海水源熱泵—特點及系統應用
海水源熱泵特點
1、海水源熱泵系統利用淺層海水作為製冷排熱的熱匯或者制熱吸熱的熱源。海水作為能量的載體，跟其他形式的水源熱泵（如地下水源熱泵、河水、湖水源熱泵等）類似、能量的最終來源是太陽能。
2、 海洋是一個巨大的動態能量平衡系統，熱泵系統的吸熱與排熱對海洋的影響忽略不計，是一個天然的綠色能源。
3、 海水作為熱泵冷熱源，其溫度具有時間上的延遲性。海水溫度極值出現時間比空氣溫度推遲約半個月，即冬季最冷月熱負荷最大時，海水溫度不是最低；夏季最熱月冷負荷最大時，海水溫度不是最高。較好地避免了供冷供熱需求之間的矛盾，提高了系統能效。
4、 我國幅源遼闊，大陸海岸線綿延長達幾萬公里，無論海水冷卻還是海水供熱，利用潛力巨大。
5、 鑒於海水水溫、水質、海岸地質及地勢，與其它水源熱泵系統相比，海水的取水及輸送成為海水源熱泵的重點及難點。
6、海水源熱泵系統投資較高，海水管道的敷設位置（距海岸距離及距海底深度）及敷設方式(垂直於海流方向及與海流同向)應根據實際情況採取相應措施，取水構築物還有可能影響美觀。
海水性質
1、海水溫度
海面時刻接受太陽輻射，並受大洋環流、氣候條件的影響，故近海海水水溫會因地、因時而異，同時海洋水溫在不同季節隨其深度不同而異。
2、海水腐蝕性
海水腐蝕性主要是含鹽量對黑色金屬的腐蝕。海水中主要有氯化鈉、氯化鎂和少量的硫酸鈉、硫酸鈣，因此海水具有較強的腐蝕性和較高的硬度。與海水接觸的鋼結構的腐蝕要比淡水環境高，一般在0.01-0.17mm/a，局部可達0.4-0.5mm/a。
3、海洋生物
海藻、細菌、微生物等，它們附著在取水構築物、管道和設備上，降低了使用壽命，堵塞管道或換熱器，加劇了管道、設備的腐蝕。
4 、潮汐和波浪
潮汐引起的水位變化可在2-3m左右，主要影響取水口深度。波浪特別是巨浪具有很大的衝擊力和破壞力，影響海水取水構築物和輸送管道的安全。
5、泥沙淤積
取水口應避開泥砂可能淤積的地方，最好設在岩石海岸、海灣或防波堤內。
系統應用方式
1、海水間接利用方式—採用板式換熱器隔絕海水
板式換熱器應採用可拆卸鈦板換熱器，該方式解決了熱泵機組的防腐蝕問題，普通水源熱泵機組即可作為海水源熱泵的主機。但鈦板換熱器價格昂貴，系統複雜，增加冷卻循環水系統輸送能耗，同時換熱溫差的存在，降低了機組效率。
2、海水間接利用方式—採用塑料盤管拋管換熱器隔絕海水
將塑料管以螺旋盤管等方式浸入海面下，類似水平埋管的地源熱泵系統。解決了防腐、防藻、防生物、防垢問題，可採用普通水源熱泵機組作為主機。但塑料盤管集中在海邊，管與管之間過於緊密，換熱效率低；塑料管長度較差，環繞較多，管內流動阻力大；影響艦船停泊、漁業打撈等工作。一般只能為小系統小規模應用。塑料盤管距海面很淺，水溫受環境溫度的影響較大，海水溫度波動大，造成機組效率和制熱（冷）量的變化。塑料盤管應採取妥當的方法固定在海底，否則，極易隨著海水潮汐而衝散。
3、海水直接利用方式—海水直進機組
與間接利用方式相比，將海水直接進入機組蒸發器或冷凝器，取消了中間換熱環節，輸送能耗降低，不存在換熱溫差，機組效率提升。但海水對金屬，尤其是黑色金屬有強烈的腐蝕作用，因此，海水直接進機組，必須解決機組換熱器的防腐蝕問題。
1）改進換熱器結構
宜採用滿液式換熱器，海水在管程流動，使防腐相對容易。
2） 採用耐腐蝕傳熱管
鈦管：鈦及其合金具有強度高、相對密度小、耐熱性強、耐海水和海洋氣氛腐蝕等特性，但價格昂貴。
銅及其合金具有較好的機械加工性能、極好的熱傳導性能和優異的耐腐蝕特性，是重要的海洋材料。銅及銅合金能夠耐腐蝕和抗污損的主要原因是在海水中發生了電化學反應，反應的過程主要生成銅離子。這些有毒的銅離子不斷向海水中釋放，可以有效防止海洋生物的附著，但是也會嚴重影響海洋環境。
3） 其他部分防腐
管板外側與海水接觸部分採用複合管板；
容器封頭內壁採用耐腐蝕的鑄鐵材料，內置活潑金屬鋅塊進行犧牲陽極防腐；
水流開關採用增強塑料材質等。
4、海水直接利用方式—海岸井取水模式
海岸井取水模式，是利用海洋沿岸附近地下土壤等介質的滲透性，通過打井的方式得到海水與地下水的混合水源，然後直接進入熱泵機組。由於地下土壤的蓄熱作用，冬季水源溫度得到提高，夏季水源溫度相應降低，提高了熱泵機組效率。海岸井取水系統通過滲透取水，既利用海水熱能，又利用淺層地熱能，而且海水也得到了過濾和凈化。一般井位距海岸約500-1000m為宜，井深大約為100m。打井模式的海水源熱泵系統對地下環境的影響還需要進一步研究。海水在滲流過程中，一旦形成海水入侵，將會對沿海地區的地下水質和土壤的生態平衡造成破壞，造成沿海地區的地下淡水資源更加匱乏，土壤鹽鹼化程度增大。
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