水（地）源热泵在建筑用能和工业余热回收中应用

上海上蓝热泵技术有限公司 虞幸芝

烟台蓝德空调工业责任有限公司 于 江

水(地)源热泵技术的基本原理是：热泵机组消耗少量电能，将水(地下水、江河湖水、海水、城市污水、工业废水等)、土壤以及空气中的热量转移到房间，冬季采暖，夏季制冷，并供应卫生热水。该技术不消耗一次能源、不污染环境，无燃烧，零排放，比传统采暖、制冷方式节约运行费用30%～60%。

下面就热泵在建筑和工业两个领域的应用作介绍

1 建筑采暖制冷和制生活热水一体化

目前，建筑的制冷、采暖和卫生热水供应，多数采用的是传统的分体空调、冷水机组+锅炉、直燃式溴化锂等方式。这些方式有的消耗一次能源，运行费用或投资费用高，有的存在环境的污染，一般不能制取热水。

在建筑物中推广使用节能环保的热泵技术，投资成本不高，运行费用低，——机多用，已被很多专家和用户认识，在发达国家，热泵技术得到快速推广应用；在我国东北、津地区也已在迅速推广使用。

由于上海等周遍地区，地表水缺失严重，也少有具备埋管的土地水(地)源热泵的应用受到了极大的制约。

为解决这一实际情况，目前我国生产水(地)源热泵最大的生产厂家之——烟台蓝德空调工业有限责任公司，经过几年的专心研发，成功地推出了适合于长江以南(最低气温-9℃以上，空气湿度较大)地区使用的热泵新产品——能源塔热泵，并取得国家专利(专利号ZL200720025071.2)。

能源塔热泵在冬季，利用冰点低于零摄氏度的载体介质，高效提取空气中水蒸汽凝结为水的过程中所放出的热量，达到制热目的：夏季由于能源塔的特殊设计，起到了高效冷却塔的作用，达到制冷的目的（参见图1）。经过实际运行测试，整个冬季能源塔热泵平均能效比在3.5以上，夏季平均能效比在4.5以上，较比传统中央空调节能30%以上。

能源塔热泵技术投资少，节能效果显著。目前在南京天盛大酒店、无锡芙蓉山庄、浙江大学紫金港校区、贵州瓮安行政审批中心、湖南浏阳集里医院等工程中得到成功应用。

随着热泵技术的不断发展，人们对节能减排意识的增强热泵在建筑物的采暖制冷和制生活热水一体化应用将更广泛。

2 工业余热回收

热泵技术同样还可以应用到工业余热回收，可选用蓝德工业热泵实现节能减排。如印染废水、水冷空压机、热电厂冷却水、生产工艺低温水等等，条件是以水为介质排放的废热均可用工业热泵技术进行余热回收，并将回收的热量用于加热洗浴用水、锅炉补水、保温、生产工艺用热水等。可一机多用。

工业热泵系统具有供水温度稳定、系统安全性高、自动化程度高、投资回收短 (一般不超过2-3年)、并可节约煤炭等一次能源的耗用、减少废气废热的排放等诸多优势，目前上海地区已经在上海双钱载重轮胎股份有限公司、上海彩生色料化学有限公司、上海南大化工厂得到成功应用。工业热泵系统流程图（见图2）。

工业热泵制备热水与其他加热方式的费用对比见表1。

表1 加热1吨热水（15-55℃）费用对比

注：计算条件为

①电价0.50元/kwh；

②煤价700元/t

③蒸汽价格0.4MPa蒸汽，220元/t;

④煤发热值5000kcal/kg

⑤锅炉效率70%；

⑥工业热泵能效比4.50。

如果按照工艺需求热水量300t/d，全年工作360d计算，使用工业热泵加热热水比使用燃煤锅炉节约费用27.75万余元，将水燃烧标准煤615t，投资回收期不超过18个月左右。

从以上的分析可以看出，采用工业热泵系统进行余热回收，实现低品位能源的再次利用，减少废气废热排放，节能效果明显，经济效益显著，应用前景广阔。