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污水源熱泵正成為如今采暖制冷領(lǐng)域又一新的發(fā)展趨勢
制冷快報訊：污水源熱泵以其節(jié)能環(huán)保及經(jīng)濟高效的特性，正成為如今采暖制冷領(lǐng)域又一新的趨勢。在國家節(jié)能減排戰(zhàn)略不斷推進(jìn)的背景下，未來這一技術(shù)有望得到越來越廣泛的推廣和應(yīng)用。
相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計稱，我國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。據(jù)空調(diào)制冷大市場專家介紹，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回收起來，既可實現(xiàn)城市廢熱的再利用、變廢為寶，同時又可開發(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存能量的冷熱源，借助熱泵機組系統(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辟了新途徑。這項技術(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，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送入中介設(shè)備，再傳遞給熱泵主機形成高溫水用以冬季供暖。與此同時，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)文明是社會各界共同關(guān)注的焦點，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現(xiàn)，采暖與環(huán)保早已成為一對如影隨形的矛盾。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;在供熱時省去了燃煤、燃?xì)狻⑷加偷儒仩t房系統(tǒng)，沒有燃燒過程，避免排煙污染;在制冷時省去冷卻塔，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，回收和利用城市污水中的低位能源有助于加深人們對于城市污水資源化的全面認(rèn)識，充分體現(xiàn)出“發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟”的理念，從而大大提高城市的能源利用率，降低城市對化石燃料的依賴，有助于控制大氣污染、保護(hù)全球環(huán)境，對建設(shè)節(jié)能城市具有重大的現(xiàn)實意義。
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穩(wěn)定，使得污水源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運行效率要高，節(jié)能和節(jié)省運行費用的效果顯著。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，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和環(huán)境污染趨于嚴(yán)重的形勢下，鑒于污水源熱泵系統(tǒng)擁有顯著的環(huán)境和經(jīng)濟方面的綜合效益，這項技術(shù)得以奠定飛速發(fā)展的基礎(chǔ)。
目前，日本和挪威、瑞典等部分歐洲國家對城市污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的研究走在世界前列。我國近些年來在污水源熱泵的理論研究和實踐方面也取得了很大進(jìn)步。有專家建議稱，發(fā)展污水源熱泵系統(tǒng)，除了要加大市場科普方面的工作以外，現(xiàn)在更需要得到市政等職能機構(gòu)的積極響應(yīng)，政府部門應(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)的運用;對采納節(jié)能技術(shù)方案的用戶單位給予一定的政策以及資金支持，從而推動污水源熱泵技術(shù)快速發(fā)展。
不過，空調(diào)制冷大市場專家同時提醒，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)鍵的難點在于防止管道和機組堵塞、污染與腐蝕;其后期運營保養(yǎng)很關(guān)鍵，常需通過化學(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，但會耗費較大的資金和精力。
雖然在技術(shù)和運營環(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)展仍然處于初級階段，并對未來抱有足夠信心。按照市場預(yù)期規(guī)劃，即便按照可開發(fā)應(yīng)用率50%計算，其市場容量亦將大于5億平方米。
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