海水源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

何文肇

（廈門市中鐵源昌置業(yè)有限公司，福建 廈門 361000）

海水源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

何文肇

（廈門市中鐵源昌置業(yè)有限公司，福建 廈門 361000）

海水源熱泵系統(tǒng)是一種利用海洋水資源對(duì)房屋、辦公樓等建筑物進(jìn)行供熱以及供冷的空調(diào)系統(tǒng)，同時(shí)它還是一種既節(jié)能又實(shí)現(xiàn)可再生資源應(yīng)用的空調(diào)方式。這項(xiàng)技術(shù)適用于既擁有較大的空調(diào)需求量，有同時(shí)較為容易的獲得合適溫度海水的沿海地區(qū)。我國(guó)海岸線北起鴨綠江口，南至北侖河口，海岸線全長(zhǎng)1.8萬(wàn)公里，主要包含渤海、黃海、東海、以及南海，所以對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，海洋資源比較豐富。在我國(guó)，東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，但資源消耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重，因此采用這種海水源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)可以有效緩解資源緊張問(wèn)題，同時(shí)又做到了環(huán)保的要求，是一項(xiàng)值得推廣的技術(shù)。

海水源熱泵系統(tǒng)；能源危機(jī)；環(huán)境污染

1 關(guān)于海水源熱泵系統(tǒng)的具體特點(diǎn)

1.1 海水源熱泵系統(tǒng)是一種新型綠色環(huán)保技術(shù)

海水源熱泵系統(tǒng)利用了海水冷熱源進(jìn)行供冷、供熱，不再需要燃油或燃煤，不會(huì)再釋放大量的污染源，也不必進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送能量，相比從前只需較少的電能。新的空調(diào)系統(tǒng)夏天時(shí)向海洋排放熱量，冬天時(shí)從海洋汲取熱量，而對(duì)于海洋來(lái)說(shuō)，它能自然地實(shí)現(xiàn)自身能量的接收與發(fā)散的平衡效果，因而，海水源熱泵系統(tǒng)是一種綠色環(huán)保技術(shù)，利用這種技術(shù)平均可降低30%二氧化碳排放量。

1.2 海水源熱泵系統(tǒng)具有溫度的延遲性特點(diǎn)

海水源熱泵系統(tǒng)的機(jī)組工作穩(wěn)定且海水用作熱泵的冷熱源，因此在溫度方面具有時(shí)間上的延遲性特點(diǎn)。據(jù)分析得出，海水溫度極值比空氣晚約15天，即冬季中最冷月份建筑物所需熱量最多時(shí)，海水的溫度并沒(méi)有達(dá)到最低，而夏季的最熱月份建筑物所需冷度量最多時(shí)，海水的溫度也沒(méi)有達(dá)到最高，所以海水源熱泵系統(tǒng)能避免冷熱供應(yīng)矛盾情況的發(fā)生。

1.3 海水源熱泵系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一機(jī)多用的理想效果

通過(guò)海水源熱泵系統(tǒng)，夏季可替代冷卻塔及制冷機(jī)組為建筑物供冷，冬季可替代鍋爐為建筑物供暖。同時(shí)，海水源熱泵系統(tǒng)還能夠提供較為衛(wèi)生的熱水，而對(duì)于使用過(guò)的熱水資源還可以作為沖廁之用，更好地實(shí)現(xiàn)海水源熱泵系統(tǒng)一機(jī)多用。

2 關(guān)于海水源熱泵系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析

海水源熱泵系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的供暖供熱系統(tǒng)，無(wú)論在原理還是在應(yīng)用方面都獨(dú)具特色，擁有顯著的技術(shù)性特點(diǎn)。

2.1 海水源熱泵系統(tǒng)采用以水為載體提取出海水里的熱量

海水的溫度對(duì)于海水熱源泵系統(tǒng)應(yīng)用的成敗具有著至關(guān)重要的地位，它是實(shí)現(xiàn)對(duì)海水資源利用的關(guān)鍵因素。海水的溫度條件通常涉及的是海水最熱月份以及最冷月份海水每層的溫度值。而廈門地區(qū)具備較好的水溫環(huán)境，冬季海水平均水溫為14～16℃，夏季平均水溫為27～28℃。對(duì)于海水源熱泵來(lái)說(shuō)，冬季不用擔(dān)心海水過(guò)冷結(jié)冰的問(wèn)題，夏季海水的冷卻效果優(yōu)于冷卻塔，因此從氣候上講，屬于適合做海水源熱泵的區(qū)域。陸地平均每年獲得的太陽(yáng)能數(shù)是人類每年消耗能源的數(shù)百倍，有一些能量可以通過(guò)陸地傳送給海水。與此同時(shí)，海水自身也能獲得來(lái)自太陽(yáng)輻射帶來(lái)的能量，從某種意義上說(shuō)，太陽(yáng)能資源可以無(wú)限傳送給海水。因此，海水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用的是既清潔又可再生能源。

