海水源熱泵系統的技術經濟分析

何文肇

（廈門市中鐵源昌置業有限公司，福建 廈門 361000）

海水源熱泵系統的技術經濟分析

何文肇

（廈門市中鐵源昌置業有限公司，福建 廈門 361000）

海水源熱泵系統是一種利用海洋水資源對房屋、辦公樓等建筑物進行供熱以及供冷的空調系統，同時它還是一種既節能又實現可再生資源應用的空調方式。這項技術適用于既擁有較大的空調需求量，有同時較為容易的獲得合適溫度海水的沿海地區。我國海岸線北起鴨綠江口，南至北侖河口，海岸線全長1.8萬公里，主要包含渤海、黃海、東海、以及南海，所以對于我國來說，海洋資源比較豐富。在我國，東部沿海地區經濟較為發達，但資源消耗大，環境污染嚴重，因此采用這種海水源熱泵系統的技術可以有效緩解資源緊張問題，同時又做到了環保的要求，是一項值得推廣的技術。

海水源熱泵系統；能源危機；環境污染

1 關于海水源熱泵系統的具體特點

1.1 海水源熱泵系統是一種新型綠色環保技術

海水源熱泵系統利用了海水冷熱源進行供冷、供熱，不再需要燃油或燃煤，不會再釋放大量的污染源，也不必進行遠距離輸送能量，相比從前只需較少的電能。新的空調系統夏天時向海洋排放熱量，冬天時從海洋汲取熱量，而對于海洋來說，它能自然地實現自身能量的接收與發散的平衡效果，因而，海水源熱泵系統是一種綠色環保技術，利用這種技術平均可降低30%二氧化碳排放量。

1.2 海水源熱泵系統具有溫度的延遲性特點

海水源熱泵系統的機組工作穩定且海水用作熱泵的冷熱源，因此在溫度方面具有時間上的延遲性特點。據分析得出，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，海水的溫度并沒有達到最低，而夏季的最熱月份建筑物所需冷度量最多時，海水的溫度也沒有達到最高，所以海水源熱泵系統能避免冷熱供應矛盾情況的發生。

1.3 海水源熱泵系統能夠實現一機多用的理想效果

通過海水源熱泵系統，夏季可替代冷卻塔及制冷機組為建筑物供冷，冬季可替代鍋爐為建筑物供暖。同時，海水源熱泵系統還能夠提供較為衛生的熱水，而對于使用過的熱水資源還可以作為沖廁之用，更好地實現海水源熱泵系統一機多用。

2 關于海水源熱泵系統技術經濟的分析

海水源熱泵系統相比于傳統的供暖供熱系統，無論在原理還是在應用方面都獨具特色，擁有顯著的技術性特點。

2.1 海水源熱泵系統采用以水為載體提取出海水里的熱量

海水的溫度對于海水熱源泵系統應用的成敗具有著至關重要的地位，它是實現對海水資源利用的關鍵因素。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。而廈門地區具備較好的水溫環境，冬季海水平均水溫為14～16℃，夏季平均水溫為27～28℃。對于海水源熱泵來說，冬季不用擔心海水過冷結冰的問題，夏季海水的冷卻效果優于冷卻塔，因此從氣候上講，屬于適合做海水源熱泵的區域。陸地平均每年獲得的太陽能數是人類每年消耗能源的數百倍，有一些能量可以通過陸地傳送給海水。與此同時，海水自身也能獲得來自太陽輻射帶來的能量，從某種意義上說，太陽能資源可以無限傳送給海水。因此，海水源熱泵系統應用的是既清潔又可再生能源。

2.2 海水源熱泵系統也是一種十分高效的節能環保技術

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

海水源熱泵系統機組進行供熱工作時摒棄了舊式的鍋爐房作業，一方面使得燃燒過程中耗氧的過程消失了，另一方面又避免了燃燒過程中產生的大量粉塵污染；在供冷方面則避免了舊式冷卻塔工作中產生的細菌、噪音雙重污染以及通過排放熱量到大氣中產生的“熱島效應”，因而海水源熱泵系統是能夠真正實現節能環保的綠色技術。同時，海水源熱泵系統既可以實現供冷又可以供暖，而且又節能環保，使得這種熱泵系統是否擁有經濟方面的競爭性成為了一個十分關鍵性的問題。基于影響因素比較多，例如地區不同、價格不同以及能源結構不同，這些都將直接影響到海水源熱泵的經濟性，筆者只通過對同種環境下海水源熱泵系統與傳統方式的制冷、制熱進行對比，進而分析出海水源熱泵的經濟性。

3 案例分析

筆者根據對廈門某項目的設備投資、系統運行費用的進行經濟對比分析如下：通過表1我們可以看出，海水源熱泵系統的初期投資相比常規電制冷+燃氣鍋爐系統較大。運行費用最高的是常規電制冷+燃氣鍋爐系統，運行費用最低的是海水源熱泵系統，由于各自系統有不同的維護成本及使用壽命，因此采用平均年費用對比相對比較客觀。年平均費用較低的是海水源熱泵系統，年平均費用最高的是常規電制冷+燃氣鍋爐；因此相對經濟的應該是海水源熱泵系統。

表1 設備投資、系統運行費用表

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

[2]祁俊山，薛越霞.海水源熱泵空調工程應用實例[J].工程建設與設計，2005，53（09）：12-13.

[3]李霞，端木琳，舒海文，等.海水空調的發展及在中國應用前景分析[J].暖通空調，2005（11）：44-48.

X703

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.134