一种直冷式海水空调系统的制作方法

本技术涉及新能源与节能环保领域。

背景技术：

能源危机，污染严重，社会发展需要节能环保技术。而我国的东南沿海地区每年夏天都在半年以上，导致空调耗电量巨大。可以利用沿海地区临近海洋的优势，将海洋深层的10摄氏度左右的低温海水抽上来供给城镇制冷用，从而节省大量电能。而目前的只能适用于沿海寒冷地区的海水源热泵技术并不实用，也一直没有得到推广。因为在实际应用中热泵的耗电量太大而使成本大大增加，并且放置于海水中的管道会被海洋生物附着而需要经常维护清理更换，费时费力，造成很大的损失，尤其是沿海热电厂的排水管更是深受其害。

特别是目前世界上还没有用于炎热地区的海水源空调技术，我国东南沿海以及岛礁地区一直也没有类似北方地区的暖气系统用来调节室内温度，当然也没有北方以供暖为主，南方以供冷为主的南北通用的暖气系统。尤其是在我国三沙市的西、南沙岛礁地区常年炎热，但是电力不足，无法满足室内空调运行，热带地区的炎热天气令驻守的人员苦不堪言。而为了发展国家海洋战略，近年来西、南沙岛礁地区大规模填海造岛后，要兴建大量建筑物，非常需要有配套的适合的空调系统。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本技术提供一种直冷式海水空调系统。该系统暖气片、供水管、供水泵、抽水管、管口电滤器、渗滤池、排水管、热泵机组组成。其中渗滤池被立式过滤隔板隔离为左右两个池子，左侧为清海水池，右侧的是浊海水池。浊海水池被水平隔板分隔为上层空间和底层空间两部分，底层空间与清海水池相通。当清海水池中的清海水被抽走时，浊海水池中的上层空间的浊海水由于水的压力作用而通过水平渗滤隔板渗透到底层空间而成为清海水，或通过立式渗滤隔板的过滤成为清海水进入清海水池。另外，渗滤池的浊海水池内抽水管的管口位置安设有一个管口过滤器，用于对进入浊海水池的浊海水进行初步过滤。抽水管埋设于海平面以下，将大海与渗滤池连通成为一个连通器，在渗滤池内海水被抽走时，以使大海中的深层低温海水能够随时补充到渗滤池中来。也可以在抽水管上安设抽水泵，可以方便快速地抽取海水。这时的排水管可以是铺设在高于海平面的位置，在渗滤池距离大海较远的情况下，可以减少在地面挖沟铺设抽水管时的土石方作业量，或者直接就可以将管路铺设在地面上。

当本系统工作时，供水泵将渗滤池左侧的清海水池中的清海水抽走，经过供水管送到用户的暖气片中给用户室内空气降温，然后通过排水管排入大海。这时清海水池中的清海水因为被供水管抽走而水量减少，由于清海水池和浊海水池组成了一个连通器，浊海水池中的浊海水就会通过立式过滤隔板和水平过滤隔板的过滤，变成清海水补充到清海水池中。而浊海水池中减少的水量则会因为连通器的作用从大海中得到补充，这时大海深层的低温海水就会通过抽水管补充到浊海水池中。其中，低温的浊海水中的杂物会被管口电滤器的滤网阻隔，而海洋生物则会被管口电滤器产生的电场驱离或电死。可以将供水管的管径适当加大，暖气片的片组加多，来提高制冷效率。

而热泵机组则做为补充，当南方沿海地区的短暂冬天来临时，或者夏天当海水的温度达不到低温要求时，切断供水管和排水管与暖气片的连接，将热泵机组的输入端与供水管和排水管连接，将热泵机组的输出端与暖气片连接，从而使用热泵机组来实现对用户的供暖和制冷。

