污水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用前景看好

     污水源熱泵系統(tǒng)是我國(guó)當(dāng)前各類(lèi)熱泵技術(shù)中發(fā)展和應(yīng)用前景最被看好的一種。其原理十分簡(jiǎn)單，通過(guò)中介水和污水專(zhuān)用的換熱器從污水中換取熱量，帶有熱量的中介水進(jìn)入蒸發(fā)器后，熱量被制冷劑吸收，中介水通過(guò)循環(huán)泵動(dòng)力在蒸發(fā)器和換熱器之間循環(huán)。
　　比較而言，污水源熱泵系統(tǒng)可以利用更少的電能，從污水中獲得更多能量，然后供給用戶制冷及采暖。同時(shí)，污水源空調(diào)系統(tǒng)在夏季的使用過(guò)程中由于不用設(shè)置冷卻塔，不僅減少了相當(dāng)一部分的運(yùn)行能耗，更消除了冷卻塔在使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的不良影響。這方面在其冬季的使用過(guò)程中表現(xiàn)得更為明顯，由于沒(méi)有傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中為建筑供熱所配置的鍋爐，污水源熱泵系統(tǒng)能避免造成大氣嚴(yán)重污染的煙氣排放。由此看，傳統(tǒng)的供冷和供熱方案效率低、運(yùn)行能耗費(fèi)用高，而污水源熱泵系統(tǒng)不論從供熱供冷的效率，還是從未來(lái)的能源費(fèi)用來(lái)看，都具有明顯優(yōu)勢(shì)。
　　污水作為這類(lèi)熱泵系統(tǒng)冷熱源的關(guān)鍵，在這里被定義為工業(yè)廢水與生活污水的總和。雖然，污水在普通人看來(lái)是一種“利用意義不大的臟水”，但是在專(zhuān)家眼中，它卻是一種“寶貝”、一種城市中非常難得的可再生性清潔能源。
　　據(jù)介紹，使用原生污水（市政干渠污水）與污水處理廠的二級(jí)出水作為冷熱源時(shí)，有以下特點(diǎn)：第一，城市污水量占城市供水量的80%%以上，數(shù)量可觀。第二，城市污水水溫相對(duì)較高且隨季節(jié)變化幅度較小，通常在10℃以內(nèi)，具有冬暖夏涼的特性；溫度全年浮動(dòng)在10℃~25℃之間，適合暖通空調(diào)系統(tǒng)冬夏兩用；供暖時(shí)水溫較地下水溫高3℃~5℃，制冷時(shí)較空氣溫度低10℃~15℃。第三，城市污水熱能分布與人口及城市工業(yè)化程度基本成正比，將城市污水作為一種新能源，在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還能有效緩解能源缺乏及分布不均勻的問(wèn)題。第四，污水作為一種載熱水體，其熱容量大，相對(duì)空氣源、土壤源而言，換熱設(shè)備具有更高的傳熱系數(shù)，使得熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效率提升。第五，城市污水較空氣源、地下水源、土壤源以及其他離建筑物較遠(yuǎn)的冷熱源更具經(jīng)濟(jì)價(jià)值，體現(xiàn)為系統(tǒng)的初投資相對(duì)較低，即便與常規(guī)冷熱源系統(tǒng)相比，初投資也要低很多。第六，污水源熱泵系統(tǒng)可以最大程度地避免集中空調(diào)內(nèi)“致命殺手”——軍團(tuán)菌的存在。污水源空調(diào)沒(méi)有冷卻水（冷卻塔）系統(tǒng)，有效地減少了這種病菌的傳播區(qū)域和途徑。
　　如今，可持續(xù)發(fā)展已漸漸成為熱門(mén)話題，環(huán)境因素作為可持續(xù)發(fā)展的三要素之一，自然引起了各方的密切關(guān)注。可持續(xù)發(fā)展意味著合理的維護(hù)和使用，意味著在發(fā)展計(jì)劃和政策中納入對(duì)環(huán)境的關(guān)注和考慮。正是由于這種觀念逐步取得人們共識(shí)，污水源熱泵系統(tǒng)得到了業(yè)內(nèi)外的認(rèn)可，并有了進(jìn)一步向縱深發(fā)展的可能。
