一种利用海水冷能和热能的空调系统技术方案

本发明专利技术属于空气处理设备领域，尤其涉及一种利用海水冷能和热能的空调系统，利用海水与充满淡水的供冷或供热的管路进行换热，蓄水池与大海连通成为一个连通器，抽水泵低耗能的将海水引入水池，充满淡水的换热管道与海水进行换热，循环水泵为淡水循环提供动力，循环淡水进入室内水－空气换热器，与室内空气进行换热。本发明专利技术间接地利用了海水冷能和热能，不需对空调侧管路进行特别防腐处理，因此可大大减小维护费用，并提高换热器换热系数。

Air conditioning system utilizing sea water cold energy and heat energy

The invention belongs to the field of air handling equipment, especially relates to an air conditioning system with cold water and thermal energy, heat pipe using seawater and full of fresh water cooling or heating of the reservoir and the sea connected into a connected device, the pump energy consumption will lead water into the pool, full of heat pipe and water for fresh water heat exchanger, circulating water pump for fresh water circulating power, circulating fresh water into the interior of the water air heat exchanger, heat exchanger and indoor air. The invention indirectly utilizes the cold energy and heat energy of the sea water, and does not need special anti-corrosion treatment to the air conditioning side pipeline, thereby greatly reducing the maintenance cost and improving the heat exchange coefficient of the heat exchanger.

【技术实现步骤摘要】
一种利用海水冷能和热能的空调系统
本专利技术涉及新能源与节能环保领域，尤其涉及一种利用海水冷能和热能的空调系统。
技术介绍
节能减排是中国能源发展的基本国策，加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，降低消耗，合理有效的利用能源是现今发展的趋势。在我国的东南沿海和南部沿海地区，日照较强，夏日都在半年以上，空调使用的耗电量十分巨大，而在北方，海洋会被冰面覆盖，冰面下的水温高于环境温度。海水的比热容较土壤或空气大，在夏日，其温度比环境低，在冬日，其温度比环境高，而且深层海水在夏日吸收太阳光线较少，在深度1000米处的水温约为4－5℃，冬日因4℃的海水密度较大，深层海水温度为4℃左右。夏日利用10℃左右的低温海水制冷或冬日利用4℃左右的海水预热，可以节约大量电能。专利CN104596010A提供了一种直冷式海水空调系统，主要由暖气片、供水泵、抽排水管路、管口电滤器和渗滤池组成。工作原理为将海洋底层低温海水抽上来经过渗滤池过滤，送至防腐蚀暖气片中给用户室内降温，但是其有两个重大缺陷，一是海水中盐分含量高，很难将其完全过滤，盐分会降低金属的使用寿命，会增加管路和暖气片更换次数；二是防腐蚀材料一般为有机材料，其导热系数小，会极大的降低换热器的换热性能，增大系统功耗。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对海边使用空调耗电量十分巨大的问题，提出利用海水冷能和热能的空调系统。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：提供一种利用海水冷能和热能的空调系统，包括海水循环系统、淡水循环系统和空气循环系统；其中所述海水循环系统包括抽水泵、蓄水池、海水进水管道和海水排水管道，所述海水进水管道和海水排水管道分别连接蓄水池的上下端，所述抽水泵设置于海水进水管道上，所述海水进水管道伸入海水深处；所述淡水循环系统包括淡水循环管道、热交换管道、循环水泵和第一换热器；所述热交换管道位于所述蓄水池内，淡水循环管道与热交换管道连接构成闭合回路，所述循环水泵位于淡水循环管道上用于驱动管内淡水循环，所述第一换热器一端连接淡水循环管道，另一边连接空气循环系统；所述空气循环系统与室内空气连接。进一步的，所述蓄水池不高于海平面，所述水池周围填充保温材料，所述水池入口为倒锥形或矩形，所述水池上层含有二级过滤装置。作为一种改进，在海水进水管道的海水入口处设置有一级过滤装置。更进一步的，所述第一换热器上还设置有风机，所述风机加强换热。一种利用海水冷能和热能的空调系统，包括一级载冷循环系统、二级载冷循环系统和空气循环系统；所述一级载冷循环系统和二级载冷循环系统为密闭循环系统，循环工质为淡水；其中所述一级载冷循环系统包括抽水泵、第二换热器、一级载冷循环管道，所述一级载冷循环管道连接第二换热器的一端，所述抽水泵设置于一级载冷循环管道上，所述一级载冷循环管道一端伸入海水深处与海水换热；所述二级载冷循环系统包括二级载冷循环管道、循环水泵和第一换热器；所述二级载冷循环管道分别连接第一换热器和第二换热器的一端，所述循环水泵位于二级载冷循环管道上用于驱动管内淡水循环，所述第一换热器的另一边连接空气循环系统；所述空气循环系统与室内空气连接。更进一步的，所述第一换热器上还设置有风机，所述风机加强换热。具体的，夏日利用8－12℃低温海水供冷或冬日利用2－6℃左右海水预热，并辅以加热器进行供暖。更进一步的，所述海水进水管道和海水出水管道以及海水接触部分均做防腐蚀处理；所述海水进水管道和海水出水管道以及海水换热的部分具有耐压要求。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的系统中，利用连通器原理的开式循环或闭式的载冷循环，间接、低耗能的使用了海水的冷能和热能，通过蓄水池或第二换热器将海水的能量转移至空调侧管道中的淡水中，通过空调侧管道中的淡水与室内空气换热，并使用风机加强换热，实现空气温度调节作用。本专利技术不需对空调侧管路进行特别防腐处理，因此可大大减小维护费用，并提高换热器换热系数。对此，这种结构的系统适用于海边含盐量高的海水环境下工作，减少电力空调系统的使用，节约能源。附图说明图1是本专利技术提供的第一种利用海水冷能和热能的空调系统的结构示意图；图2是本专利技术提供的第二种利用海水冷能和热能的空调系统的结构示意图。说明书中的附图标记如下：1、抽水泵；2、水池；3、循环水泵；4、第一换热器；5、风机；6、第二换热器；具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种利用海水冷能和热能的空调系统，包括海水循环系统、淡水循环系统和空气循环系统；其中所述海水循环系统包括抽水泵、蓄水池、海水进水管道和海水排水管道，所述海水进水管道和海水排水管道分别连接蓄水池的上下端，所述抽水泵设置于海水进水管道上，所述海水进水管道伸入海水深处；所述淡水循环系统包括淡水循环管道、热交换管道、循环水泵和第一换热器，作为一种优选方式所述第一换热器为水－空气换热器；所述热交换管道位于所述蓄水池内，淡水循环管道与热交换管道连接构成闭合回路，所述循环水泵位于淡水循环管道上用于驱动管内淡水循环，所述第一换热器一端连接淡水循环管道，另一边连接空气循环系统；所述空气循环系统与室内空气连接。作为一种优选实施方式，所述蓄水池不高于海平面，所述水池周围填充保温材料，所述水池入口为倒锥形或矩形，所述水池上层含有二级过滤装置。作为另一种优选实施方式，在海水进水管道的海水入口处设置有一级过滤装置。作为另一种优选实施方式，所述第一换热器上还设置有风机，所述风机加强换热。具体实施例一请参照图1，图1为本专利技术提供的第一种利用海水冷能和热能的空调系统，该利用海水冷能和热能的空调系统包括抽水泵1、水池2、循环水泵3、水－空气换热器4和风机5；大海与所述水池2连通成为一个连通器，所述抽水泵1通过海水侧管道11低耗能的将初步过滤后的海水引入所述水池2，在所述水池2中海水经过滤器13过滤后与充满淡水的空调侧管道12换热，充分换热后的海水排入大海中，所述循环水泵3为淡水循环提供动力，循环淡水进入室内所述水－空气换热器4，与室内空气进行换热，所述风机5加强换热，实现空气温度调节。本专利技术提供一种利用海水冷能和热能的空调系统，包括一级载冷循环系统、二级载冷循环系统和空气循环系统；所述一级载冷循环系统和二级载冷循环系统为密闭循环系统，循环工质为淡水；其中所述一级载冷循环系统包括抽水泵、第二换热器、一级载冷循环管道，所述一级载冷循环管道连接第二换热器的一端，所述抽水泵设置于一级载冷循环管道上，所述一级载冷循环管道一端伸入海水深处与海水换热；所述二级载冷循环系统包括二级载冷循环管道、循环水泵和第一换热器；所述二级载冷循环管道分别连接第一换热器和第二换热器的一端，所述循环水泵位于二级载冷循环管道上用于驱动管内淡水循环，所述第一换热器的另一边连接空气循环系统；所述空气循环系统与室内空气连接。一级载冷循环系统是密封的，有耐高压要求，因为要深入海洋中，如海底1000m，需要承受100个大气压的高压，因此，造价相对较高，且需要更换，而二级载冷循环系统由于仅仅是连通的管道，无承压要求，且无防腐要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用海水冷能和热能的空调系统，其特征在于，包括海水循环系统、淡水循环系统和空气循环系统；其中所述海水循环系统包括抽水泵、蓄水池、海水进水管道和海水排水管道，所述海水进水管道和海水排水管道分别连接蓄水池的上下端，所述抽水泵设置于海水进水管道上，所述海水进水管道伸入海水深处；所述淡水循环系统包括淡水循环管道、热交换管道、循环水泵和第一换热器；所述热交换管道位于所述蓄水池内，淡水循环管道与热交换管道连接构成闭合回路，所述循环水泵位于淡水循环管道上用于驱动管内淡水循环，所述第一换热器一端连接淡水循环管道，另一边连接空气循环系统；所述空气循环系统与室内空气连接。