所述的渗滤池，其四壁、底部以及顶盖都铺设有隔热材料，以防止热交换。渗滤池被立式渗滤隔板隔离为左右两个池子，左侧为清海水池，右侧的是浊海水池。而浊海水池则被水平渗滤隔板分隔为上层空间和底层空间两部分，并且底层空间与清海水池相通。这样，浊海水池中的污浊海水通过两个渗滤隔板的过滤，进入到清海水池中时就会成为清澈的清海水。（注意：在实际使用时，要保证清海水池内有足够的清海水，否则可能会因为浊海水池内水量大而产生的压力差而将立式渗滤隔板和水平渗滤隔板压坏，尤其是在初次使用时。另外供水泵的吸水口不要过低，防止出现特殊情况时因为清海水池内的清海水被抽走太多或抽光，而导致浊海水池对清海水池有较高的压力而损坏两个渗滤隔板。而且吸水口高一些，可以有效防止沙石等杂物进入供水管，而对用户暖气片造成堵塞。）。另外，浊海水池内在抽水管的管口位置安设有一个管口过滤器，用于对进入浊海水池内的浊海水进行初步过滤。其套在抽水管的管口上，能够很方便地更换，其内的海绵也可以很方便地更换。渗滤池可以设置两个以上，平时同时工作，需要检修某个渗滤池时，可以由其它的渗滤池维持工作，而不影响系统的正常运行。

所述的渗滤池中的立式渗滤隔板和水平渗滤隔板，均由两个窗格状框架构成，两个窗格状框架上各铺设有一片滤网，窗格状框架和滤网均由高强度塑料材料制成，两个窗格状框架的两片滤网中间留有一定的夹层空间，用于放置海绵，可以很方便地从夹层中取出旧的海绵并换上新的海绵。换下的旧海绵可以在清理杂物后继续使用。

所述的渗滤池中的管口过滤器，由一个正方体的框架构成，框架上铺设有两层滤网，滤网中间安设有海绵，海绵可以很方便地更换。

所述的暖气片，由导热内胆和金属防护框架组成，导热内胆的材料采用的是导热塑料，当海水从导热内胆里通过时能够很好的导热并能够防止海水的腐蚀。导热内胆内置于金属防护框架内，以防止导热内胆容易受到碰撞的部分受到碰撞而损坏，因为导热塑料材质的内胆强度与韧性均不理想。金属防护框架表面设计有散热翅片，能够加强导热内胆的散热，同时做为暖气片的支撑架。

所述的抽水管，为双层管壁结构，内层管壁与外层管壁之间填充有隔热材料，以减少与外界发生热交换而损失热能。

所述的管口电滤器由框架及滤网、电源、管口碳棒电极组、滤网碳棒电极组组成。管口电滤器安设在抽水管的水管管口段处。其中，框架及滤网为一个防海水腐蚀材料构成的正方体框架，表面铺设有防海水腐蚀材料制成的滤网。滤网碳棒电极组是由框架及滤网上安设的用导线相互连接在一起的6个碳棒组成的碳棒组，管口碳棒电极组是由安设在排水管的水管管口段上的用导线相互连接在一起的6个碳棒（其中2个碳棒安设于管口内侧管壁上，4个碳棒安设在管口外侧管壁上）组成的碳棒组。滤网碳棒电极组与管口碳棒电极组做为电源的的两个电极，电源负责通过导线给滤网碳棒电极组与管口碳棒电极组供电。当电源供电时，电流就会通过两组碳棒电极组在排水管管口周围的海水中形成电场，从而将进入到管口附近的海洋生物电死或驱离，以达到防止海洋生物在管口附着的目的。

本技术由于直接利用深层低温海水做为冷源给用户制冷，省去了中间的热泵机组和大量的换热器，大大降低了成本，使得制冷效率大大提高，简单高效，不消耗燃料，成本极低，使得东南沿海以及岛礁地区能够规模化使用本海水空调系统的前景十分广阔。当然可以把热泵机组做为补充，在短暂的冬天来临时或者夏天水温达不到低温要求时，将热泵机组接入系统来提供供暖或制冷服务。其只有水泵产生耗电，用电量非常少，而且这一部分耗电也是其它供暖系统所必不可少的。由于其省去了锅炉等环节，加之不需要消耗如煤炭等燃料，几乎是免费的，使得其成本远远低于其它空调系统。

而且目前世界上还没有应用于炎热天气较长地区的海水源空调系统，也没有北方寒冷地区以供暖为主，南方炎热地区以供冷为主的南北通用的暖气系统。本技术的导热塑料制作的暖气片有极强的防腐性，使用普通淡水和海水做为暖气用水都能胜任，而且价格也不贵，导热塑料制作的暖气片将成为沿海地区居民家中主流的空调设施，所以本技术可以替代沿海地区现有的暖气系统（尤其是替代用户的暖气片），或与北方的锅炉供暖相互补充，可以满足冬天供暖，夏天供冷的要求，有极大的发展空间，前景广阔。

