污水源热泵成环保先行者

 污水，自古以来被认为“不可用之水”。大量生产、生活污水流淌于城市地下排污管道中，经过处理之后排向江河湖海。而你绝对不会把它与能源环保等词联想在一起，但当它遇上“热泵”，一切的异想天开都照进了现实。

      那一年，哈尔滨工业大学市政环境工程学院教授孙德兴正在研究“水源热泵项目”。一次偶然的机会，他得知位于松花江边的哈尔滨望江宾馆要改造供暖系统。这一消息让孙德兴异常兴奋，因为他知道，在公路大桥附近有一处大的污水干渠。“污水+热泵”满足了污水取热的一切要素。于是，全国第一个污水供热示范项目由此揭开序幕。

      污水源热泵以其独特优势为城市减压，污水源热泵则是将污水作为冷热源，借助污水源热泵压缩机系统，消耗少量电能，在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来，为用户供热；夏季则把室内的热量“提取”出来，释放到水中，从而降低室温，达到制冷的效果。

      城市污水是北方寒冷地区不可多得的热泵冷热源。它的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，这种温度特性使得污水源热泵比传统空调系统运行效率要高，节能和节省运行费用效果显著。

      曾经有人算了一笔账，将1吨水从15℃加热至45℃需要3万卡热量，如果通过电采暖所需成本30.47元，用管道煤气需要27.5元，用柴油锅炉成本为25.26元。而污水源热泵的成本只有7.22元，比最常见的燃煤取暖便宜3/4。

      "污水源热泵系统"成环保先行者

      热泵是一种节能环保新技术，它可以实现地热、余热等资源的清洁高效利用。相比于传统供热方式，热泵技术的高效可谓名不虚传。

      传统供热基本都是通过燃烧发热（煤、气、油、电等）实现的，而热泵技术就是热量的搬运技术。即消耗一份能量，带动其他介质中已有热量的再利用，其能效比普遍在3倍以上，比直接消耗能源物质获得热量的方法节约能源三分之二以上。并且在得到同样多的热能时，新消耗的高品位能源、石化燃料会大大减少，可实现大幅度节能减排。

      而当热泵撞上污水，神奇的化学反应开始了。数据统计显示，应用污水源热泵系统比电锅炉加热节省2/3以上的电能，比传统的燃煤锅炉节省l/2以上的煤炭资源。由于污水源热泵的热源温度全年较为稳定，其制冷、制热系数比传统的空气源热泵高出40%左右，其运行费用仅为普通中央空调的50-60%。

      现实与理想仍存在一定差距：污水利用仍面临诸多挑战

      “热泵好，源难找”，合适的污水源也成为制约该项目的决定性因素。假设为一万平方米的建筑供热，需要100立方米/小时污水。即一栋大厦的供热需要10栋大厦的生活污水排放量来维持供热使用。而假设每天产生90万吨生活污水，这个数字只够1栋大厦1年供热使用。并且供热区域附近必须有足够集中的污水源，距离太远或分散就失去了利用的价值。

      此外，设备初期投入成本过大也是该项目进展缓慢的原因之一。虽然从5-10年的长远周期看，初期投入成本远远低于包烧费累积成本。但对于只关注眼前利益的大部分开发商来说，很难承担如此巨大的资金。而对于那些既有建筑，改造起来难度就更大。

      水源热能“上位”：江河湖海为我所用

      近期持续的雾霾给东北地区蒙上了层层阴影，而国家的能源发展规划为严峻的空气污染问题注了一针强心剂。未来，水源热能等可再生能源将取代传统化石能源，成为未来主要应用的能源之一。

      事实上，城市污水只是一小部分，江、河、湖、泊以及工业生产中的各类废水或工艺循环水都是非清洁水源的一分子。研究人员正试图把这些水源“因地制宜”地加以利用。在沿海城市，可以用海水供暖、制冷；在沿湖、沿江城镇，同样也可以利用江河湖泊里的水源，甚至工业用钢渣水也能物尽其用。

      水源热泵项目的利用不只局限在北方城市，更可试用于南方沿海城市。虽仍有问题待协调解决，但总体来说，在国家节能补贴等利好政策下，水源热泵前景一片大好。


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