【技术特征摘要】
1.一种利用海水冷能和热能的空调系统，其特征在于，包括海水循环系统、淡水循环系统和空气循环系统；其中所述海水循环系统包括抽水泵、蓄水池、海水进水管道和海水排水管道，所述海水进水管道和海水排水管道分别连接蓄水池的上下端，所述抽水泵设置于海水进水管道上，所述海水进水管道伸入海水深处；所述淡水循环系统包括淡水循环管道、热交换管道、循环水泵和第一换热器；所述热交换管道位于所述蓄水池内，淡水循环管道与热交换管道连接构成闭合回路，所述循环水泵位于淡水循环管道上用于驱动管内淡水循环，所述第一换热器一端连接淡水循环管道，另一边连接空气循环系统；所述空气循环系统与室内空气连接。2.根据权利要求1所述的利用海水冷能和热能的空调系统，其特征在于，所述蓄水池不高于海平面，所述水池周围填充保温材料，所述水池入口为倒锥形或矩形，所述水池上层含有二级过滤装置。3.根据权利要求1所述的利用海水冷能和热能的空调系统，其特征在于，在海水进水管道的海水入口处设置有一级过滤装置。4.根据权利要求1－3所述的利用海水冷能和热能的空调系统，其特征在于，所述第一换热器上还设置有风机，所述风机加强换热。5.一种利用海水冷能和热能的空调系统，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵延兴，董学强，公茂琼，钟权，沈俊，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11