大连首创中国原生污水源热泵技术

   大连葆光研发的原生污水源热泵技术攻克了污水应用的多项技术难关，充分有效地利用城市工业废水、生活污水等各种低品位热能，向城市建筑集中供热、供冷、供应生活热水，促进了我国水源热泵应用技术的发展，为建筑节能减排开辟了新途径。该技术的大规模推广，将拓宽水源热泵技术在各类城市各种建筑的应用范围。　　　

　　大连葆光节能技术研究所、大连葆光节能空调设备厂是我国较早研制推广水源热泵技术的企业之一。水源热泵供暖、供冷、供应生活热水，具有一机三用节能环保等诸多优势，已经被人们普遍认识和接受。但我国许多城市水资源匮乏，制约了水源热泵的应用。针对我国城市水资源匮乏，而废水、污水却极为丰富的状况，大连葆光研发的原生污水源热泵技术攻克了污水应用的多项技术难关，充分有效地利用城市工业废水、生活污水等各种低品位热能，向城市建筑集中供热、供冷、供应生活热水，促进了我国水源热泵应用技术的发展，为建筑节能减排开辟了新途径。该技术的大规模推广将大幅度降低我国建筑既有采暖又有制冷的初始投资，拓宽水源热泵技术在各类城市各种建筑的应用范围。

　　２００７年，大连葆光自主研发的原生污水源热泵供暖、制冷空调系统通过由中国建筑科学研究院、大连市建委、大连市科技局组成的专家组的鉴定，被认定为“国内首创、国际先进，具有显著的社会经济效益”。

　　面对能源危机  肩负责任和使命

　　传统的建筑采暖主要采用不可再生的化石能源，但经过数亿年形成的化石能源在现代工业社会几百年就会耗尽。这一生成与耗尽的时间之比如此悬殊，相当于一片森林需要数百年的生长，一场大火数日之内即将之化为灰烬。使用化石能源，经过数亿年植物的光合作用吸收的二氧化碳在几百年之内就全部释放到大气层；由于人口剧增，呼吸产生的二氧化碳剧增。工业的发展、城市化速度的加快、绿地的缩减，减少了二氧化碳转化为有机物和吸收溶解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡，使大气中的二氧化碳迅速增加。由于太阳温度高，发射的短波能够穿透二氧化碳气层到达地球，而地球温度低，发射的长波不易穿透含二氧化碳浓度较高大气层，地球“温室效应”不断加剧，两极融缩、冰川消失、海面上升、洪水泛滥、气流紊乱、气候异常、冻雨成灾；同时干旱频发、土地沙化、风沙肆虐、疾病流行、物种灭绝，人类面临重大考验。因此，节能减排迫在眉睫。

　　基于上述理解和认识，大连葆光人以高度的责任感和使命感，多年来一直致力于节能技术的研发、节能设备的研制、节能人才的培养和节能技术的传播。

　　利用原生污水  打破热泵发展瓶颈

　　热泵技术在世界范围内的兴起和应用已经有６０多年的历史，在我国也有１０余年的历史。北欧国家已经广泛应用热泵，美国热泵的应用以每年３０％的速度增长。但是，无论国内国外，目前热泵发展存在许多亟待攻克和解决的问题。

　　热泵的功能是将存在于环境中的不能够直接使用的０℃－４０℃的低品位热源提升到可供使用的４５℃以上品位的热源。按照基础热源划分，热泵分为空气源热泵和水源热泵。冬季空气温度低，夏季空气温度高，空气热容量低，空气源热泵无论是冬季采暖还是夏季制冷都存在效率低、运行费用高的问题，虽然安装便捷，但能耗较大。水源热泵的基础热源主要是地下水和土壤，冬季土壤和地下水的温度比室外环境温度高许多，夏季又低许多，水的热容量比空气高很多，且地下水冬夏温差很小，所以水源热泵冬季采暖夏季制冷效率高、运行费用低，既节能又环保。

　　世界上大部分城市水资源匮乏，土地资源奇缺，严重制约了水源热泵和土壤源热泵的广泛应用，寻找其他基础热源成为热泵发展的必然趋势。

　　每个城市都有工业废水和生活污水，该水源冬暖夏凉，非常适合作为热泵的基础热源。日本和其他西方国家均有采用工业废水和生活污水的热泵项目。挪威首都奥斯陆一个１８０兆瓦的项目采用原生污水供３５０万平方米建筑采暖，但由于项目主要采用污水喷淋进行换热，会产生生产区域的二次污染，需要定期进行二次清污，增加了人工和运行费用。

