一、 科靈海水源熱泵的概念和工作原理 海水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源(海水)吸收的太陽(yáng)能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源,并采用熱泵原理,通過(guò)少量的高位電能輸入,實(shí)現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術(shù)?! 『K樟颂?yáng)進(jìn)入地球的相當的輻射能量,并且海水的溫度一般都十分穩定。海水源熱泵機組工作原理就是以海水作為提取和儲存能量的基本“源體”,它借助壓縮機系統,消耗少量電能,在冬季把存于海水中的低品位能量“取”出來(lái),給建筑物供熱;夏季則把建筑物內的能量“取”出來(lái)釋放到海水中,以達到調節室內溫度的目的。這種機組的科靈節能熱泵優(yōu)勢在于對資源的高效利用,首先它雖然以海水為“源體”,但不消耗海水,也不對海水造成污染;其次它的熱效率高,消耗1千瓦的電能,可以獲得3千瓦至4千瓦的熱量或冷量,從根本上改變了傳統的能源利用方式?! 《?、國內外研究現狀和發(fā)展趨勢 國外有很多應用海水做熱泵冷熱源的實(shí)例。如20世紀70年代初建成的悉尼歌劇院,日本20世紀90年代初建成的大阪南港宇宙廣場(chǎng)區域供熱供冷工程,利用海水為23300kW的熱泵提供冷熱源。北歐諸國在利用海水熱源方面具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗,其中瑞典就是一個(gè)典型應用海水源熱泵集中供冷/暖的國家。瑞典首都斯德哥爾摩建設了總能力為180MW的世界上科靈節能熱泵的海水熱泵站,用于區域供熱,占城市中心網(wǎng)輸送總量的60%.熱泵站由6臺供熱能力為30MW/臺熱泵機組組成,1984-1986年調試完成,投入運行?! ∥覈谝粋€(gè)海水源熱泵項目于2004年在青島發(fā)電廠(chǎng)建成使用。該廠(chǎng)總面積達1871平方米的職工食堂,成為我國第一個(gè)供熱不需要煤炭、油料,只使用海水提供采暖的建筑。經(jīng)過(guò)申報和專(zhuān)家評審等程序,大連市被國家選為全國唯一的水源熱泵技術(shù)規?;瘧檬痉冻鞘?。2007年7月7日,國家建設部第一批可再生能源示范項目——大連星海灣商務(wù)區海水源熱泵工程宣告竣工,2007年夏天大連首次實(shí)現用海水大面積供冷?! “凑諊摇督ㄖ澞軐?shí)施方案》要 求,“十一五”期間,示范城市的水源熱泵供熱、制冷面積要達到500萬(wàn)平方米以上。示范內容包括水源熱泵供熱、供冷和相關(guān)的技術(shù)研發(fā)集成及產(chǎn)業(yè)化。對示范城市的示范項目,國家將提供專(zhuān)項資金,用于補貼70%的增量成本。目前,大連市正積極推進(jìn)小平島新區、星海灣商務(wù)區、軟件產(chǎn)業(yè)帶等區域實(shí)施海水熱泵技術(shù)的前期工作。以水源熱泵技術(shù)供熱(制冷)主要是利用大型熱泵對事先抽取的海水進(jìn)行處理,將其中的熱量提取出來(lái),用于供熱和制冷,并將能量通過(guò)城市原有的供熱(制冷)系統輸送到戶(hù),這就完成了原先需要用煤作為燃料才能完成的供熱過(guò)程。冬天,大型熱泵可以被用來(lái)進(jìn)行區域內的集中供熱;夏天,大型熱泵依靠類(lèi)似的原理又可完成以海水為能源的制冷供冷過(guò)程。水源熱泵由電力驅動(dòng),由于其發(fā)熱效率為電力消耗的4倍,加上它同時(shí)可以制冷,能源轉換效率會(huì )進(jìn)一步提高?! ∪?、目前海水源熱泵系統工程應用中存在的問(wèn)題 海水源熱泵作為一種新型的制冷供暖方式,從技術(shù)的角度,尤其是熱泵機組的角度上看是相當成熟的。但考慮到中國的國情,以及將海水源熱泵制冷供暖作為一個(gè)整體的系統工程來(lái)推廣應用時(shí),還存在一些問(wèn)題: 1、源系統方面 水源系統的取水量、取水溫度、水質(zhì)和供水穩定性是影響水源熱泵系統運行效果的重要因素。就水源取水這方面來(lái)說(shuō): 供回水口位置的優(yōu)化選擇問(wèn)題亟待研究,以指導實(shí)際工程上敷設供回水管道?! ?、投資的經(jīng)濟性 由于受到不同地區、不同用戶(hù)及國家能源政策、燃料價(jià)格的影響,水源的基本條件不同;一次性投資及運行費用會(huì )隨著(zhù)用戶(hù)的不同而有所不同。雖然總體來(lái)說(shuō),海水源熱泵的運行效率較高。但與傳統的空調制冷取暖方式相比,在不同地區不同需求的條件下,海水源熱泵的投資經(jīng)濟性會(huì )有所不同。尤其是在前端的水源系統方面,海水供回水管道的敷設位置(距海岸距離及距海底深度)及敷設方式(垂直于海流方向及與海流同向)與其在工程投資方面的實(shí)際造價(jià)之間的經(jīng)濟性問(wèn)題值得深入研究?! ?、 整體系統的設計 海水源熱泵的節能作為一個(gè)系統,必須從各個(gè)方面考慮,如果水源熱泵機組可以做到利用較小的水流量提供更多的能量,但系統設計對水泵等耗能設備選型不當或控制不當,也會(huì )降低系統的節能效果。同樣,若機組提供了高水溫,但設計的節能裝備的末端未加以相應的考慮,也可能會(huì )使整個(gè)系統的效果降低,或者使得整個(gè)系統的初投資增加。所以,水源熱泵的推廣應用,需要更多的各個(gè)專(zhuān)業(yè)各個(gè)領(lǐng)域的人來(lái)共同努力共同配合,從政府政策、機組的設計制造、系統的設計和運行管理等各個(gè)方面來(lái)共同考慮?! ∷?、結束語(yǔ) 海水源熱泵是適應創(chuàng )建資源節約型、環(huán)境友好型社會(huì )的要求而發(fā)展的一種新興集供暖/制冷于一體的節能裝備。在未來(lái)的幾年中,中國面臨著(zhù)巨大的能源壓力。一方面,中國的經(jīng)濟要保持較高速度的增長(cháng),另一方面,又必須考慮環(huán)保和可持續發(fā)展問(wèn)題。所以加快中國品牌的海水源熱泵的產(chǎn)業(yè)化研究開(kāi)發(fā)勢在必行。