低温海水很久以来就被认为是一种有用的能源。受能源危机的推动,国外从20 世纪70年代开始研究利用海水资源进行供冷供热的空调研究。瑞典、挪威、美国、加拿大等国家已建成多个实际 运行的海水空调系统,其中整个北欧有180多台大型海水热 泵机组在运行。
海水空调所需的海水温度可以在深度为500m到800m 深度的范围内得到。一般来说,600m和700m深处可以得到6℃的海水,800m深处可以得到4℃。海水空调指利用少量 电能,从海水中提取热量和冷量从而达到制热和制冷的目的。其工作原理是:在夏季将建筑物中的热量转移到海水中,由于海水温度低,所以可以高效的带走热量;而在冬季, 则通过热泵的运行,提取海水中的热量供给建筑物使用。通 常海水空调消耗1千瓦的能量,用户可以得到3至4千瓦以上的热量或冷量。海水空调的应用主要有两种方式。
一种是利用海水作水源热泵的水源,产生冷量、热量供使用,此方式可以部分甚至全部取代传统空调和供热系统中的冷冻机和锅炉;另一种是利用深层海水直接制备冷冻水供冷, 这种方式仅把海水作为天然冷源来使用取代传统空调系统中的冷冻机。两种方式在工作原理、系统组成和利用海水的条件等方面都存在一定的差异,但两种方式在某些条件下可 以联合使用。海水空调系统主要包括:海水取水口、排水口、 泄水管道和海水循环水泵的泄放系统、海水热泵空调机组与热交换器、输配管网系统。