　　大连葆光利用科技研发、制造、施工的优势，投入巨资研发出世界首创的全自动污水除污机，具有自动化程度高、除污能力强、运行稳定可靠、使用寿命长、维护简单、环境效益和经济效益显著、适用面广等特点，使原生污水大规模利用成为可能。目前世界上其他国家还没有全自动除污的污水源热泵及附带自清洁系统的污水专用换热器。

　　原生污水源热泵技术具有广泛的经济和社会效益：一是该项技术是低品位能源的循环利用，节省了化石能源，是实现我国节能减排目标的有效保证。

　　二是节省初始投资 。原生污水源热泵空调系统一机三用，即一套机组可以满足用户制冷、采暖及生活热水的供应，省去了普通中央空调中冷却塔、锅炉房或换热机房热网等初始投资；相比水源热泵，省去了打井费用；相比土壤源热泵节省了土地和投资费用。

　　三是节电。原生污水源热泵将污水热能连同机组所耗电能一并转移到室内，能效比达４．０以上，与大型燃煤锅炉相比一次能源利用效率提高８０％以上，单位供暖负荷电耗相比地下水源和空气源热泵节约１０％－５０％。能源利用效率是电采暖方式的３－４倍。污水热泵机组与空气源热泵机组相比，夏季冷凝温度低、冬季蒸发温度高，能效比和性能系数大大提高，而且运行工况稳定，比传统中央空调系统节省３０％－６０％的运行费用。

　　四是节水 。传统中央空调的冷却塔是通过水的蒸发和换热排放热量。原生污水源热泵作为制冷机使用，不需要冷却塔，夏季运行时不存在水蒸发和漂水问题，大量节省了水的消耗，每个制冷季节１万平方米建筑就可以节水４０００多吨。全国如果大量开发利用原生污水源热泵制冷，其节水量相当大。

　　五是降噪 。原生污水源换热器作为传统中央空调冷却塔和风冷表冷器的替代品，具有诸多优势。由全自动污水取水除污机和污水专用换热器组成的污水冷却水系统均设置在机房内，可以彻底解决冷却塔或风冷表冷器的运行噪音。

　　六是环保。原生污水源热泵属于废热能源的循环利用，不需要锅炉，没有燃烧过程，不存在固体废弃物、有毒有害气体和烟尘的排放，减少了“温室效应”的产生。相比对水源热泵，减少了对地下水源环境和地质状况的影响。

　　七是减少城市热岛效应。夏季制冷时，建筑物的废热通过原生污水源热泵排放到原生污水中，使原生污水温度升高，升温后的污水在流动过程中，将热量传到地下土壤中及城市周边的污水处理厂，降低了城市中心的热岛效应。城市街道温度降低了，室内制冷负荷就会降低，空调耗电量就会减少。冬季采暖时，夏季储存在土壤中的热量会通过污水管壁传递到污水中用于冬季采暖，这样城市污水管道相当于土壤源热泵换热器用于蓄能。

　　八是普遍适用性。原生污水源热泵空调系统具有普遍的适用性，在世界任何有采暖或制冷需求的城市均可使用。如挪威奥斯陆目前运行的原生污水源热泵空调供暖制冷系统负荷达到１８０兆瓦，可以为３５０万平方米建筑物供暖、制冷。

　　九是运行稳定可靠性。污水源水体的温度受时间和季节的影响很小，一年四季相对稳定，其波动的范围远小于空气的变动，是很好的热泵热源和空调冷源。水体温度较恒定的特点，使热泵机组运行可靠稳定，也保证了系统的高效性和经济性，不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。

　　十是大量解决就业问题。原生污水源热泵作为一个新兴的朝阳产业，将带动节能产业的蓬勃发展，将为社会提供大量的工作机会，解决大量人员就业。原生污水源热泵产业作为一个高新技术产业，也将对提高从业人员的整体素质做出贡献。

　　原生污水源热泵技术为企业创造了良好的效益。大连友谊集团是大连市节能工作开展较早的企业之一，友谊集团的领导们对水源热泵的节能效果有着亲身的体验，其旗下的友谊商城在沈阳、大连已采用大连葆光的多套机组。２００７年，友谊集团开发区友谊商城使用大连葆光原生污水源热泵空调系统。开发区友谊商城建筑物面积为１３０００平方米，全部热量都来自一套由大连葆光自主研发的原生污水源热泵供暖、制冷空调系统。该系统是利用建筑物附近污水管道中未经任何处理的污水作为热泵空调机组的冷热源，冬季在污水中取热，为建筑物供暖；夏季利用热泵机组将建筑物内的余热排放到污水干渠中的污水中，为建筑物供冷。目前，该系统运行平稳，节能效果显著，单位平方米采暖运行能耗为６元钱，而当地公建每平方米采暖收费为３２元。采用该系统后，友谊商城冬季节省供热费３３．８万元，夏季节省制冷电费２０．１万元。该项目已经通过大连市政府组织的科技评审鉴定，并受到国家和辽宁省有关部门的重视。

