一、所属领域
新能源
二、技术或产品名称
新型海水源热泵区域供热供冷技术
三、技术水平
国际领先
四、技术简介
海水源热泵技术是用海水替换传统冷热源,利用热泵原理,凭借输入少量高品位电能,得到大量热能的一种新型技术,该技术完全满足建筑冷热需求,并且在工作过程中对环境没有污染,工作效率比传统空调系统高。近年来,其在国内外均得到了广泛应用。
本研究团队2004年在青岛市发电厂,主持建设了全国首个海水源热泵供热供冷空调系统。2006年完成青岛奥帆媒体中心海水源热泵空调系统设计。2013年针对海水对设备的腐蚀以及取水条件限制,开发了以毛细管网为前端换热器的海水源系统,该系统彻底解决了海水腐蚀问题,降低了工程造价。同时该换热器可以埋设于浅滩从而打破了水文地质条件的限制,从根本上解决了海水源热泵的两大关键问题。该系统现已逐渐应用于实际工程并在运行中被证明更为经济高效。研究及项目实践表明,第二代海水源热泵系统在初投资、年总运行维护费用、全寿命周期成本分析等诸多方面,与其他冷热源方案相比,均具有一定优势。本团队于2018年12月申请获批了青岛市科技惠民项目《海洋低品位热能资源化利用技术研究及应用》课题经费100万元整,本课题预期将建立应用第二代海水源热泵系统5万平米示范工程一项。
本课题组在青岛沙子口海域建立了第二代海水源系统示范基地,旨在对该系统从设计施工到运行调节进行全过程研究和现场测试。目前相关施工技术规范已经撰写完成。基地的海水源热泵系统为建筑面积1600m2的崂山港龙湾酒店提供冷、热源。
五、创新点及性能指标
新型海水源热泵系统具有如下创新点:
(1)彻底解决海水对设备的腐蚀问题。
采用塑料材质换热器,克服了传统金属换热器在有腐蚀性环境中使用寿命短的缺陷,彻底解决海水腐蚀问题,颠覆了传统海水源热泵系统中关键的防腐处理方式,降低工程造价。
(2)取水适应性强,打破了水文地质条件的限制,拓宽了海水源热泵应用范围
采用主动式换热器代替被动式换热器,无需海水上岸,换热器可以浸没在海水中,也可以埋设在海水浅滩,打破了对取水条件要求严苛的壁垒。采用闭式系统,系统内为媒介循环水,外部源水侧的水质(如盐度、悬沙量、离子浓度、悬浮生物等)均不会影响系统运行。此技术颠覆了传统的海水取水方式,几乎可以适应各种海岸情况,大大提高了海水源热泵的应用范围。
(3)干地施工,施工方便,可靠性高,工期短。海水与热泵机组不直接接触,因此热泵机组的换热设备无需进行特殊处理,降低了投资成本。
该系统的性能指标冬季系统的COP值可以达到3.5以上,夏季EER可以到达4.5以上。
六、知识产权情况
1)ZL201120030334.5,用于空调装置的海水源水环热泵装置
2)ZL201120030352.3,用于控制养殖池温度恒定的水环热泵装置
3)ZL201320782575.4,一种用于海水养殖热回收的毛细管换热系统
4)ZL201320782574.X,一种用于海水源热泵的毛细管换热系统
5)ZL201320782671.9,一种用于海水养殖的毛细管海水源热泵系统
6)ZL201320780509.3,一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统
七、合作方式
技术开发与服务
八、投资概算及经济效益分析
投资概算要依据项目规模大小而定,投资回收期一般为5年。
九、技术或产品的关键词
海洋热能、海水源热泵、毛细管网箱式换热器、节能
十、技术或产品介绍图片