　　中國(guó)制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會(huì)、北京中冷通質(zhì)量認(rèn)證中心有限公司副總經(jīng)理郭勇認(rèn)為，用熱泵系統(tǒng)回收城市污水中的熱能，既開(kāi)發(fā)了一種清潔能源，同時(shí)又降低了城市廢熱的排放、保護(hù)了環(huán)境，污水源熱泵系統(tǒng)理應(yīng)有著廣闊的應(yīng)用前景。他的觀點(diǎn)得到了中國(guó)建筑學(xué)會(huì)暖通空調(diào)分會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)吳元煒等諸多資深人士的贊同，不過(guò)他們紛紛表示，從目前來(lái)看，污水源熱泵系統(tǒng)仍然有包括清潔技術(shù)和系統(tǒng)形式的選擇、污水源水溫和流量以及其保證性和經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題亟待解決，這些技術(shù)門(mén)檻將直接影響到污水源熱泵系統(tǒng)未來(lái)在中國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展。
　　在污水源熱泵系統(tǒng)中，與污水直接接觸的換熱器因?yàn)樗|(zhì)所造成的堵塞、腐蝕以及結(jié)垢問(wèn)題顯得尤為突出。以結(jié)垢問(wèn)題為例，據(jù)調(diào)查，目前在國(guó)內(nèi)所有的污水源系統(tǒng)項(xiàng)目中，90%%以上的換熱設(shè)備都存在不同程度的污垢問(wèn)題。污垢使傳熱熱阻增加，不僅惡化了換熱器的傳熱性能，而且垢層的增厚使流通面積減小，在流量維持恒定的情況下，導(dǎo)致平均流速的上升。同時(shí)，污垢還使得流道表面變得粗糙，增大了摩擦系數(shù)和局部阻力系數(shù)，引起整個(gè)換熱器的流動(dòng)阻力壓降增大，并造成機(jī)組消耗的功率增加。因此，在污水源熱泵系統(tǒng)中換熱器的設(shè)計(jì)和使用中，如何防垢、抑垢、除垢是非常重要而關(guān)鍵的課題。
　　專(zhuān)家認(rèn)為，雜質(zhì)含量多，考慮到污水換熱器的腐蝕、結(jié)垢等多方面的因素，以采用耐腐蝕、壽命長(zhǎng)、易清洗的塑料類(lèi)污水換熱器為佳；對(duì)于采用污水處理廠二級(jí)出水或再生水的污水源熱泵系統(tǒng)，則可采用再生水用做冷卻水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。如果再生水達(dá)到了相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可采用金屬換熱器，否則可采用非金屬類(lèi)污水換熱器。
　　企業(yè)和大專(zhuān)院校也紛紛為解決這項(xiàng)難題提供思路。哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)等高校不久前相繼公布了關(guān)于解決污水換熱器材料革新的研究成果；上海富田空調(diào)冷凍設(shè)備有限公司對(duì)換熱器內(nèi)部進(jìn)行了納米涂層處理，避免了污染及對(duì)換熱器的腐蝕，取得了不錯(cuò)的效果。
　　污水源熱泵系統(tǒng)在技術(shù)日益完善的今天，前景顯得無(wú)比光明，但其依舊難以“脫俗”。如何使之發(fā)揮出應(yīng)有功效，避開(kāi)各種“為了用而用”等形式主義的出現(xiàn)，是很多人士關(guān)注而擔(dān)憂的焦點(diǎn)。據(jù)記者了解，2008年北京奧運(yùn)會(huì)某項(xiàng)目曾選取污水源熱泵系統(tǒng)為之配套，看似這是倡導(dǎo)節(jié)能、力求環(huán)保的“典型”，不過(guò)很多業(yè)內(nèi)專(zhuān)家卻私下表態(tài)，批評(píng)“這種選擇費(fèi)力不討好”。
　　“那個(gè)位于清河的污水廠離項(xiàng)目那么遠(yuǎn)，熱泵節(jié)省的那些能耗早就搭在水體長(zhǎng)距離傳輸上了，這種‘走形式’的做法今后一定要避免?！币晃徊辉敢馔嘎缎彰娜耸勘硎尽?/FONT>