208天津地区使用海水源热泵技术可行性研究VIP免费

第1页共4页图1渤海水深编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共4页天津地区使用海水源热泵技术可行性研究天津大学环境科学与工程学院吴君华由世俊摘要天津海岸线长约133公里，推广使用海水源热泵空调系统有着深刻的意义。本文对天津沿海水文地质条件进行现场的实际测试研究，在其基础上提出将海岸井取水技术用于海水源热泵空调系统，并对其技术和经济可行性进行了探讨。该研究以期为在天津沿海推广使用海水源热泵空调系统提供新思路。关键词海水源热泵可行性研究技术可行性经济可行性天津属北温带大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季湿热多雨，建筑能耗和环境污染问题突出。天津滨海地区周围有便利的海水资源，如果能够借助这些便利条件，适当推广海水源热泵，充分利用这些大量存在的海水作热泵的冷热源，可大大节约供暖和空调所消耗的常规能源、电能、地热和浅层地下水资源，缓解了日趋紧张的能源压力，避免了过渡开采地热和浅层地下水造成的地面下降和地下水源污染的问题，在取得经济效益的同时又解决了环境污染问题，这是一个综合效益。在天津沿海地区推广使用海水源热泵技术供热制冷，将对天津滨海新区乃至整个天津市可再生能源在建筑领域的应用起到重要的作用，符合国家节能政策和产业发展的方向。离海较近的天津沿海地区有着可分为可进行集中供热的区域和难以实现集中供热区域两大部分。难以实现集中供热区域，是指离主要供热管网较远且十分分散。使用海水源热泵系统不仅可以解决天津沿海地区冬季采暖夏季供冷问题，还有利于节约能源、保护环境[1]。海水作为冷热源包括以下技术难点：海水腐蚀性要求取水、输配及用水设备均要进行防腐处理；海水容易滋生海生物要求取水系统进行防海生物附着处理；海水含泥或沙要求较好的过滤和除沙处理以减少对设备的磨损；海水取水量要满足用水要求；夏季水温要低冬季水温要高以利于系统运行效率的提高，等等。其中防腐蚀、防海生物附着和除沙过滤等技术目前已经相对成熟，决定海水是否能够作为某建筑物的冷热源，满足供水量的前提下供水水温是很重要的参数。天津海域夏季海水温度在22.5～26.5℃之间[2]，较适宜用作海水源热泵空调系统的冷源，空调系统运行效率较高。冬季海水有短期结冰现象，海水温度有相当一段时间低于2℃，所以为了更好的研究天津海域海水是否能够作为热泵热源，本文将对其水文地质条件进行现场的实际测试研究，在其基础上提出恰当的取水系统，并分析其技术和经济可行性。1水文地质条件调查天津市地处中国华北平原的东北部，西北背枕燕山，东南面临渤海，海岸线长约133公里。渤海是中国最大的内海，其平均水深只有18m，渤海具体水深分布如图1所示。渤海湾水浅并受陆地影响较大，冬季水温普遍偏低。天津沿海地区位于渤海湾西岸，在构造单元上属黄骅坳陷西部的南部凹陷，老的基底岩层深埋于地下，上部覆盖着数百米至数千米厚新生代地层，岸线平直为典型的平原淤泥质海岸[3]。海水深度第2页共4页第1页共4页-7-6-5-4-3-2-10120:004:008:3012:0016:3020:000:004:008:3012:0016:3020:00时刻（点）温度（℃）室外气温海水温度气温最低的一天水温最低的一天图2冬季海水温度0246810121416180.2m1.5m3m5m7m9m11m土壤深度温度（℃）图3土壤层温度分布编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共4页为1～6m的表面水，受泥沙、鱼、海草和海藻、水母和海蜇以及其它海生物高度污染[4]，不宜直接抽取使用。1.1天津海域近岸处海水水温测试2007年1～2月份，我们对近海岸海平面以下5m处的海水水温进行了测试，温度记录如图2所示。通过测试结果发现，海水水温一天内变化幅度很小，在±0.2℃之内。2007年1～2月期间海水温度在1℃以下的天数为41天，0℃以下天数为22天。由于海水冰点在-1.5～-1.8℃之间，所以直接将海水作为热泵热源使用，一般要求海水温度不得低于2℃，富尔达海水源热泵机组要求最低的进水温度为1.7℃。可见，冬季天津海域海水不能直接用作热泵热源。1.2天津海域近岸处土壤及含水层水温测试土壤蓄热能力强，一定深度温度整个冬季保持在在11℃以上，所以海水若能与海底...