基本信息
- 項目名稱：
- 貴陽市污水源熱泵利用可行性研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 本項目采用污水源熱泵技術(shù)，通過相關(guān)研究的計算方法，特別是貴陽地區(qū)相關(guān)研究的計算公式和采用工程部門的計算經(jīng)驗值，計算出貴陽市現(xiàn)有污水處理量中所蘊含的可轉(zhuǎn)換熱能。根據(jù)計算值可得出該部分能源十分豐富，若能加以利用將大大節(jié)約電能及其他高品位能源的消耗、減少污染物的排放。為了使該技術(shù)發(fā)揮最大經(jīng)濟效益、環(huán)境效益以及社會效益，我們根據(jù)實際情況將設(shè)備利用劃分為空調(diào)的前置端和新建空調(diào)供熱（冷）系統(tǒng)兩大類。使設(shè)備廣泛應(yīng)用于貴陽市各污水匯集處，從而利用污水源熱泵提取污水中的低位能源。我們希望該技術(shù)的應(yīng)用能夠為貴陽市循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展、和諧社會的構(gòu)建起到積極的作用。
- 詳細介紹：
- 污水是一種寶貴的可再生資源。污水源熱泵是污水熱能利用的一種形式, 是從城市污水低品位熱源中提取熱量，轉(zhuǎn)換成清潔能源，向外提供供暖熱源或空調(diào)冷源的熱泵系統(tǒng)。相關(guān)研究顯示，按現(xiàn)在的污水源熱泵技術(shù)能力，如果能利用其中的50%能量，1萬噸污水溫度每降低3度，就可獲得1000噸煤燃燒所產(chǎn)生的熱量。 貴陽市的污水溫度與氣溫溫差冬季為5度以上，夏季溫差為6度以上。據(jù)實地調(diào)查，貴陽市目前有4個污水處理廠，每天污水處理能力為0.1萬-20 萬m3不等，貴陽市主城區(qū)每天產(chǎn)生污水總量為55 萬m3。如果按照貴陽地區(qū)平均負荷指標為50w/m2（經(jīng)驗確定值），根據(jù)公式：供熱面積=可提取能量(Q)/平均負荷指標（50w/m2），可以計算出貴陽各污水廠的供熱能力，反映出貴陽市污水熱泵所需污水源充分且蘊含能量豐富，具有很大潛在利用價值。 文章還針對貴陽醫(yī)學院附屬醫(yī)院門診大樓已經(jīng)使用污水源熱泵的情況進行深入調(diào)查和分析，論證了在貴陽地區(qū)推廣該技術(shù)是切實可行的，也是有著光明前景。為此，我們在現(xiàn)有技術(shù)背景下還對貴陽市污水源熱泵技術(shù)的全面推廣運用做出了宏觀設(shè)計，對可采用的技術(shù)措施做了分類并且以圖片的形式做出說明。 作為一項新的資源回收再利用技術(shù)，污水源熱泵系統(tǒng)在當前技術(shù)背景下能夠做到與貴陽市實際的自然、經(jīng)濟、社會技術(shù)有機結(jié)合，并產(chǎn)生了良好的環(huán)境效益。通過定性與定量結(jié)合的分析結(jié)果，我們堅信該項技術(shù)一定能夠在貴陽市乃至貴州省推廣應(yīng)用，為貴州循環(huán)經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展、貴陽市生態(tài)城市的建設(shè)、貴陽經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展做出巨大的貢獻。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 1.撰寫目的：建立新型的集中供熱（冷）模式，促進我省的循環(huán)經(jīng)濟型生態(tài)城市建設(shè)和節(jié)能減排的實際效果。 2.基本思路：對貴陽市9個主要污水處理廠污水中所賦存熱能進行了分析與探討。一是計算污水中所賦存的熱（冷）量、可利用的熱（冷）量、節(jié)能量；二是計算污水處理廠在利用污水中賦存的熱能時，CO2、 NOX、SOX及粉塵等的削減量，為污水熱能回收利用技術(shù)改進提供依據(jù)。
科學性、先進性及獨特之處
