青岛市污水源热泵供热形势分析

益更加优越，因此在具备污水资源条件的地方，应优先采用污
水源系统。
青岛市错落分布着 13 个污水处理厂，污水处理厂排出的
二级污水水质和温度条件适合直接式污水源热泵系统，应该将
这些污水资源充分利用起来，围绕污水处理厂，建立污水源热
泵供热站，解决周围建筑的供暖问题。对于遍布市区的原生污
水源，其水处理成本和效率不如污水厂污水源，但对于远离污
污水源热泵系统应用源自欧洲，早在上世纪 80 年代北欧 国家开始了相关的应用研究与实践工作，并取得了显著地节能 环保效益，目前应用已非常广泛。国外的研究成果为我国污水 源热泵系统的研究和应用功能提供了参考。
2001 年北京市排水集团在高碑店污水处理厂开发的污水 源热泵实验工程是我国 最 早 的 污 水 源 热 泵 利 用 实 例［2］ 。 随 后， 一些北方城市陆续推出一些工程案例，进入快速发展时期。青 岛第一个污水源热泵项目为 2005 年开始启动的麦岛金岸项目， 利用污水厂二级污水实现供热、供冷和提供生活用热水三联 供。青岛海馨苑小区项目采用高效原生污水源热泵集中供暖。青 岛市具有安装污水源热泵的自然条件，污水源热泵机是开发清洁 能源的重要载体，也是创办国家新能源示范城市的重要支撑。
参考文献： ［1］ 于 蕾． 污 水 源 热 泵 的 设 计 及 应 用． 山 东 大 学 硕 士 论 文，2010． ［2］ 胡谦． 污水源热泵在长沙市的应用研究． 西南科技大学 硕士论文，2010． ［3］ 王成端． 塑料换热器在生活污水中的换热特性研究． 湖 南大学硕士论文，2013． ［4］ 杨益． 我国再 生 水 利 用 潜 力 巨 大． 经 济，2010 年 4 期． ISSN： 1672 － 8637． ［5］ 王安民，曹振婷，石光． 污水源热泵系统在天津公馆中 的应用． 全国暖通空调制冷 2008 年学术年会，2008 － 11 － 04．
图一 2012 年 2 月份水温变化情况
青岛市污水源热泵供热形势分析
赵向明 郭健翔 周 楠 （ 青岛理工大学，山东 青岛 266033）
摘要： 随着青岛的飞速发展，建筑规模也在逐年扩大，建筑采 暖、制冷空调的需求不断上升，建筑能耗越来越高。目前建筑 能耗量已超过了全市能耗量的 1 /4，建筑节能已经势在必行。 污水源热泵是一种以节能、环保为主要特点的新兴技术产业， 它和传统取暖方式相比，具有效率高，节能效果显著，环境效 益显著，再生能源利用技术显著等特点，在青岛必然有着广阔 的发展前景。 关键词： 热泵； 污水量匹配； 节能减排
目前存在的主要问题是存在污水换热器的堵塞、结塘和腐 蚀的现象，污水源和建筑位置和规模的制约［3］ ，通过加快研 发 和应用污水源热泵系统相应的关键技术、加强监管和引导、制 定相关扶植政策和机制、合理规划等措施推进青岛市的污水源 热泵供热健康而快速地发展。 三、青岛市推广污水源热泵供暖的现实条件
根据预计青岛市中心城区2015 年产生污水量为106． 6 万 m3 / d； 污水再生利用量为 16080 万 m3 / 年，平均 44． 1 万 m3 / d［4］； 2015 年 青岛市中心城区污水再生利用量占污水处理总量的 41． 3% 。
400% 左右，综合而言热泵的一次能源利用率约为 1． 33。而 燃煤供热方式的一次能源利用率仅为 0． 8 左右［5］。
四、青岛市推广污水源热泵供暖的应用分析
根据前面的分析，污水源热泵系统供热具有绿色环保、高
效节能的特点，相比其他可再生能源，如空气源和海水源，具
有更高的效率，相比土壤源，无需占用地埋管的土地，环境效
五、总结
利用新能源供热，需求潜力巨大，市场前景广阔，每年可
形成数十亿元的产值。政府应该顺势利导，培育和孵化新型高
技术企业，同时又加快老企业的产业转型。利用青岛的科研优
势和制造业优势，促进产学研结合，打造新能源产业链，在实
现节能减排，创建碧海蓝天的优良环境同时，形成新能源产业
基地，助力蓝色经济区的腾飞。
当前，我国日益严峻的能源利用现状、亟待改善的自然生 态环境，己经成为制约经济社会全面、协调、可持续发展的瓶 颈，能源危机已严重约束经济社会的发展［1］ 。 一、青岛市推广污水源热泵系统的背景
青岛，作为一个快速发展的城市不可避免地受能源环境问 题困扰。曾经的美丽青岛已然成为雾霾城市之一，雾霾已经严 重影响了青岛市民的生活和生产。青岛当前供热能源形式以燃 煤锅炉、热电联产为主，而燃煤锅炉供热是造成冬季空气污染的 主要因素之一。由我国各大城市的环境监测数据分析得到： 燃煤 是 85% CO2 、85% SO2 、71% CO、70% 烟尘与 60% NOx 排放的主要 来源。与此同时，青岛市中心每天产生的污水量在 100 万 m3 左 右，携带大量热能的原生污水以及处理过的污水直接排放造成了 能源的浪费和热污染，因此污水源热泵的优势日渐凸显出来。 二、污水源热泵供热应用发展概况
24—全天 24 小时排放。
取供热指标为 35W / ㎡，得到供热面积为 110． 86 万 ㎡。 青岛市日处理污水量有 100 万 m3 ，理论上具备 2000 万 m2 建
筑的供暖能力，但受到输配功耗的制约，经济供热半径约为
4Km，因此应根据水源情况和周围建筑的分布，合理规划，防
止冒进和盲目上马。
城市污 水 水 温 恒 定，冬 季 水 温 一 般 为 13． 5 － 16． 5℃ ， 夏季水温一般泵站的 水温变化情况。
从图中可以看出污水只在一个范围内变化，这一特性为污
水源热泵的供暖和制冷提供了有利条件。
燃煤发电 的 效 率 为 1 /3 左 右，热 泵 的 能 源 利 用 效 率 为
水处理厂的建筑，符合使用条件可以建立分散式的供热站。 青岛各污水处理厂的日污水排放量已达到 10 － 15 万 m3 /
d，对于 10 万 m3 / d 的污水量其可提供的热量 Q 为
L·ΔT
Q=
（ 1）
0． 859
式中，Q—污水源可提供的热量 （ MW） L—污水日排放量 （ m3 /天）
△t—换热热温差，取 8℃