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污水源热泵的机遇与弊端 你了解多少?

北极星环保网  来源:中国环境产业网    2014/8/20 10:08:41  我要投稿  
所属频道: 水处理  关键词:污水源热泵 城市污水 工业废水

北极星环保网讯:相关数据统计称,我国目前城市污水年排放量已近700亿吨。据空调制冷大市场专家介绍,城市的低位废热约有四成存在于污水中。城市污水是由工业废水和生活污水组成,水量巨大,是一种蕴含丰富低位热能的可再生热能资源,污水源热泵空调系统则是以城市污水作为建筑的冷热源,解决建筑物冬季采暖、夏季空调和全年热水供应的重要技术,也是城市污水资源化开发利用的思路和有效途径。同时减少了城市废热和CO2、SO2、NOX、粉尘等污染物的排放。

污水源热泵系统是我国当前各类热泵技术中发展和应用前景最被看好的一种。它主要以城市污水作为提取和储存能量的冷热源,借助热泵机组系统内部制冷剂的物态循环变化且仅仅消耗少量电能,就可以达到制冷制暖的效果,为城市污水的资源化、低品位清洁能源的利用开辟了新途径。这项技术工作原理是利用城市污水量大、温度适宜稳定、季节变化幅度小、冬暖夏凉等突出特点,将其作为冷热源,根据污水冬季温度高于室外温度、夏季温度低于室外温度的特性,用换热器将污水中难以直接利用的热能提取出来送入中介设备,再传递给热泵主机形成高温水用以冬季供暖。与此同时,这套系统还可逆向使用,使之夏季制冷。

在清洁供热方式对比方面,污水源热泵的经济效益十分显著:设备投资、年运行费用、年运行成本3个方面分别为地下水热源系统的84.1%、85.0%、72.5%,为燃气空冷空调系统的77.1%、35.0%、46.2%。

在系统能效方面,污水源热泵表现也很出色。作为北方寒冷地区不可多得的热泵冷热源,城市污水的温度一年四季相对稳定,使得污水源热泵比传统空调系统运行效率要高,节能和节省运行费用的效果显著。据估算,使用污水源热泵空调系统方式运行,其能量输入与输出之比可达到1:4,即输入1000W电能可获得4000W的热量,节能率最大可达75%。这种方式的采暖费用分别为燃煤供热方式的70%、燃气供热方式的50%、燃油供热方式的30%。采暖时,每使用一吨污水可获取5000~10000kW热能,相当于1.5kg~3kg标准煤供热的有效热值。

目前,该技术较为成熟,国内外工程实例很多,20世纪80年代初在瑞典、挪威等北欧国家就已经开始对污水源热泵技术的应用,而现在我国污水源热泵也得到一定程度的应用。近日,西安金盾押运办公大楼污水源热泵中央空调及卫生热水示范项目成功签约,该项目依托市三污厂稳定的水温作为热源,通过热泵技术提取污水热能,用于项目内部中央空调及卫生热水,11月初建成投运。项目建成后将解决近1万平米的办公中央空调和卫生热水,每天节约标准约为300吨,减少CO2排放量约为80吨、SO2排放量约为250KG、NO2排放量约为220KG。今年以来青岛市新开工建设污水源热泵、地下水源热泵等清洁能源供热项目13个,项目建成后,每个供热季能节约标煤13.6万吨、减排二氧化碳34万吨。亚洲最大的原生水源热泵项目沈阳阳光100国际新城水源热泵项目采用水源及原生污水源热泵系统来提供供暖,冬季平均供热温度可达22℃。不仅成功解决了阳光100超大型住宅小区的供热问题,并且有效实现每年减少CO2排放量18478吨,减少SO2排放量59.8吨,减少氮氧化物排放量52吨。

有专家建议称,发展污水源热泵系统,除了要加大市场科普方面的工作以外,现在更需要得到市政等职能机构的积极响应,政府部门应为推广单位配套相应服务,包括提供污水管网图,提供测量采集主要污水干管的流量、流速、温度等数据的便利条件;根据当地污水管网布局及测量结果,纳入总体建设规划中并制定优先发展污水源热泵系统的政策,大力推广、支持污水源热泵系统的运用;对采纳节能技术方案的用户单位给予一定的政策以及资金支持,从而推动污水源热泵技术快速发展。

不过,空调制冷大市场专家同时提醒,污水源热泵系统在技术环节上仍然存在缺陷。城市原生污水成分非常复杂,化学特性并不稳定,中间含有多种悬浮物、絮状物以及生活垃圾等物质。随着污水源热泵工程不断上马,种种弊端正逐步显现。目前,最关键的难点在于防止管道和机组堵塞、污染与腐蚀;其后期运营保养很关键,常需通过化学液体或压水枪进行内部清洗以及加装离心污水换热器等方式解决,但会耗费较大的资金和精力。

原标题:污水源热泵的机遇与弊端 你了解多少?

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