- 污水源熱泵是利用城市污水代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源為城市空調(diào)系統(tǒng)供暖和制冷，其節(jié)能減排效果十分顯著。 研究成果的實現(xiàn)，可以明確目前貴陽地區(qū)的污水可利用量。如果開發(fā)方案得以實施，將會對貴陽地區(qū)乃至貴州省的能源利用提供參考方向，又可大幅的減少資源消耗，減少溫室氣體的排放，積極地響應(yīng)節(jié)能減排的政策，又對全省的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展以及生態(tài)城市建設(shè)起到一定的推進作用。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 通過地區(qū)污水低位熱能應(yīng)用與研究，可為污水水源熱泵熱交換器技術(shù)提供改進依據(jù)，加快我省建設(shè)污水源熱泵供熱（冷）系統(tǒng)，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。采用污水源熱泵，可節(jié)約燃煤、燃氣等資源，減少煙氣的排放量，無任何環(huán)境負影響。 污水資源化利用，提高水資源的二次利用價值，對我國履行《京都議定書》的減排任務(wù)具有深遠的意義。
學術(shù)論文摘要
- 概述了污水源熱泵的基本特性, 分析比較了其相對于其他熱源的優(yōu)越性。結(jié)合貴陽地區(qū)可利用的污水量及污水的特征, 概算了可供熱的面積, 簡要分析了應(yīng)用污水源熱泵的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益、社會效益。 指出了推廣應(yīng)用污水源熱泵所需要解決的問題及相應(yīng)的解決方法。
獲獎情況
- 該作品榮獲第十一屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)科技作品競賽貴州省終審決賽（自然科學類學術(shù)論文）二等獎。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1]毛大慶.城市循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)中的污水熱能資源開發(fā)與水資源再生一體化研究[J].生態(tài)經(jīng)濟,2006(8). [2]孫德興.污水源熱泵空調(diào)項目推廣與應(yīng)用[J].中國科技獎勵,2008(2). [3]趙明潔.太原市污水源熱泵系統(tǒng)工程實例與應(yīng)用可行性分析[J].暖通與設(shè)備，2008年第11期 [4]陳良海,呂吉華,吳邦信,馮春,章圣樣,李樹霞.水源熱泵技術(shù)在貴陽地區(qū)的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].貴州工業(yè)大學學報(自然科學版) 2006,12(6). [5]貴陽市中鐵五局污水水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)工程（貴陽市中鐵五局內(nèi)部資料）
同類課題研究水平概述
- 1.國外現(xiàn)狀：污水熱泵技術(shù)已經(jīng)成為節(jié)能環(huán)保的技術(shù)產(chǎn)品，在世界各工業(yè)發(fā)達國家越來越多的得到利用。美國、日本、以色列、南非、澳大利亞、俄羅斯等國早已開展污水利用的工作。1998年美國商業(yè)建筑中水源熱泵系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量的19%，其中有新建筑中占30%。美國2001年達到每年安裝40萬臺熱泵的目標，降低溫室氣體排放1百萬噸，年節(jié)約能源費用達4.2億美元。此后，每年節(jié)約能源費用再增加1.7億美元。在瑞士，奧地利等國家用于集中供暖（冷），作為供熱裝置中熱泵所占比例，瑞士為96%，奧地利為38%，丹麥為27%。目前,瑞典斯德哥爾摩有40 %的建筑物采用熱泵技術(shù)供熱,其中10 %是利用污水處理廠的出水。 2.國內(nèi)現(xiàn)狀：目前國內(nèi)提供污水制熱（冷）的產(chǎn)品較少。2003年全面完成50個示范工程，完成近100萬平方米建筑物的中央空調(diào)。全國地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用面積到2004年底已經(jīng)超過2000萬平方米。在2005年之后，中國水源熱泵的應(yīng)用明顯加快，、按照水源熱泵的技術(shù)特點，未來在沿海較發(fā)達城市（大連、秦皇島、青島、煙臺等）以及地表水豐富的南方地區(qū)都能夠得到廣泛的應(yīng)用。目前，貴州只啟用了地表水源熱泵技術(shù)并獲得一定的成果。水源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用價值超過了3000萬元。污水源熱泵技術(shù)仍未在貴州進行推廣
