[發(fā)明專利]一種海冰冷量、淡水資源梯級(jí)利用系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410853636.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN104534599A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉天震;梁宏博;由世俊;張歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): F24F5/00
• 分類號(hào): F24F5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 宋潔瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海冰資源利用技術(shù)，特別涉及一種海冰冷量、淡水資源綜合梯級(jí)利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，我國(guó)大力投入推進(jìn)新型可再生能源的開發(fā)利用工作。太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃滦湍茉吹睦醚芯吭诟鞯厝缁鹑巛钡卣归_，但是把海冰作為一種資源加以利用的研究在國(guó)內(nèi)還并不多見。在查得的已有關(guān)于海冰的研究項(xiàng)目如國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目“渤海海冰資源開發(fā)與農(nóng)業(yè)綜合利用技術(shù)研究”(2004AA2Z4020)，國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目“海冰資源淡化與利用技術(shù)”(2006AA100206)，以及十一五國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“渤海海冰資源開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)及試驗(yàn)示范研究”等課題中，主要是對(duì)于海冰成冰脫鹽機(jī)理、海冰資源量測(cè)算、海冰采集淡化技術(shù)以及海冰淡化水農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)等方面開展了一系列科研工作。目前還沒有查到有關(guān)對(duì)于海冰進(jìn)行冷量、淡水量等綜合利用的課題研究。

據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，我國(guó)北方沿海結(jié)冰地區(qū)的冰溫一般在-4℃左右，冰期在100天左右。海冰較海水的含鹽量低很多，渤海海冰鹽度平均值在2‰-13‰，新形成海冰的鹽度多在海水鹽度的1/6～1/4。海冰資源量巨大，據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，渤海地區(qū)每年可開采海冰資源總量至少為400億m³，如果將這些海冰全部利用，等于又發(fā)現(xiàn)了一條新黃河。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種海冰冷量、淡水資源梯級(jí)利用系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)中海冰資源未達(dá)到充分利用的問題，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)研究的空白。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種海冰冷量、淡水資源梯級(jí)利用系統(tǒng)，包括冷水機(jī)組、儲(chǔ)冰室和換熱器，冷水機(jī)組一端與儲(chǔ)冰室的噴淋水管和抽水管相連，在管路上分別設(shè)置冰水間接回水閥和冰水間接供水閥；另一端與換熱器通過冷凍供水管和冷凍回水管相連，在冷凍供水管和冷凍回水管上分別設(shè)置冷凍供水閥和冷凍回水閥，在冷凍供水管上設(shè)置冷凍水泵。噴淋水管和抽水管還與換熱器直接連接，在相應(yīng)管路上設(shè)置冰水直供回水閥和冰水直供供水閥。在噴淋水管和抽水管與儲(chǔ)冰室主體連接出口處，分別設(shè)置噴淋水泵和抽水水泵。在噴淋水管一端連接處還設(shè)置補(bǔ)水進(jìn)水口和補(bǔ)水閥。在抽水管上抽水水泵的出口處設(shè)置有淡化出水口和淡化水閥。在不同儲(chǔ)冰室主體的噴淋水管和抽水管上還設(shè)置有冰室回水閥和冰室供水閥，在抽水管上還設(shè)置有過濾器。用戶冷水供水管和用戶冷水回水管與換熱器相連接，為用戶供冷，在用戶冷水供水管上設(shè)置有用戶供水泵。

所述冷水機(jī)組、換熱器均多臺(tái)并聯(lián)。

所述儲(chǔ)冰室為多個(gè)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的海冰冷量、淡水資源梯級(jí)利用系統(tǒng)具有巨大的環(huán)保效益以及社會(huì)效益。

以一天津某海邊公共建筑為例，該建筑建筑面積約為5.8萬(wàn)m²，年總供冷量為3998632kWh。以常規(guī)的制冷機(jī)組綜合COP按3.0計(jì)算，每年需要耗電1332877kWh。如果這些冷量全部用海冰來(lái)提供(只考慮將海冰當(dāng)成冷源直接供冷，暫不考慮應(yīng)用制冷機(jī)組的情況)，需要大約43000m³的海冰。節(jié)省的電能相當(dāng)于534t標(biāo)準(zhǔn)煤，減排煙塵4.5t，SO₂10.7t，NO_x?9.2t。

附圖說明

圖1為海冰儲(chǔ)存室結(jié)構(gòu)平面圖；

圖2為海冰冷量、淡水資源梯級(jí)利用系統(tǒng)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

冬季，海冰采集系統(tǒng)進(jìn)行采冰，并通過犁式輸冰帶203將海冰運(yùn)至儲(chǔ)冰車間內(nèi)各儲(chǔ)冰室主體306中。

夏季，梯級(jí)利用海冰的冷量及淡水資源，各儲(chǔ)冰室主體306內(nèi)的海冰模塊化使用，即一個(gè)儲(chǔ)冰室主體306內(nèi)的海冰冷量使用完全后進(jìn)行淡化處理，同時(shí)另外一個(gè)儲(chǔ)冰室主體306內(nèi)的海冰進(jìn)行冷量的利用，冷量使用完全后進(jìn)行淡化處理。

下面具體敘述海冰冷量與淡水資源利用過程：

首先，對(duì)儲(chǔ)冰室主體306中的海冰進(jìn)行冷量利用。冰室回水閥421、補(bǔ)水閥422開啟，其他閥門關(guān)閉；噴淋水泵415開啟，其他水泵關(guān)閉。通過補(bǔ)水進(jìn)水口417中進(jìn)行補(bǔ)水，通過噴淋水泵415噴入儲(chǔ)冰室主體306中。