海水源防腐地源热泵系统技术方案

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。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种海水源防腐地源热泵系统，属于热泵领域，包括海水热源系统、热泵机组和终端，其特征在于：所述的海水热源系统包括夏季取水管、夏季潜水泵、夏季过滤器、冬季取水管、冬季潜水泵、冬季过滤器；所述的热泵机组包括防腐换热器、四通阀、节流阀、压缩机、热交换器和单元水泵；所述的防腐换热器为海水-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型内管和U型外管，内管为海水通道，内管和外管之间夹层为制冷剂通道；所述的内管内壁有防腐层。与现有技术相比较具有能耗低、运行经济性高、寿命长的特点。【专利说明】海水源防腐地源热泵系统
本技术涉及一种热泵系统，特别是一种适用于海水源的防腐地源热泵系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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。本技术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I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、环氧浙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，本技术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，本技术的COP和能耗模拟计算结果表明:当海水温度为5.1°C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。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的系统构建结构示意图。图2是本技术的U型套管式换热器结构示意图。图3是本技术的U型套管式换热器截面结构示意图。【具体实施方式】下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本技术进一步说明。如图1所示，本技术包括海水热源系统、热泵机组和终端13。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。所述的过滤器的作用为防藻、防生物、除沙。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，实现了蒸发器/冷凝器“一器两用”，即夏季为冷凝器、冬季为蒸发器；而热交换器11夏季为蒸发器，冬季为冷凝器。如图2、3所示，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。所述的夏季取水管I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。为防止海水腐蚀，所述的内管41内壁有防腐层43。所述的防腐层43起到了海水防腐及防垢作用，并长期运行可减少污垢产生，减少污垢热阻。所述的防腐层43可以为环氧树脂漆防腐层、环氧浙青防腐层以及硅酸锌漆防腐层。本实施例中的防腐层43为多层结构的钝化膜，具体为:二氧化硅-氮化硅-三氧化二铝钝化膜。第一钝化层为低温淀积二氧化硅，能吸收和阻挡钠、氯等腐蚀性离子向硅衬底扩散；第二钝化层为化学气相淀积氮化硅阻止有害杂质对管壁表面的沾污；表层钝化层为三氧化二铝，目的是使表面钝化保护作用更好并使金属化层不受海沙等机械擦伤。通过搭建实验台，针对防腐层43对U型套管式换热器传热性能的影响进行了研究，得到了管内外流体的对流换热实验关联式；在实验基础上建立了换热器传热数学模型，对中间介质乙二醇溶液的出口温度和换热量随热源温度的变化进行了模拟计算，证实本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苗为佳，张文，孙华明，
申请(专利权)人：山东佳源空调设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：