2.2 海水源熱泵系統(tǒng)也是一種十分高效的節(jié)能環(huán)保技術(shù)

海水源熱泵系統(tǒng)能夠使用的海水自身水溫長(zhǎng)年保持在零上10℃至25℃之間。在冬季時(shí)，地下海水水溫相比陸地環(huán)境溫度要高，因此海水源熱泵循環(huán)中的溫度升高，能效性也升高。在夏季時(shí)，海水源熱泵系統(tǒng)制冷工作和常見(jiàn)的中央空調(diào)以及分體式空調(diào)不同，地下海水溫度相比陸地環(huán)境溫度低很多，因此前者的制冷效果較為明顯，冷卻效率更高。一般生活中常見(jiàn)的制冷空調(diào)在夏季時(shí)需要將熱量排放到室外，因此這種制冷效果不夠好，同時(shí)使室外的氣溫更高。

海水源熱泵系統(tǒng)機(jī)組進(jìn)行供熱工作時(shí)摒棄了舊式的鍋爐房作業(yè)，一方面使得燃燒過(guò)程中耗氧的過(guò)程消失了，另一方面又避免了燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的大量粉塵污染；在供冷方面則避免了舊式冷卻塔工作中產(chǎn)生的細(xì)菌、噪音雙重污染以及通過(guò)排放熱量到大氣中產(chǎn)生的“熱島效應(yīng)”，因而海水源熱泵系統(tǒng)是能夠真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的綠色技術(shù)。同時(shí)，海水源熱泵系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)供冷又可以供暖，而且又節(jié)能環(huán)保，使得這種熱泵系統(tǒng)是否擁有經(jīng)濟(jì)方面的競(jìng)爭(zhēng)性成為了一個(gè)十分關(guān)鍵性的問(wèn)題。基于影響因素比較多，例如地區(qū)不同、價(jià)格不同以及能源結(jié)構(gòu)不同，這些都將直接影響到海水源熱泵的經(jīng)濟(jì)性，筆者只通過(guò)對(duì)同種環(huán)境下海水源熱泵系統(tǒng)與傳統(tǒng)方式的制冷、制熱進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而分析出海水源熱泵的經(jīng)濟(jì)性。

3 案例分析

筆者根據(jù)對(duì)廈門某項(xiàng)目的設(shè)備投資、系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的進(jìn)行經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析如下：通過(guò)表1我們可以看出，海水源熱泵系統(tǒng)的初期投資相比常規(guī)電制冷+燃?xì)忮仩t系統(tǒng)較大。運(yùn)行費(fèi)用最高的是常規(guī)電制冷+燃?xì)忮仩t系統(tǒng)，運(yùn)行費(fèi)用最低的是海水源熱泵系統(tǒng)，由于各自系統(tǒng)有不同的維護(hù)成本及使用壽命，因此采用平均年費(fèi)用對(duì)比相對(duì)比較客觀。年平均費(fèi)用較低的是海水源熱泵系統(tǒng)，年平均費(fèi)用最高的是常規(guī)電制冷+燃?xì)忮仩t；因此相對(duì)經(jīng)濟(jì)的應(yīng)該是海水源熱泵系統(tǒng)。

表1 設(shè)備投資、系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用表

[1]張莉，胡松濤.海水作為熱泵系統(tǒng)冷熱源的研究[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2006（03）：34-38.

[2]祁俊山，薛越霞.海水源熱泵空調(diào)工程應(yīng)用實(shí)例[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2005，53（09）：12-13.

[3]李霞，端木琳，舒海文，等.海水空調(diào)的發(fā)展及在中國(guó)應(yīng)用前景分析[J].暖通空調(diào)，2005（11）：44-48.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.134