能源和环境问题是当今世界广泛关注的问题,以化石能源为主的用能结构依旧占据能源利用的主流,长此以往,必将导致不可再生能源的枯竭。海洋余热是公认的可再生清洁能源,以此为基础发展的海水源热泵技术也在清洁供热、节能减排等方面发挥了重要作用。海水取水是海水源热泵系统的重要环节之一,其技术工艺的革新是海水源热泵系统发展和推广的根本环节。针对海水源热泵系统的取水问题,从系统形式、取水工艺、传热特性、取热温差、输送能耗等方面进行了理论分析和应用研究。首先,从分析我国用能现状出发,结合热泵技术的发展,指出海水源热泵系统在解决能源利用与环境污染中起到的作用,并对常见的海水取水方式进行了概述。对不同系统形式的海水源热泵系统进行了优缺点的对比分析,结果表明直接疏导式系统更适用于海水源热泵系统。根据系统管路连接方式的不同,对比分析了直连式系统、并联式系统、混合式系统的优劣势。其次,对海水源热泵系统常用的重力流取水与虹吸取水工艺进行了分析。结合污水干渠内非满管流动的特性,推导了非满管流动关联式,对重力流取水的相关计算提供了理论支持;指出了虹吸取水的工艺设计要求,并着重介绍了虹吸负压取水。再次,针对海水的理化性质,研究了采用疏导式换热技术解决海水余热换热过程中存在堵塞、结垢、管内结冰以及低温工况下换热效率过低等问题。在此基础上,对海水低温传热过程进行了研究,对比了35%浓度丙三醇溶液、15%浓度氯化钙溶液和水的传热特性,综合对比,35%浓度丙三醇溶液更适用于海水源热泵系统。然后,从海水取热温差及海水输送能耗两个方面对海水取水设计中的理论问题进行了研究分析。根据对流传热理论特性,推导了海水取水温差的理论计算公式。通过建立物理模型,提出了海水取水输送距离与输送能耗比例的关联式,综合分析了输送距离、管道比摩阻、取水点位置、取热温差、机组效率等对输送能耗比例的影响。最后,分析了青岛市海水源第一能源站项目和西海岸新区第一能源站的运行数据及设计方案。研究表明,海水取水项目须着重考虑海水结垢、堵塞、生物附着、电化学腐蚀等问题;重力流取水方案取水运行安全可靠,后期运行维护简单。