专利名称：次表层海水用作天然冷源的城市整体空气调节系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种城市整体空气调节系统，特别是一种以次表层海水用作天然冷源的城市整体空气调节系统，属于制冷工程技术领域。
背景技术：
公知的空调系统在夏季需要消耗大量的能量。工业发达国家因大量使用空调所耗的能量约占总耗能量的三分之一，有的甚至达到总耗能量的45％。常规空调系统耗费的能量，大部分用于冷源耗能，小部分用于动力耗能，它们都来自大量消耗且目前紧缺的一次能源，同时污染了大气。空调耗费的能源最后都生成废热，进一步提高城市大环境的温度。由于全球气候的转变，城市普遍出现了夏季极限高温天气，人的健康甚至生命安全受到威胁。
以往的海水冷却技术，主要是海水直接冷却，工业上已有应用。国外以原海水作为冷却介质直接用于工业冷却。国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所和天津市已经完成百吨级海水冷却工业试验和千吨级海水冷却工业示范工程的准备。国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，在直流和循环冷却的关键技术方面；天津大学化工学院，在防海水腐蚀措施方面；中国科学院海洋研究所和山东海洋技术开发中心，在水资源危机解决方面的研究，都卓有成效。但都是用作工业冷却水。后来，瑞典人尝试将冷海水引入首都的冷却系统，但海水用于空调系统冷源的探索未见专利和文献。以海水构筑城市大空调系统的先例，更是前所未见。
发明内容
为了克服现有空调系统在夏季需要消耗大量的能量、耗费的能源最后生成废热进一步提高城市大环境温度的缺点，本发明提供一种空调系统，在夏季将次表层海水引入城市，利用其本身携带的天然冷量，直接为整个城市供冷。
本发明包括，地下海水泵，海水前处理装置，绝热海水库，地面海水泵，热交换器，空调使用单元，喷淋站，海水后处理装置。从大海中抽取温度足够低的次表层海水，经前处理工序，由绝热的通道输入城市的冷水库。冷水库中储存的冷海水，有的经换热设备将巨大的冷量传送给城区的各个空调系统，有的输送到分布在各处的喷淋站，尽量吸取环境的热量。放冷吸热升高到常温的海水，经后处理工序，最后回排入大海。
空调冷源耗能的数额巨大，是空调系统耗能的主要部分。在夏季，沿海的浅层海水的温度足够低下。位于表层之下的次表层海水，深度有限，取用方便，本身可直接作为整个城市大空调的宏大的天然冷源，为整个地区提供清洁廉价的供冷，可节省能源、保护环境和减缓电网压力，具有显著的经济效益和社会效益。
图1是本发明的结构原理及系统运行原理图。
图中1是大海，2是地下海水泵，3是海水前处理装置，4是绝热海水库，5是地面海水泵，6是热交换器，7是空调使用单元，8是喷淋站，9是海水后处理装置。
具体实施方案下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的描述如图1所示，本发明包括地下海水泵2、海水前处理装置3、绝热海水库4、地面海水泵5、热交换器6、空调使用单元7、喷淋站8、海水后处理装置9。地下海水泵2的进口与大海1相通，地下海水泵2出口通过绝热管与海水前处理装置3的进口相通。海水前处理装置3的出口通过绝热管与绝热海水库4的进口相通。绝热海水库4的出口通过绝热管与地面海水泵5的进口相通。地面海水泵5的出口分别通过绝热管与热交换器6管层的进口和喷淋站8的进口相通。热交换器6壳层的出口与空调使用单元7的进口相通。空调使用单元7的出口与热交换器6壳层的入口相通。热交换器6管层的出口和喷淋站8的出口同与海水后处理装置9的进口相通。海水后处理装置9的出口与大海1相通。
地下海水泵2将大海1中深度为100-400米之间的冷海水抽吸并送至海水前处理装置3中，经过混凝、沉凝和过滤处理，在通过绝热海水通道送入埋在地下的绝热海水库4，地面的海水泵5将海水抽吸，送至各使用终端，包括热交换器6和喷淋站8，冷海水在热交换器6中，将冷量传递给冷却介质，冷却介质进入空调单元7后发挥空气调节功能；送到各喷淋站8的冷海水吸收周围环境的热量。使用后温度升到常温的海水再排入海水后处理装置9，经过无害化处理、过滤处理，最后排入大海。
权利要求
1.一种次表层海水用作天然冷源的城市整体空气调节系统，包括地下海水泵(2)，海水前处理装置(3)，绝热海水库(4)，地面海水泵(5)，热交换器(6)，空调使用单元(7)，喷淋站(8)，海水后处理装置(9)，其特征在于地下海水泵(2)的进口与大海(1)相通，地下海水泵(2)出口通过绝热管与海水前处理装置(3)的进口相通，海水前处理装置(3)的出口通过绝热管与绝热海水库(4)的进口相通，绝热海水库(4)的出口通过绝热管与地面海水泵(5)的进口相通，地面海水泵(5)的出口分别通过绝热管与热交换器(6)管层的进口和喷淋站(8)的进口相通，热交换器(6)壳层的出口与空调使用单元(7)的进口相通，空调使用单元(7)的出口与热交换器(6)壳层的入口相通，热交换器(6)管层的出口和喷淋站(8)的出口同与海水后处理装置(9)的进口相通，海水后处理装置(9)的出口与大海(1)相通。
全文摘要
次表层海水用作天然冷源的城市整体空气调节系统，包括地下海水泵，海水前处理装置，绝热海水库，地面海水泵，热交换器，空调使用单元，喷淋站，海水后处理装置。从大海中抽取温度足够低的次表层海水，经前处理工序，由绝热的通道输入城市的冷水库。冷水库中储存的冷海水，有的经换热设备将巨大的冷量传送给城区的各个空调系统，有的输送到分布在各处的喷淋站，尽量吸取环境的热量。放冷吸热升高到常温的海水，经后处理工序，最后回排入大海。本发明为整个地区提供清洁廉价的供冷，可节省能源、保护环境和减缓电网压力的目标，具有显著的社会效益和经济效益。
文档编号F24J3/06GK1563854SQ20041001700
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月18日 优先权日2004年3月18日
发明者马捷, 金丹 申请人:上海交通大学