再生水回用之水源热泵系统的技术经济分析.pdf

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1、环境保护工程器EnvironmentalProtectionEngineenng再生水回用之水源热泵系统的技术经济分析刘玉红，王治荣(开封市市政工程总公司，河南开封475004)摘要：在介绍我国水资源紧缺的现状和再生水资源利用情况的基础上。对推广使用再生水源热泵进行了经济技术分析，指出水资源紧缺对我国正在实施的可持续发展战略带来r严重影响．城市污水的再生利用无疑是保护水和节约用水的一条很好的途径，再生水源热泵空调节能技术必将获得稳定快速的发展。关键词：再生水；水源热泵；经济分析中图分类号：X703．1文献标志码：B文章编号：1009—7767(2010)0

2、5—0103—03TechnicalandEconomicAnalysisofWaterSourceHeatPumpSystemforReclaimedWaterReuseLiuYuhong，WangZhirongl我国水资源紧缺现状水既是地球上一切生命赖以生存，人类生活和生产活动中不可缺少的重要物质．又是不可替代的重要自然资源。近半个世纪以来，世界上许多国家和地区相继出现“水资源危机”。我国经过几十年的经济快速增长和农村人口向城市的大规模迁移。缺水问题尤为严重，属世界13个严重缺水国家之一。人均淡水资源仅为世界人均量的1／4，居世界第109位。据有关资料

3、显示．我国地面水、地下水都受到了不同程度的污染．并有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能．进一步加剧了水资源短缺的矛盾。对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，还严重威胁着城乡居民的饮水安全和人民群众的健康，因此，保护水和节约用水并举，刻不容缓。污水的再生利用无疑是解决水资源短缺的一条很好途径。2我国再生水资源情况近10年我圈污水排放情况如表l所示。表l我国污水排放情况一览表注：根据中华人民共和国环境保护部历年《中国环境状况》公报(http：／／zls．mep．gov．cn／hjtj／qghjtjgl吖)整理；各项统计数据未包括香

4、港和澳门特别行政区以及台湾省。10年的数据表明：我国城市污水排放总量大，且呈现逐年增加的态势，已基本接近黄河全年流量(约为580亿m3)。其中生活污水排放量逐年增加，占废水排放总量的比率也在逐年增加，增长速度相对较快，年均增长13亿t；工业废水排放量呈跌宕式缓慢增长、渐趋稳定的趋势，年均增长约5亿t。2010年$5搠(9一)第28拳，筝荭故术一盯103器环境保护工程EnvironmentalProtectionEngineering住房和城乡建设部提出，到2010年全国设市城市和县城所在的建制镇均应规划建设污水集中处理设施，全国设市城市的污水处理率不低于7

5、0％。缺水城市再生水利用率达到20％以上。据了解，截至2008年10月，我国建成污水处理厂已达1459座。日处理能力8553万t，要完成污水处理率不低于70％的目标．到2010年年底．我国至少有将近3000座污水处理厂达到运营状态。2007年，中国城市污水处理量约为361亿t。处理率达64．8％，较2005年的52％提高了近13个百分点，比2000年提高31个百分点。即年均增长约6个百分点。目前，很多城市的污水处理率已达到或接近70％，部分城市超过了90％。城市污水处理量在某种程度上标志着城市污水冷热能的贮存量，从以上数据可以看出城市污水冷热能有巨大资源潜

6、力。有效地利用城市再生水中的能量。为满足人们对低温能源的需求开辟了一条新的途径。具有长远的社会经济效益。虽然我国再生水资源H益丰富。但再生水利用量却很低。到2009年．中国污水再生利用量与污水排放量的比率仅为5％左右。据有关资料统计，城市供水的80％转化为污水，如经收集处理后。其中70％的再生水可以再次循环使用。3我国推广再生水源热泵经济技术分析3．1再生水源热泵的工作原理flJ再生水源热泵就是以城市污水处理厂二级出水(再生水)作为冷热源，利用热泵机组换热原理，通过输入少量的高品位能源(如电能)，实现低温位热能向高温位转移，提取再生水中的冷热量．为建筑冬季

7、供暖和夏季制冷。在冬季，把再生水源中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖：夏季，把室内的热量取出来，释放到再生水源中去。其电驱动的冷热机组集供热、制冷为一体，而所需用电费用仅为传统的供热、制冷的1／4，并且无任何环境污染。这种装置即可用作供热采暖设备，又可用作制冷降温设备，从而实现一机两用。3．2再生水源热泵的技术分析热泵的技术状况和经济性与热源的特点密切相关，在大多数情况下．热源的性质是决定其使用和整体性能的关键。城市再生水具有以下特点：1)常年流量大，且流量稳定；2)四季水温相对稳定。夏季温度低于室外温度，冬季高于室外温度。温度一般保持在15～2

8、5℃之间，冬夏两季与自然温差在10℃以上。利用再生水自身蕴含的温差