《零碳建筑技术概论》 课件 第6章 海洋能利用技术

第六章海洋能利用技术CONTENTS目录6.1沿海零碳建筑营造概述6.2海洋热能应用技术PPT模板下载：/moban/行业PPT模板：/hangye/节日PPT模板：/jieri/PPT素材下载：/sucai/PPT背景图片：/beijing/PPT图表下载：/tubiao/优秀PPT下载：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/资料下载：/ziliao/PPT课件下载：/kejian/范文下载：/fanwen/试卷下载：/shiti/教案下载：/jiaoan/PPT论坛：

2016.1沿海零碳建筑营造概述6.1.1海洋能源的应用潜力6.1.2建筑中海洋能的应用6.1.3海洋机械能利用技术36.1.1海洋能源的应用潜力自2011年至2021年全球包括波浪能、潮流能、温差能等海洋能装机容量约为500MW，中国的装机容量在4MW左右，在可再生能源应用中占比较小，随着潮流能和波浪能技术成熟，其发展的潜力巨大。46.1.1海洋能源的应用潜力对于海上风电项目，全球装机容量从2011年3776MW陡升至2021年55678MW，而中国的装机容量由全球占比5.6%上升至47.4%，中国在海上风电领域的投资与应用走在全球前列。56.1.1海洋能源的应用潜力对于沿海建筑及海上构筑物，海水源热泵系统为建筑供冷/供热可有效减少化石能源消耗。66.1.2建筑中海洋能源的应用现状：国家大力支持，有效助力双碳探索开发海岛可再生能源。开展海岛可再生能源多能互补示范，探索海洋能在海岛多能互补电力系统的推广应用。——《“十四五”可再生能源发展规划》推进海洋能工程化应用，积极利用海岛可再生能源，开展评估发展适应海岛特定环境的技术及装备，建设海岛可再生能源多能互补示范工程，从而进一步提升海洋能开发利用水平。——《海洋可再生能源发展“十三五”规划》坚持陆海并重，推动风电协调快速发展，完善海上风电产业链，鼓励建设海上风电基地。——《2030年前碳达峰行动方案》76.1.2建筑中海洋能源的应用现状：装机容量世界领先86.1.2建筑中海洋能源的应用特点：储藏量巨大地球表面积约为5.1亿平方公里，而海洋面积占比在70%以上，而我国拥有1.8万多公里的海岸线，海域面积约470多万平方公里，海域中分布着7600多个大小岛屿，为海水资源的开发利用提供了广阔的空间。清洁可再生可利用潮汐、潮流、波浪等可再生的海洋机械能；漂浮式海上光伏的太阳能；海洋温差等热能。96.1.2建筑中海洋能源的应用沿海零碳建筑应用海洋能实例106.1.3海洋机械能利用技术1.波浪能波浪能发电是通过波浪的运动使装置工作并带动发电机发电，将以水的动能和势能形式存在的机械能转化为电能。116.1.3海洋机械能利用技术2.潮汐能潮汐能发电是通过出水库，在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存，在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，从而带动发电机发电。潮汐能发电与水利发电原理相似，但因高低潮位之间的落差小，其具有流量大、落差小及间歇性等特点，从而水轮机的结构应适应压头小、流量大的特点。3.海流能海流能又称为潮流能，与潮汐能相似之处都是海水受月球与太阳的引力作用而产生的动能。海流能发电是依靠海流的冲击力使水轮机转动，将机械能转化为电能，其原理类似风力发电，叶轮转速较慢。按照轮机转轴轴线与水流方向可分为水平轴式和垂直轴式。12026.2海洋热能应用技术136.2.1海洋温差能应用海洋温差能发电技术是指由表层海水作为高温热源，深层（>500米）海水作为低温热源，利用热机组成的热力循环系统进行发电。早在19世纪80年代提出这一概念，并在19世纪早期实验室得以证实。一般，发电系统由汽轮机、冷凝器、蒸发器、发电机组组成，按照工质与流程可分为开式循环、闭式循环和混合式循环。146.2.2海水源热泵技术海水源热泵系统可充分利用低品位的海洋热能，通过利用蕴藏于海水中的热量或冷量为建筑物冬季供暖或夏季供冷。相较空气源热泵，海水源热泵因海水为更优质的冷热源，其系统具有节能高效、清洁经济及运行稳定等特点。156.2.2海水源热泵技术按照取热方式区分，海水源热泵系统可分为开式与闭式两种（1）开式系统：将海水抽取到热泵机组冷凝器或蒸发器中，后完成与制冷剂换热，再排回至海域中16

（a）夏季工况；

（b）冬季工况6.2.2海水源热泵技术（1）开式系统17不同形式开式系统运行时海水温度适宜区间6.2.2海水源热泵技术（2）闭式系统相较开式系统，闭式系统增加了一个额外的海水换热器改变了取放热形式，将海水与热泵机组隔离，避免因海水腐蚀或供暖季海水温度过低造成蒸发器中结冰而无法运行等问题。18

（a）夏季工况；

（b）冬季工况6.2.3海水源换热器海水换热器是闭式海水源热泵系统重要部件，其形式分为抛管式、螺旋管、毛细管、管束式等。1、形式与性能（1）抛管式196.2.3海水源换热器海水换热器是闭式海水源热泵系统重要部件，其形式分为抛管式、螺旋管、毛细管、管束式等。1、形式与性能（2）螺旋管206.2.3海水源换热器海水换热器是闭式海水源热泵系统重要部件，其形式分为抛管式、螺旋管、毛细管、管束式等。1、形式与性能（3）毛细管216.2.3海水源换热器海水换热器是闭式海水源热泵系统重要部件，其形式分为抛管式、螺旋管、毛细管、管束式等。1、形式与性能（4）管束式226.2.3海水源换热器1、形式与性能不同类型海水用换热器材质及性能236.2.3海水源换热器1、传热模型24分布参数模型考虑海水换热器的N个部分（如换热介质、管内壁、管外壁），并将海水换热器各部分沿换热介质的流动方向划分成M个控制体，共生成N×M个控制体，最后针对每个控制体建立各自的热平衡方程。6.2.3海水源换热器1、传热模型25（1）换热介质能量平衡方程

（2）管内壁能量平衡方程6.2.3海水源换热器1、传热模型26（3）管外壁能量平衡方程

（4）冰层能量平衡方程6.2.4海水源热泵应用实例1、青岛市奥帆中心青岛市奥帆中心零碳社区采用海水源热泵系统服务面积为7900平方米的媒体中心，所耗电能全部由太阳能光伏提供，全年可减少碳排放406.13吨。2、福建省商业建筑开式海水源热泵系统应用于商业建筑；实际