2016年节能宣传周有奖征文三等奖作品——废水变宝献能量 节能环保
来源:    发布时间: 2016-10-11 17:06   24 次浏览   大小:  16px  14px  12px

节约资源,保护环境是我国的基本国策。在河北师范大学新校区设计之初, 学校领导审时度势、着眼未来,提出了“节约型、智能化、资源共享、绿色环保、可持续发展”的设计理念。在建设过程中,运用了多项节能新技术和新产品。在日常运行过程中,开展了一系列行之有效的节能减排工作,取得了显著效益,起到了示范引领作用。

河北师范大学新校区的采暖和制冷采用了城市原生污水源热泵空调系统,该项目的顺利实施首先得益于新校区得天独厚的地理位置----石家庄市桥东城市污水暗河在河北师范大学新校区校园东侧流过,常年流量25000/小时,最低流量3.7/秒,年平均水温15度,蕴含着丰富的低位热能资源。当时,国内大规模应用污水源热泵空调系统的案例都是先净化处理城市原生污水再提取利用热能,费用较大,经济效益不明显。学校能否直接提取利用城市“原生污水”的热能成了一个充满机遇和挑战的课题。经过实地测量(水温、水质、流量)、调研、专家咨询、可靠性论证、技术难点攻关、方案设计等准备工作后,20098月,河北师范大学新校区原生污水源热泵空调系统工程开工建设。201011月,投资5000万元占地3343平方米的城市原生污水源热泵空调系统开始运行,为学校47万平方米的建筑提供供暖与制冷服务,其中空调制冷面积为17万平方米。运行5年来,共为学校节约资金4000余万元。和传统的供暖和制冷方式相比,节能减排效果明显,具有巨大的经济和社会效益。

城市原生污水源热泵空调系统是以城市原生污水为低位热源,利用热泵机组为系统提供冷、热水,再通过末端循环设备实现房间空气调节的系统形式。该系统由污水循环、中介水循环和末端管网循环三个子循环系统构成。中介水在污水换热器和热泵机组之间形成封闭循环,起中介热量传递作用。制热工况:中介水通过污水换热器从污水中提取热量后以10.1℃的温度进入热泵蒸发器释放全部热量,然后以5.9℃的温度再回到换热器中吸取污水中热量,热泵输出45℃的系统高温热水,供给建筑末端散热设备。制冷工况:污水利用污水换热器从中介水中吸收热量并带走热量,中介水以27.8℃的温度进入热泵机组冷凝器吸收热量,变为34℃左右进入污水换热器进行放热,热泵输出7℃左右的冷冻水,供给建筑末端制冷设备。

城市原生污水源热泵空调系统有以下几大优势。一是经济效益十分显著。直接使用原生污水,节省了高额的污水处理费用。能效比高,远高于其他形式的中央空调系统,供暖制冷所投入的电能在1KW时可得到3.5-4KW左右的热能或冷能。每个采暖季折合费用为12/平方米,为传统采暖费用的三分之一。二是环保效益明显。该系统不消耗煤炭、石油、天然气等宝贵的一次性不可再生的能源,不存在二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物的排放问题,其运行没有任何污染。三是运行稳定可靠,高效节能。原生污水的温度一年四季相对稳定,其波动幅度小,可以保证热泵机组运行稳定、可靠。机组能够根据室外气温和室内气温自动调节,学校可以根据作息制度及假期灵活调整设备的运行,运行管理可靠性高。

现在,学校的原生污水源热泵空调系统二期工程正在安装调试中,投入运行后,河北师范大学原生污水源热泵空调系统服务的总建筑面积将达到51.1万㎡,总冷负荷为:12834.46KW,总热负荷为 30552.33KW。与燃煤型集中供热相比一次能源利用率提高180%,可减少标准煤消耗4353/年,减少排放:二氧化碳 11318/年、二氧化硫 37/年、氮氧化物 32.2/年、减少粉尘排放量49.46/年。

节能减排是一个永恒的课题,河北师范大学在节约型校园建设的道路上深挖潜力、大胆创新、抢抓机遇,为节能减排工作起到了很好的示范作用。

作者:黄光程

校园规划建设处