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污水源熱泵正成為采暖制冷領(lǐng)域新的發(fā)展趨勢(shì) |
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來(lái)源： 作者：不詳 日期：2014/9/23 訪問(wèn)：
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污水源熱泵以其節(jié)能環(huán)保及經(jīng)濟(jì)高效的特性，正成為如今采暖制冷領(lǐng)域又一新的趨勢(shì)。在國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略不斷推進(jìn)的背景下，未來(lái)這一技術(shù)有望得到越來(lái)越廣泛的推廣和應(yīng)用。
相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)稱(chēng)，我國(guó)目前城市污水年排放量已近700億噸。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，這一數(shù)字仍在持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)空調(diào)制冷大市場(chǎng)專(zhuān)家介紹，城市的低位廢熱約有四成存在于污水中，如果能合理回收這部分低位熱量，將城市污水處理的水量和熱量同時(shí)回收起來(lái)，既可實(shí)現(xiàn)城市廢熱的再利用、變廢為寶，同時(shí)又可開(kāi)發(fā)出一種新的可再生清潔能源利用方式。
污水源熱泵便是這樣一種技術(shù)。它主要以城市污水作為提取和儲(chǔ)存能量的冷熱源，借助熱泵機(jī)組系統(tǒng)內(nèi)部制冷劑的物態(tài)循環(huán)變化且僅僅消耗少量電能，就可以達(dá)到制冷制暖的效果，為城市污水的資源化、低品位清潔能源的利用開(kāi)辟了新途徑。這項(xiàng)技術(shù)工作原理是利用城市污水量大、溫度適宜穩(wěn)定、季節(jié)變化幅度小、冬暖夏涼等突出特點(diǎn)，將其作為冷熱源，根據(jù)污水冬季溫度高于室外溫度、夏季溫度低于室外溫度的特性，用換熱器將污水中難以直接利用的熱能提取出來(lái)送入中介設(shè)備，再傳遞給熱泵主機(jī)形成高溫水用以冬季供暖。與此同時(shí)，這套系統(tǒng)還可逆向使用，使之夏季制冷。
建設(shè)綠色生態(tài)文明是社會(huì)各界共同關(guān)注的焦點(diǎn)，而污水源熱泵系統(tǒng)在環(huán)境方面的貢獻(xiàn)尤其卓著，為我國(guó)節(jié)能環(huán)保事業(yè)的順利進(jìn)行作出了積極貢獻(xiàn)。
由于我國(guó)北方地區(qū)冬季采暖仍然大多依靠煤、石油、天然氣等不可再生能源實(shí)現(xiàn)，采暖與環(huán)保早已成為一對(duì)如影隨形的矛盾。作為地源熱泵技術(shù)應(yīng)用形式的一種，污水源熱泵系統(tǒng)以城市污水作為冷熱源，可實(shí)現(xiàn)冬季供熱、夏季空調(diào)和全年供應(yīng)生活熱水;在供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)狻⑷加偷儒仩t房系統(tǒng)，沒(méi)有燃燒過(guò)程，避免排煙污染;在制冷時(shí)省去冷卻塔，避免了冷卻塔噪音及霉菌和大氣污染。整套系統(tǒng)不向大氣中排放廢渣、廢水、廢氣和煙塵，理論上完全能夠?qū)崿F(xiàn)零污染，環(huán)境效益較為突出。因此，推廣原生污水熱泵技術(shù)是改變城市以燃煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的有效途徑，更為可再生能源的應(yīng)用和發(fā)展拓展出新思路。與此同時(shí)，回收和利用城市污水中的低位能源有助于加深人們對(duì)于城市污水資源化的全面認(rèn)識(shí)，充分體現(xiàn)出“發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的理念，從而大大提高城市的能源利用率，降低城市對(duì)化石燃料的依賴(lài)，有助于控制大氣污染、保護(hù)全球環(huán)境，對(duì)建設(shè)節(jié)能城市具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
在系統(tǒng)能效方面，污水源熱泵表現(xiàn)也很出色。作為北方寒冷地區(qū)不可多得的熱泵冷熱源，城市污水的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，使得污水源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高，節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的效果顯著。據(jù)估算，使用污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)方式運(yùn)行，其能量輸入與輸出之比可達(dá)到1：4，即輸入1000W電能可獲得4000W的熱量，節(jié)能率最大可達(dá)75%。這種方式的采暖費(fèi)用分別為燃煤供熱方式的70%、燃?xì)夤岱绞降?0%、燃油供熱方式的30%。采暖時(shí)，每使用一噸污水可獲取5000～10000kW熱能，相當(dāng)于1.5kg～3kg標(biāo)準(zhǔn)煤供熱的有效熱值。
在目前全球面臨能源危機(jī)和環(huán)境污染趨于嚴(yán)重的形勢(shì)下，鑒于污水源熱泵系統(tǒng)擁有顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)方面的綜合效益，這項(xiàng)技術(shù)得以奠定飛速發(fā)展的基礎(chǔ)。
目前，日本和挪威、瑞典等部分歐洲國(guó)家對(duì)城市污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的研究走在世界前列。我國(guó)近些年來(lái)在污水源熱泵的理論研究和實(shí)踐方面也取得了很大進(jìn)步。有專(zhuān)家建議稱(chēng)，發(fā)展污水源熱泵系統(tǒng)，除了要加大市場(chǎng)科普方面的工作以外，現(xiàn)在更需要得到市政等職能機(jī)構(gòu)的積極響應(yīng)，政府部門(mén)應(yīng)為推廣單位配套相應(yīng)服務(wù)，包括提供污水管網(wǎng)圖，提供測(cè)量采集主要污水干管的流量、流速、溫度等數(shù)據(jù)的便利條件;根據(jù)當(dāng)?shù)匚鬯芫W(wǎng)布局及測(cè)量結(jié)果，納入總體建設(shè)規(guī)劃中并制定優(yōu)先發(fā)展污水源熱泵系統(tǒng)的政策，大力推廣、支持污水源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)用;對(duì)采納節(jié)能技術(shù)方案的用戶(hù)單位給予一定的政策以及資金支持，從而推動(dòng)污水源熱泵技術(shù)快速發(fā)展。
不過(guò)，空調(diào)制冷大市場(chǎng)專(zhuān)家同時(shí)提醒，污水源熱泵系統(tǒng)在技術(shù)環(huán)節(jié)上仍然存在缺陷。城市原生污水成分非常復(fù)雜，化學(xué)特性并不穩(wěn)定，中間含有多種懸浮物、絮狀物以及生活垃圾等物質(zhì)。隨著污水源熱泵工程不斷上馬，種種弊端正逐步顯現(xiàn)。目前，最關(guān)鍵的難點(diǎn)在于防止管道和機(jī)組堵塞、污染與腐蝕;其后期運(yùn)營(yíng)保養(yǎng)很關(guān)鍵，常需通過(guò)化學(xué)液體或高壓水槍進(jìn)行內(nèi)部清洗以及加裝離心污水換熱器等方式解決，但會(huì)耗費(fèi)較大的資金和精力。
雖然在技術(shù)和運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)仍有難題要攻克，但行業(yè)普遍認(rèn)為，污水源熱泵系統(tǒng)發(fā)展仍然處于初級(jí)階段，并對(duì)未來(lái)抱有足夠信心。按照市場(chǎng)預(yù)期規(guī)劃，即便按照可開(kāi)發(fā)應(yīng)用率50%計(jì)算，其市場(chǎng)容量亦將大于5億平方米。
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