　　根据国家需要   不断创新技术

　　国家和各级地方政府对原生污水源热泵技术高度重视。２００６年１月１日全国人大颁布《中华人民共和国可再生能源法》，将地热能（包括污水源热能）列入国家重点扶持开发的可再生能源中。２００４年国家发改委发布的《节能中长期专项规划》，将地热能（包括污水源热能）在建筑物上的利用列入独立的专项规划。２００６年８月国务院发布的《关于加强节能工作的决定》也将地热能（包括污水源热能）列入重点扶持开发的替代能源之列。２００７年国务院起草并即将颁布实施的《建筑节能管理条例》对建筑节能作了严格的规定，特别提到原生污水源热能的利用。最新颁布的《中国应对气候变化国家方案》和《关于进一步加强中央国家机关节能减排工作的通知》，将水源热泵和原生污水源热泵的应用列入重点开发推广的范围。为了更直接准确地推进原生污水源热泵的开发推广，财政部和建设部先后发布《可再生能源建筑应用示范项目评审办法》和《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》，建设部还颁布了《地源热泵系统工程技术规范》，从技术、资金、程序和奖惩等角度，对原生污水源热泵的推广实施作了详细的规范。

　　大连葆光的另一个主攻方向是电厂、钢厂、化工厂等工业循环冷却水或污水的热能回收利用。

　　我国煤电厂、核电厂热能量中的５５％被循环冷却水散失到环境中，钢厂、化工厂循环冷却时的能量损失也非常巨大，这方面能量的回收在我国尚属空白。大连葆光投入很大的人力物力进行热能回收的开发研究，不断地对外进行交流，申请、取得了多项热回收技术发明专利，有效地解决了电厂循环冷却水的热能回收，为各类建筑提供采暖、制冷和生活热水。电厂等工业热能回收涉及面广，资金投入巨大，需要企业、城建、环保等多部门协同合作，以及政府强有力的政策推动和社会广泛的支持，大连葆光真诚期待和邀请实力雄厚的单位加盟合作，分享其热能回收的巨大成果。

　　广聚业界人才  攀登节能减排高峰

　　大连葆光之所以在节能减排技术领域独树一帜，取得很多重要的科技成果，拥有多项技术发明专利，产生了深远的社会影响，最重要的原因是其成功的人才战略和激励措施。大连葆光采取各种方式聚集业界各类人才，一直秉承资源共享、价值共创、成果分享的原则，为每一位有社会责任感、热爱节能事业的人才充分展示其才智提供良好的平台。大连不但有优美的自然和人文环境，而且有优惠的引进人才政策，此外大连葆光对于博士、硕士和归国留学人员还给予高于其他城市的优厚待遇，以吸引业界有识之士进入葆光，加盟葆光，在我国节能减排事业中实现自己的人生价值。

　　目前，许多项目能源方案选择配置不科学不合理，增加了项目的初始投资，也增加了系统的运行费用。很多工厂的工艺流程依然是按传统的方法和观念设计，没有将节能环保理念纳入工艺流程设计之中，能源浪费和环境污染在所难免。因此，需要普及节能知识，大中专院校应开设节能知识和能源知识课程，尤其对工程技术人员和工程设计人员更应当进行节能专业技术的培训，使全社会树立长期的节能意识，提高专业人员的节能技术水平。

　　２００７年，大连葆光受国务院机关事务管理局的委托，为教育部、建设部、监察部、国资委的办公楼进行节能诊断，设计节能技术改造方案，圆满地完成了任务，受到了有关领导的认可和表扬。同年，又协助大连市建委编制大连市既有建筑节能实施方案，为众多企业提供能源技术方案，并协助完成了大连经济技术开发区循环经济方案的规划设计。

　　大连葆光以发现技术价值、创造技术价值、传播技术价值为理念，通过各种方式普及节能知识，渗透节能理念。大连葆光到多所大学开办节能技术讲座，赞助大连市节能知识竞赛，举办大连市节能征文比赛，２００５年代表大连市和辽宁省参加在北京展览馆举办的全国建设节约型社会展览会。展览会开幕当天，中央电视台“新闻联播”节目和“晚间新闻”节目以长达１分多钟的时间，报道了大连葆光的资源循环型小区专利技术。

　　面对我国节能减排和东北振兴的大好机遇，大连葆光将广招天下人才，以节能减排事业为己任，以科技创新为核心，以现代企业管理制度为保障，努力打造中国节能减排第一品牌，为我国节能减排事业做出应有的贡献。