[实用新型]海水源防腐地源热泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热泵系统，特别是一种适用于海水源的防腐地源热泵系统。 

背景技术

目前我国城市冬季供暖主要依靠燃煤、燃油锅炉，夏季供冷主要是制冷机加冷却塔系统，采用这种传统的供暖供冷方式不仅使城市的大气环境污染日益严重，同时也加剧了能源供应结构与需求的矛盾。调整能源结构，提高能源利用率，改善能源安全，解决环境污染己经成为我国能源战略的重点。利用海水作为冷热源，通过海水源地源热泵对建筑进行采暖空调，可以直接减少其他短缺能源的消耗，同时还可以达到废物利用的目的，是资源再生利用、发展循环经济、建设节约型社会、友好环境的重要措施。 

所谓的海水源地源热泵系统，是一种以海水为冷、热源满足供冷供热的能源利用方式，依靠热泵机组内部制冷剂的物态循环变化，冬季从海水中吸收热量，经热泵机组升温后对建筑供热，夏季通过热泵机组，把建筑物中的热量传递给海水，从而实现供冷。海水源热泵可分为直接式海水源热泵与间接式海水源热泵两类。直接式系统中，与海水换热的介质为制冷剂，间接式系统中，与海水换热的介质为中介水或防冻液。前者海水与制冷剂之间经换热器壁面直接换热；后者则存在中介媒质，从而传热热阻增加，导致热泵系统效率随之下降，且由于存在中介水循环水泵，故而机房占地面积大，土建和设备初投资高，增加了水泵能耗。 

而目前限制直接式海水源热泵系统在沿海城市大面积推广的问题主要集中在：①如何确保海水-制冷剂换热器的可靠性及使用寿命；②由于要求热泵机组的蒸发器/冷凝器能够“一器两用”，故而对海水源换热器提出了特殊要求；③如何对抗海水对换热设备及管路的腐蚀、堵塞与污染，从而实现无腐蚀与无污染换热；④防藻、防生物。 

实用新型内容

本实用新型的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种防腐、防藻、防生物、防垢的海水源防腐地源热泵系统。 

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种海水源防腐地源热泵系统，包括海水热源系统、热泵机组和终端13，其特征在于：所述的海水热源系统包括夏季取水管1、夏季潜水泵2、夏季过滤器3、冬季取水管7、冬季潜水泵6、冬季过滤器5；所述的热泵机组包括防腐换热器4、四通阀9、节流阀8、压缩机10、热交换器11和单元水泵12；所述的防腐换热器4为海水-制冷剂换热器；所述的防腐换热器为U型套管式换热器；所述的U型套管式换热器包括嵌套在一起的U型内管41和U型外管42，内管41为海水通道，内管41和外管42之间夹层为制冷剂通道；所述的内管41内壁有防腐层43；所述的夏季取水管1连接夏季潜水泵2，所述的冬季取水管7连接冬季潜水泵6，所述的夏季潜水泵2、夏季过滤器3、防腐换热器4内管41、冬季过滤器5、冬季潜水泵6通过管路顺序相接；所述的防腐换热器的外管42两端分别与四通阀9的91端和节流阀8相接，压缩机10两端分别与四通阀9的94端和四通阀9的92端连接；热交换器11的制冷剂系统分别与四通阀9的93端和节流阀8连接；热交换器11的工介液系统与单元水泵12、终端13通过管路形成回路； 

上述的防腐层43为环氧树脂漆防腐层、环氧沥青防腐层或者硅酸锌漆防腐层。

上述的防腐层43也可以为多层结构的钝化膜。 

与现有技术相比较，本实用新型具有以下突出的有益效果： 

1、为直接式海水源热泵，海水直接进入热泵机组，与制冷剂进行热量交换，无论制冷剂是得到热量，还是失去热量，相对于有中介水换热的情况，制冷剂在其中都可以实现较大的温差，从海水得到或向海水放出较多的热量，热泵机组效率得以很大提高，提高运行的经济性；

2、省去海水-中介水换热器、中介水循环水泵及相应的管路，机房占地面积减少，降低了土建和设备初投资，减少能耗；

3、利用过滤器和U型套管式换热器，解决了海水源的防腐、防藻、防生物、防垢等关键问题，还提高了系统的可靠性，并最大限度地降低了系统的初投资，优化控制生产成本；

4、针对山东省日照市沿海的海水温度条件，本实用新型的COP和能耗模拟计算结果表明：当海水温度为5.1℃时，直接式海水源热泵系统的COP为4.31，比间接式海水源热泵系统高1.02，在一个供暖季内可节约电量6989kWh，减少运行费用5625元。

附图说明

图1是本实用新型的系统构建结构示意图。 

图2是本实用新型的U型套管式换热器结构示意图。 

图3是本实用新型的U型套管式换热器截面结构示意图。 

具体实施方式