海水热泵空调机组系统应用
讨论

一、 海水空调资源应用前景：
海水热泵空调是利用少量电能，从海水中提取热量和冷量，从而达到制热和制冷的目的。其工作原理是，在夏季将建筑物中的热量转移到海水中，由于海水温度低，所以可以高效地带走热量；而在冬季，则通过热泵的运行，提取海水中的热量供给建筑物使用。海水热泵空调消耗1千瓦的能量，用户可以得到4至6千瓦以上的热量或冷量。它利用的是海水的温度，不会对海水造成任何污染。机组不但可供暖、制冷，还可提供生活热水，实现一机多用。
我国海岸线总长度32000多公里，有众多的岛屿和半岛，海水热泵空调技术应用将大大缓解沿海地区的空调用电压力。与水源热泵空调相比海水热泵空调可节约大量的淡水资源，这一点对于淡水匮乏的我国而言意义重大。
冬季，中国近海接受太阳辐射总量2.08~5.42×108焦耳/平方米•月，勃海2.92~3.33×108焦耳/平方米•月，黄海2.08~2.92×108焦耳/平方米•月，东海2.50~2.92×108焦耳/平方米•月。
由于每日二次高潮、二次低潮，以及波浪、海流的影响，浅海表层海水温度受到深海水温的影响，水温变化缓慢；冬季愈严寒，海面失热愈大，垂直对流过程愈强，在混合所及的深度内，水温的垂直分布趋于一致；由于海水的蓄能作用，北方海域冬夏海水温度变化范围在22℃左右，而南方海域冬夏海水温度变化范围仅为13℃左右。
夏季：青岛海域表层海水温度16~25℃，海水平均温度21.5℃，夏季海水最高温度在9月15日前后，最高表层水温25℃，昼夜最大温差变化0.4℃，深度10m处海水温度20℃左右，比表层水温低约5℃。
冬季：青岛海域表层海水温度为2.6℃~16℃，海水平均温度7.5℃，冬季海水最低温度在2月10日前后，表层水温3℃以下最长时间20天，由于受暖流影响最低水温2.6℃，昼夜最大温差变化0.4℃，深度10m水温比表层水温高约0.5℃。
海水温度是空调制热技术应用成败的关键，是实现海水资源利用的核心问题。海水温度条件主要涉及到海水最冷月海水的温度，海水温度最低的2月份，黄海、渤海地区海水表面温度大部分区域在2摄氏度以上，只有设计优良的热泵空调机组才可以作到安全运行。
二、热泵机组工作原理：

制冷：压缩机①工作时排出的高温制冷剂气体，经四通换向阀②进入冷却水换热器③冷凝放热变为液体制冷剂，经双向节流阀④节流降压后进入使用水换热器⑤，制冷剂在使用水换热器内蒸发吸收冷水热量使水降温，由液态制冷剂变为气态制冷剂，经四通换向阀②进入气液分离器⑥回到压缩机①完成制冷循环。
制热：压缩机①排出的高压制冷剂气体，经四通换向阀②换向后，进入使用水换热器，对使用水加热并释放出热量，由气体制冷剂变为液体制冷剂，液体制冷剂经双向节流阀④节流降压后，进入冷却水换热器③蒸发吸热，吸收冷却水中的热量变为气体制冷剂，经四通换向阀②气液分离器回到压缩机①完成制热循环。
二、 海水热泵空调系统应用方案分析：
方案一、
制热：使用管道、水泵从大海中最低潮位以下吸取水源，在海水管路的进水口或水泵前安装孔径较大的过滤器①，滤除海水中的含有的藻类物质，防止堵塞水泵，水泵②送出的海水，经过过滤器③进入换热器④，依靠海水温度对防冻液进行加热，（海水侧与防冻液侧通过板壁或管壁传热），海水温度始终高于防冻液一定的温度差，加热后的防冻液经水泵⑤送入热泵机组水源侧换热器，热泵机组⑥从水源侧吸热，在使用水换热器放热，被加热的热水经过使用水泵⑦送入室内地板盘管或风机盘管向室内供热；

