污水源热泵热能采集技术
- 发布时间：2015-09-16 00:00
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污水源热泵热能采集技术
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技术介绍
技术原理：为应对污水水质条件，我们采用安全可靠的间接式提热方式。先将污水的热量传递给清洁水，再由清洁水进入热泵机组，清洁水在污水换热器和热泵机组之间形成封闭循环，起中介热量传递作用，我们将其称之为“中介循环”，而污水的自身循环称之为“污水循环”，末端系统循环水在热泵机组与末端散热设备之间循环则称之为“末端循环”。
为此，污水源热泵供热空调系统宏观上由三个子循环系统构成，即污水循环、中介循环和末端循环，热泵机组的内部还有一个热泵工质（例如氟利昂）循环，即热泵机组的工作过程，宏观上不显现。系统的主要设备包括污水泵、污水换热器、中介泵、热泵机组、末端泵。
技术特点：采用独特的“污水侧无触点单宽流道”设计，依靠中介水侧内支撑，即保证了换热面的抗挠度和设备承压能力，又保证了污水、废水无需前置防堵、过滤措施在换热器内顺畅通过。两侧介质在流动过程中产生紊流和扰动，延缓污垢的集聚、提高了传热效率。
技术优势：具备极强的抗堵、防垢性能，并且具备占地面积小，传热系数高的优势。
适用行业及领域
主要适用于宾馆、商场、住宅等其它的公共与民用建筑。主要适用于靠近城市污水干渠的有供暖、制冷需求或是有节能减排需求的公共与民用建筑，目前，在全国范围内，已应用此技术的建筑面积已超过3000万平方米。
典型用户及投资效益
通化中东新天地购物公园污水源热泵供热制冷项目
1、 用户单位的基本情况
新天地购物公园是中东集团打造的东北第一家真正意义上将休闲与购物完美结合的多元生活体验之都，经营面积20万平方米。新天地购物公园将购物、休闲、餐饮、娱乐及室内景观有机地结合在一起。
2、 节能改造前能耗情况
本项目在设计阶段采取冷水机组和冷却塔系统制冷，供暖采用燃煤锅炉形式，设计总供热负荷为10875 kW，总冷负荷为10650 kW。
冬季采暖时间为173天，每天平均运行16小时，供暖设备共计运行2768小时，则燃煤的总耗量为5560吨。燃煤供热的年耗煤量计算公式：
M锅炉—燃煤供热的年耗标煤量，t；
R—年供热量；
η—燃煤锅炉效率及供热效率综合总和0.7；
k—管网输送能耗0.95
C—热值， 7000kcal/㎏。（标准燃煤）
夏季制冷时间约为90天，每天平均运行10小时，供暖设备共计运行900小时，采用冷却塔散热，冷却循环水量为2122m3/h，冷却塔的飘水率大于1%，即夏季自来水的损失量将大于19000吨。
3、 采用的节能技术路线
通过对项目所在地周边可利用的可再生能源的考察，锁定了沿浑江南岸的市政污水干渠的污水，通过连续监测，其平均流量为3500 m3/h。通过污水采集技术，利用了这些污水中蕴含的低位热能，经热泵进一步提升温度，供给建筑采暖和制冷。即本项目最终采用了污水源热泵技术为建筑供冷和供热。污水最大用量为1800 m3/h。制热时系统水供回水温度50/40℃，制冷时系统水供回水温度7/12℃。
4、 节能改造后的效果
污水源热泵系统的应用，冬季采暖每年可减少燃煤量折合标煤1839.2吨。由此可减排大量对环境有污染的废物，主要可减少CO2排放量4818吨/年、减少SO2排放量15.6吨/年、减少氮氧化物排放量13.6吨/年（每吨标煤，排放：二氧化碳2.62吨、二氧化硫8.5㎏、氮氧化物7.4㎏）。为社会带来巨大的经济效益。
由于污水源热泵系统中无冷却塔，冷却水系统为闭式，冷凝热是通过污水换热器间壁传递给污水，不存在飘水损失，因此夏季制冷，可节约大约19000吨自来水。
5、 投资及收益分析
污水源热泵系统总投资约2000万元，每年系统运营费用约150万元。燃煤锅炉供暖和冷却塔系统的初投资约1800万元，年运行费用约400万元，两套系统运行费用比较后每年可节约运营成本约250万元。
6、 项目实施中遇到的问题
作为一种新型资源，在项目初始阶段，审批过程较繁琐，时间较长，因此需要政府统筹规划，设立审批、报备制度；
鼓励有条件的新建建筑使用污水源热泵技术进行采暖和制冷，对于投资人或用户给予政策和资金上的支持；
在行业发展初期，引入市场准入机制，防止良莠不齐的厂商扰乱污水源热泵市场的健康发展。
7、 客户的反馈意见
技术提供单位介绍
哈尔滨工大金涛科技股份有限公司系哈尔滨工业大学会同该技术研发及管理人员于2008年发起设立。是一家集产品研发、制造、销售、技术服务于一体的非清洁水源热能资源化综合开发利用企业。业务涵盖污水源热泵、再生水及地表水源热泵、工业废水余热回收等领域，可提供该领域全方位技术服务及相关产品，同时在全国范围内开展EPC及BOT节能服务业务。
金涛系列产品已广泛服务于酒店、商场、住宅、厂矿等各类建筑的采暖、空调系统中，目前在中国东北、西北、华北、华东等地供热空调面积已近3000万平方米，取得了良好的社会效益与经济效益，奠定了金涛在中国非清洁水源热能开发利用领域的领军地位。
技术推广前景
污水源热泵系统在东北、华北、西北广大常规采暖地区，工民建项目在建设期间，必须配套解决建筑采暖、制冷等配套问题。近年来长江中下游广大地区采暖呼声也越来越高。要解决采暖问题，根据政府相关规定不允许采用燃煤锅炉，只能是采用热泵、燃气锅炉等清洁能源或者接入城市集中供热管网。
由于燃气锅炉等运行成本过高，按照现行收费标准，每年运行成本要亏40%左右。而污水源热泵系统由于系统运行成本低廉，获得各建设单位青睐。同时系统可以根据实际供暖需要，自行调节供暖时间和供暖周期；同时系统无燃烧、无排放、无污染，不会造成二次污染，运行稳定、可靠、运行费用低廉，对于地产开发商是吸引购房者的一大优势。随着前期项目示范效应的进一步显现，污水源热泵系统具有极其广阔的市场前景。