本技术尤其适用于热带的沿海岛礁地区，可以为我国南沙岛礁地区提供几乎没有任何费用的制冷。并且如果将暖气片设置于蔬菜大棚内或埋设于蔬菜大棚的土壤下，就可以给南沙岛礁的蔬菜大棚调节温度，而生产出热带地区无法生长的温带蔬菜。

郑重声明：本专利自动单方面授权我国三沙市西、南沙岛礁地区拥有无偿使用该技术的权利，不论专利权所有人是否发生变更。

附图说明

图1为直冷式海水源空调的示意图

图中，1~暖气片，2~供水管， 3~供水泵， 4~抽水管，5~管口电滤器， 6~渗滤池，7~排水管， 8~热泵机组，9~立式渗滤隔板，10~水平渗滤隔板，11~清海水池，12~浊海水池，13~海平面，14~大海，15~管口过滤器。

图2为管口电滤器的示意图

201~框架及滤网，202~水管管口段，203~电源，204~管口碳棒电极组，205~滤网碳棒电极组。

具体实施方式

如图1所示：一种直冷式海水空调系统，该系统由暖气片1、供水管2、供水泵3、抽水管4、管口电滤器5、渗滤池6、排水管7、热泵机组8组成。其中渗滤池6由立式渗滤隔板9隔离为左右两个池子，左侧为清海水池11，右侧的是浊海水池12。浊海水池12被水平渗滤隔板10分隔为上层空间和底层空间两部分，底层空间与清海水池11相通。浊海水池12内的抽水管4的管口处设置有一个用于初步过滤浊海水的管口过滤器15。抽水管4埋设于海平面13以下，将大海14与渗滤池6连通成为一个连通器。管口电滤器5安设在抽水管4的水管管口段上。

当本系统工作时，供水泵3将渗滤池6左侧的清海水池11中的清海水抽走，经过供水管2送到用户的暖气片1中给用户室内的空气降温，然后通过排水管7排入大海14。这时清海水池11中的清海水会因为被抽水管4抽走而减少，由于清海水池11和浊海水池12构成了一个连通器，浊海水池12中的浊海水就会因为连通器的作用，而通过立式过滤隔板9和水平过滤隔板10的过滤，变成清海水补充到清海水池11中。而浊海水池12中减少的水量则会因为连通器的原理从大海14中得到补充，也就是大海14深层的低温海水会因为连通器的作用而通过抽水管4补充到浊海水池12中。其中，低温的浊海水中的杂物会被管口电滤器5的滤网阻隔住，而海洋生物则会被管口电滤器5产生的电场电死或驱离。而补充到浊海水池12中的浊海水在进入到浊海水池12前，会被浊海水池12中设置在抽水管4管口位置的管口过滤器15进行初步过滤，然后进入到浊海水池12中。而热泵机组8则做为补充，当南方沿海地区的短暂冬天来临时，或者夏天当海水的温度达不到低温要求时，切断供水管2和排水管7与暖气片1的连接，将热泵机组8的输入端与供水管2和排水管7连接，而热泵机组8的输出端则与暖气片1连接，从而使用热泵机组8来实现对用户的供暖和供冷。

如图2所示：管口电滤器由框架及滤网201、电源203、管口碳棒电极组204、滤网碳棒电极组205组成。管口电滤器安设在抽水管的水管管口段202处。框架及滤网201为一个防海水腐蚀材料构成的正方体框架，表面铺设有防海水腐蚀材料制成的滤网。滤网碳棒电极组205为框架及滤网201上安设的用导线相互连接在一起的6个碳棒组成的碳棒组，管口碳棒电极组204是由安设在排水管的水管管口段202上的用导线相互连接在一起的6个碳棒（其中2个碳棒安设于管口内侧管壁上，4个碳棒安设在管口外侧管壁上）组成的碳棒组。滤网碳棒电极组205与管口碳棒电极组204做为电源203的的两个电极，电源203负责通过导线给滤网碳棒电极组205与管口碳棒电极组204供电。当电源203供电时，电流就会通过两组碳棒电极组在排水管管口周围的海水中形成电场，从而将进入到管口附近的海洋生物电死或驱离，以达到防止海洋生物在管口附着的目的。