制冷：热泵机组在使用水侧换热器吸热，被冷却的使用水经水泵⑦送至室内风机盘管，在室内风机盘管吸收空气热量，使室温降低（此时地面盘管被短接不用）；热泵机组在冷却水侧换热器放热，使防冻液温度升高，经水泵⑤送入换热器④，与水泵②送入的海水换热，防冻液始终高于海水一定的温度差。
方案二、

制热：海水经水下过滤器或泵前过滤器①，水泵②过滤器③将海水送入热泵机组①的冷却水换热器，热泵机组在冷却水侧换热器吸热，在使用水换热器侧放热，被加热的使用水经水泵④送入室内地板盘管⑥或风机盘管⑤向室内供热；
制冷：制冷过程与制热过程相反；
方案三、

方案2

忘了热泵机组图了

三、 海水热泵空调机组产品研究：
1、 压缩机的应用分析：
⑴ 冷凝温度：通过螺杆压缩机与涡旋压缩机的运行使用界限图对比，可以看出在使用相同冷媒、相同工况下，涡旋压缩机的冷凝温度要高于螺杆机8℃以上，同比用涡旋机供水温度可高出8℃，涡旋机使用R22或R407C冷媒冷凝温度65℃以上。
⑵ 蒸发温度：螺杆机-15℃～12.5℃
涡旋机-20℃～15℃
⑶ 能效比（COP）：以R22冷媒为例分析
螺杆机：冷凝温度30℃，蒸发温度5℃，COP≈5.57(W/W)
冷凝温度55℃，蒸发温度5℃，COP≈2.61(W/W)
涡旋机：冷凝温度30℃，蒸发温度5℃，COP≈6.43(W/W)
冷凝温度55℃，蒸发温度5℃，COP≈3.00(W/W)
以上是目前常用的螺杆制冷压缩机与涡旋制冷压缩机性能对比分析。
⑷ 离心制冷压缩机：下图丹佛斯磁悬浮直流变频脉冲压缩机，代表着当今最先进制冷压缩机技术，最高转速达46000转/min，COP＞10W/W，直流变频脉冲压缩机低频段性能特别优秀；90Rt压缩机重量仅有100kg左右，目前由于该机组的冷凝温度较低，适合用于热泵机组制热供水温度较低的场所使用。

顶

恩 照片不错！

对于上面提出的3个海水源取水系统的设计,comments如下:
方案1:二次系统-白忙活,因为冬天供热海水可利用温度本身就很低,再在二次系统上损失掉一些可以利用的温差就更小了,想想小温差的情况下流量会有多大?会有多少能量花在海水的输配上吧?最后可能还不如风冷热泵呢;

方案2:唯一可行的方案

方案3:沉浸管-只能用作小型项目,因为沉浸管外靠自然对流换热,换热能力低,占地面积大,跟直接让海水进两器的方案相比差的多,通常情况下经济上不可行.

方案2-海水的取水系统投资太大,对于小型项目经济上不可行,即便解决了初投资也运行不起,海水的输配和冷冻水的输配都要消耗大量的泵功,且该部分能量远超压缩机消耗的能量,而且实际上在海边也没有什么合适的项目可以用.

我们曾在烟台较详细地分析过一个项目,1MW的装机,取水条件非常的好, 总投资接近9百万,业主根本接受不了,如果更小的项目就更不用说了.瑞典有用几台30MW大型热泵的,但是人家的能源资源环境和我国totally different, 因此不具备任何比较基础.

磁悬浮离心机是加拿大Turbocor开发的,后来Danfoss买了Turbocor,后他们卖机头给日本的MQ和瑞士的Friotherm这样的公司.

荷兰Zuidas区域供冷项目采用了1台6个这样的压缩机的机组,是Friotherm攒的,我05年3月份去看的施工图,现在应该运行上了,可以从网上找到该项目的资料.

太贵!而且此类项目并不适合中国国情,可参考我区域供冷的文章.

荷兰Zuidas区域供冷项目

wanggang1005,请问您是不是在瑞典读的硕士，然后去烟台一家专业水源热泵厂家工作过？ 如果方便回答就给个答复，没有别的意思！