及温度场，流速的模拟结果与实测结果吻合较好，验证了模型的准确性，夏季工况的海水温升及冬季

7、工况的海水温降均未超过国家规定的1°C,满足取排水要求，作者还指出耍实现连续温排水的精细模拟，必须采用三维模型来实现［11,12］。2009〜2011年间，课题组详细研究了海水源热泵制冷制热的节能评价及影响因素。当海水源热泵区域供热系统比传统的区域锅炉房供热系统节能时，推导并计算出了海水热泵区域供热机组的制热系数节能临界值的表达式，结果表明，制热性能系数节能临界值不仅随锅炉热效率的提高而升高，而且还随区域供热半径的增加而增人，此外，该值还与海水热泵的设计参数有关［13,14］。分析了制冷机纟F1能耗的影响因素，构建了基于动态规划理论的

8、机组组合在供冷季内最小总能耗的计算模型，通过对某办公楼匸程的计算，得到海水热泵机组方案能实现16.3%的节能率，不论是采用海水热泵机组还是普通水冷机组，最佳的机组纽•合策略部不是由2台相同规格的机纟R所纟R成的［15］。