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污水源熱泵系統(tǒng)市場潛力巨大
污水源熱泵系統(tǒng)是我國當前各類熱泵技術中發(fā)展和應用前景最被看好的一種。其原理十分簡單，通過中介水和污水專用的換熱器從污水中換取熱量，帶有熱量的中介水進入蒸發(fā)器后，熱量被制冷劑吸收，中介水通過循環(huán)泵動力在蒸發(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，污水源空調(diào)系統(tǒng)在夏季的使用過程中由于不用設置冷卻塔，不僅減少了相當一部分的運行能耗，更消除了冷卻塔在使用過程中對環(huán)境造成的不良影響。這方面在其冬季的使用過程中表現(xiàn)得更為明顯，由于沒有傳統(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、運行能耗費用高，而污水源熱泵系統(tǒng)不論從供熱供冷的效率，還是從未來的能源費用來看，都具有明顯優(yōu)勢。
污水作為這類熱泵系統(tǒng)冷熱源的關鍵，在這里被定義為工業(yè)廢水與生活污水的總和。雖然，污水在普通人看來是一種“利用意義不大的臟水”，但是在專家眼中，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出水作為冷熱源時，有以下特點：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；溫度全年浮動在10℃~25℃之間，適合暖通空調(diào)系統(tǒng)冬夏兩用；供暖時水溫較地下水溫高3℃~5℃，制冷時較空氣溫度低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)化能源結構的同時，還能有效緩解能源缺乏及分布不均勻的問題。第四，污水作為一種載熱水體，其熱容量大，相對空氣源、土壤源而言，換熱設備具有更高的傳熱系數(shù)，使得熱泵系統(tǒng)運行效率提升。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的冷熱源更具經(jīng)濟價值，體現(xiàn)為系統(tǒng)的初投資相對較低，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”——軍團菌的存在。污水源空調(diào)沒有冷卻水（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注�？沙掷m(xù)發(fā)展意味著合理的維護和使用，意味著在發(fā)展計劃和政策中納入對環(huán)境的關注和考慮。正是由于這種觀念逐步取得人們共識，污水源熱泵系統(tǒng)得到了業(yè)內(nèi)外的認可，并有了進一步向縱深發(fā)展的可能。
中國制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會、北京中冷通質(zhì)量認證中心有限公司副總經(jīng)理郭勇認為，用熱泵系統(tǒng)回收城市污水中的熱能，既開發(fā)了一種清潔能源，同時又降低了城市廢熱的排放、保護了環(huán)境，污水源熱泵系統(tǒng)理應有著廣闊的應用前景。他的觀點得到了中國建筑學會暖通空調(diào)分會名譽理事長吳元煒等諸多資深人士的贊同，不過他們紛紛表示，從目前來看，污水源熱泵系統(tǒng)仍然有包括清潔技術和系統(tǒng)形式的選擇、污水源水溫和流量以及其保證性和經(jīng)濟性等問題亟待解決，這些技術門檻將直接影響到污水源熱泵系統(tǒng)未來在中國的應用和發(fā)展。
在污水源熱泵系統(tǒng)中，與污水直接接觸的換熱器因為水質(zhì)所造成的堵塞、腐蝕以及結垢問題顯得尤為突出。以結垢問題為例，據(jù)調(diào)查，目前在國內(nèi)所有的污水源系統(tǒng)項目中，90%%以上的換熱設備都存在不同程度的污垢問題。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，導致平均流速的上升。同時，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)，引起整個換熱器的流動阻力壓降增大，并造成機組消耗的功率增加。因此，在污水源熱泵系統(tǒng)中換熱器的設計和使用中，如何防垢、抑垢、除垢是非常重要而關鍵的課題。
專家認為，雜質(zhì)含量多，考慮到污水換熱器的腐蝕、結垢等多方面的因素，以采用耐腐蝕、壽命長、易清洗的塑料類污水換熱器為佳；對于采用污水處理廠二級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)標準。如果再生水達到了相應的水質(zhì)標準，可采用金屬換熱器，否則可采用非金屬類污水換熱器。
企業(yè)和大專院校也紛紛為解決這項難題提供思路。哈爾濱工業(yè)大學、北京工業(yè)大學等高校不久前相繼公布了關于解決污水換熱器材料革新的研究成果；上海富田空調(diào)冷凍設備有限公司對換熱器內(nèi)部進行了納米涂層處理，避免了污染及對換熱器的腐蝕，取得了不錯的效果。
污水源熱泵系統(tǒng)在技術日益完善的今天，前景顯得無比光明，但其依舊難以“脫俗”。如何使之發(fā)揮出應有功效，避開各種“為了用而用”等形式主義的出現(xiàn)，是很多人士關注而擔憂的焦點。據(jù)記者了解，2008年北京奧運會某項目曾選取污水源熱泵系統(tǒng)為之配套，看似這是倡導節(jié)能、力求環(huán)保的“典型”，不過很多業(yè)內(nèi)專家卻私下表態(tài)，批評“這種選擇費力不討好”。
“那個位于清河的污水廠離項目那么遠，熱泵節(jié)省的那些能耗早就搭在水體長距離傳輸上了，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�
