水（地）源熱泵在建筑用能和工業余熱回收中應用

上海上藍熱泵技術有限公司 虞幸芝

煙臺藍德空調工業責任有限公司 于 江

水(地)源熱泵技術的基本原理是：熱泵機組消耗少量電能，將水(地下水、江河湖水、海水、城市污水、工業廢水等)、土壤以及空氣中的熱量轉移到房間，冬季采暖，夏季制冷，并供應衛生熱水。該技術不消耗一次能源、不污染環境，無燃燒，零排放，比傳統采暖、制冷方式節約運行費用30%～60%。

下面就熱泵在建筑和工業兩個領域的應用作介紹

1 建筑采暖制冷和制生活熱水一體化

目前，建筑的制冷、采暖和衛生熱水供應，多數采用的是傳統的分體空調、冷水機組+鍋爐、直燃式溴化鋰等方式。這些方式有的消耗一次能源，運行費用或投資費用高，有的存在環境的污染，一般不能制取熱水。

在建筑物中推廣使用節能環保的熱泵技術，投資成本不高，運行費用低，——機多用，已被很多專家和用戶認識，在發達國家，熱泵技術得到快速推廣應用；在我國東北、津地區也已在迅速推廣使用。

由于上海等周遍地區，地表水缺失嚴重，也少有具備埋管的土地水(地)源熱泵的應用受到了極大的制約。

為解決這一實際情況，目前我國生產水(地)源熱泵最大的生產廠家之——煙臺藍德空調工業有限責任公司，經過幾年的專心研發，成功地推出了適合于長江以南(最低氣溫-9℃以上，空氣濕度較大)地區使用的熱泵新產品——能源塔熱泵，并取得國家專利(專利號ZL200720025071.2)。

能源塔熱泵在冬季，利用冰點低于零攝氏度的載體介質，高效提取空氣中水蒸汽凝結為水的過程中所放出的熱量，達到制熱目的：夏季由于能源塔的特殊設計，起到了高效冷卻塔的作用，達到制冷的目的（參見圖1）。經過實際運行測試，整個冬季能源塔熱泵平均能效比在3.5以上，夏季平均能效比在4.5以上，較比傳統中央空調節能30%以上。

能源塔熱泵技術投資少，節能效果顯著。目前在南京天盛大酒店、無錫芙蓉山莊、浙江大學紫金港校區、貴州甕安行政審批中心、湖南瀏陽集里醫院等工程中得到成功應用。

隨著熱泵技術的不斷發展，人們對節能減排意識的增強熱泵在建筑物的采暖制冷和制生活熱水一體化應用將更廣泛。

2 工業余熱回收

熱泵技術同樣還可以應用到工業余熱回收，可選用藍德工業熱泵實現節能減排。如印染廢水、水冷空壓機、熱電廠冷卻水、生產工藝低溫水等等，條件是以水為介質排放的廢熱均可用工業熱泵技術進行余熱回收，并將回收的熱量用于加熱洗浴用水、鍋爐補水、保溫、生產工藝用熱水等。可一機多用。

工業熱泵系統具有供水溫度穩定、系統安全性高、自動化程度高、投資回收短 (一般不超過2-3年)、并可節約煤炭等一次能源的耗用、減少廢氣廢熱的排放等諸多優勢，目前上海地區已經在上海雙錢載重輪胎股份有限公司、上海彩生色料化學有限公司、上海南大化工廠得到成功應用。工業熱泵系統流程圖（見圖2）。

工業熱泵制備熱水與其他加熱方式的費用對比見表1。

表1 加熱1噸熱水（15-55℃）費用對比

注：計算條件為

①電價0.50元/kwh；

②煤價700元/t

③蒸汽價格0.4MPa蒸汽，220元/t;

④煤發熱值5000kcal/kg

⑤鍋爐效率70%；

⑥工業熱泵能效比4.50。

如果按照工藝需求熱水量300t/d，全年工作360d計算，使用工業熱泵加熱熱水比使用燃煤鍋爐節約費用27.75萬余元，將水燃燒標準煤615t，投資回收期不超過18個月左右。

從以上的分析可以看出，采用工業熱泵系統進行余熱回收，實現低品位能源的再次利用，減少廢氣廢熱排放，節能效果明顯，經濟效益顯著，應用前景廣闊。