技術介紹
技術原理:為應對污水水質條件,我們采用安全可靠的間接式提熱方式。先將污水的熱量傳遞給清潔水,再由清潔水進入熱泵機組,清潔水在污水換熱器和熱泵機組之間形成封閉循環(huán),起中介熱量傳遞作用,我們將其稱之為“中介循環(huán)”,而污水的自身循環(huán)稱之為“污水循環(huán)”,末端系統(tǒng)循環(huán)水在熱泵機組與末端散熱設備之間循環(huán)則稱之為“末端循環(huán)”。
為此,污水源熱泵供熱空調系統(tǒng)宏觀上由三個子循環(huán)系統(tǒng)構成,即污水循環(huán)、中介循環(huán)和末端循環(huán),熱泵機組的內部還有一個熱泵工質(例如氟利昂)循環(huán),即熱泵機組的工作過程,宏觀上不顯現。系統(tǒng)的主要設備包括污水泵、污水換熱器、中介泵、熱泵機組、末端泵。
技術特點:采用獨特的“污水側無觸點單寬流道”設計,依靠中介水側內支撐,即保證了換熱面的抗撓度和設備承壓能力,又保證了污水、廢水無需前置防堵、過濾措施在換熱器內順暢通過。兩側介質在流動過程中產生紊流和擾動,延緩污垢的集聚、提高了傳熱效率。
技術優(yōu)勢:具備極強的抗堵、防垢性能,并且具備占地面積小,傳熱系數高的優(yōu)勢。
適用行業(yè)及領域
主要適用于賓館、商場、住宅等其它的公共與民用建筑。主要適用于靠近城市污水干渠的有供暖、制冷需求或是有節(jié)能減排需求的公共與民用建筑,目前,在全國范圍內,已應用此技術的建筑面積已超過3000萬平方米。
典型用戶及投資效益
通化中東新天地購物公園污水源熱泵供熱制冷項目
1、 用戶單位的基本情況
新天地購物公園是中東集團打造的東北第一家真正意義上將休閑與購物完美結合的多元生活體驗之都,經營面積20萬平方米。新天地購物公園將購物、休閑、餐飲、娛樂及室內景觀有機地結合在一起。
2、 節(jié)能改造前能耗情況
本項目在設計階段采取冷水機組和冷卻塔系統(tǒng)制冷,供暖采用燃煤鍋爐形式,設計總供熱負荷為10875 kW,總冷負荷為10650 kW。
冬季采暖時間為173天,每天平均運行16小時,供暖設備共計運行2768小時,則燃煤的總耗量為5560噸。燃煤供熱的年耗煤量計算公式:
M鍋爐—燃煤供熱的年耗標煤量,t;
R—年供熱量;
η—燃煤鍋爐效率及供熱效率綜合總和0.7;
k—管網輸送能耗0.95
C—熱值, 7000kcal/㎏。(標準燃煤)
夏季制冷時間約為90天,每天平均運行10小時,供暖設備共計運行900小時,采用冷卻塔散熱,冷卻循環(huán)水量為2122m3/h,冷卻塔的飄水率大于1%,即夏季自來水的損失量將大于19000噸。
3、
采用的節(jié)能技術路線
通過對項目所在地周邊可利用的可再生能源的考察,鎖定了沿渾江南岸的市政污水干渠的污水,通過連續(xù)監(jiān)測,其平均流量為3500 m3/h。通過污水采集技術,利用了這些污水中蘊含的低位熱能,經熱泵進一步提升溫度,供給建筑采暖和制冷。即本項目最終采用了污水源熱泵技術為建筑供冷和供熱。污水最大用量為1800 m3/h。制熱時系統(tǒng)水供回水溫度50/40℃,制冷時系統(tǒng)水供回水溫度7/12℃。
4、 節(jié)能改造后的效果
污水源熱泵系統(tǒng)的應用,冬季采暖每年可減少燃煤量折合標煤1839.2噸。由此可減排大量對環(huán)境有污染的廢物,主要可減少CO2排放量4818噸/年、減少SO2排放量15.6噸/年、減少氮氧化物排放量13.6噸/年(每噸標煤,排放:二氧化碳2.62噸、二氧化硫8.5㎏、氮氧化物7.4㎏)。為社會帶來巨大的經濟效益。
由于污水源熱泵系統(tǒng)中無冷卻塔,冷卻水系統(tǒng)為閉式,冷凝熱是通過污水換熱器間壁傳遞給污水,不存在飄水損失,因此夏季制冷,可節(jié)約大約19000噸自來水。
5、 投資及收益分析
污水源熱泵系統(tǒng)總投資約2000萬元,每年系統(tǒng)運營費用約150萬元。燃煤鍋爐供暖和冷卻塔系統(tǒng)的初投資約1800萬元,年運行費用約400萬元,兩套系統(tǒng)運行費用比較后每年可節(jié)約運營成本約250萬元。
6、 項目實施中遇到的問題
作為一種新型資源,在項目初始階段,審批過程較繁瑣,時間較長,因此需要政府統(tǒng)籌規(guī)劃,設立審批、報備制度;
鼓勵有條件的新建建筑使用污水源熱泵技術進行采暖和制冷,對于投資人或用戶給予政策和資金上的支持;
在行業(yè)發(fā)展初期,引入市場準入機制,防止良莠不齊的廠商擾亂污水源熱泵市場的健康發(fā)展。
7、 客戶的反饋意見
技術提供單位介紹
哈爾濱工大金濤科技股份有限公司系哈爾濱工業(yè)大學會同該技術研發(fā)及管理人員于2008年發(fā)起設立。是一家集產品研發(fā)、制造、銷售、技術服務于一體的非清潔水源熱能資源化綜合開發(fā)利用企業(yè)。業(yè)務涵蓋污水源熱泵、再生水及地表水源熱泵、工業(yè)廢水余熱回收等領域,可提供該領域全方位技術服務及相關產品,同時在全國范圍內開展EPC及BOT節(jié)能服務業(yè)務。
金濤系列產品已廣泛服務于酒店、商場、住宅、廠礦等各類建筑的采暖、空調系統(tǒng)中,目前在中國東北、西北、華北、華東等地供熱空調面積已近3000萬平方米,取得了良好的社會效益與經濟效益,奠定了金濤在中國非清潔水源熱能開發(fā)利用領域的領軍地位。
技術推廣前景
污水源熱泵系統(tǒng)在東北、華北、西北廣大常規(guī)采暖地區(qū),工民建項目在建設期間,必須配套解決建筑采暖、制冷等配套問題。近年來長江中下游廣大地區(qū)采暖呼聲也越來越高。要解決采暖問題,根據政府相關規(guī)定不允許采用燃煤鍋爐,只能是采用熱泵、燃氣鍋爐等清潔能源或者接入城市集中供熱管網。
由于燃氣鍋爐等運行成本過高,按照現行收費標準,每年運行成本要虧40%左右。而污水源熱泵系統(tǒng)由于系統(tǒng)運行成本低廉,獲得各建設單位青睞。同時系統(tǒng)可以根據實際供暖需要,自行調節(jié)供暖時間和供暖周期;同時系統(tǒng)無燃燒、無排放、無污染,不會造成二次污染,運行穩(wěn)定、可靠、運行費用低廉,對于地產開發(fā)商是吸引購房者的一大優(yōu)勢。隨著前期項目示范效應的進一步顯現,污水源熱泵系統(tǒng)具有極其廣闊的市場前景。
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