島城多個小區(qū)采用水源熱泵制冷模式 從再生水中提取潛在能量實現(xiàn)制冷和制熱
仲夏時節(jié)，走進青島海爾科技中心和金茂灣小區(qū)，都能感受到撲面而來的清涼。誰也不會想到，這份清涼竟然來自城市再生水。近年來，青島通過技術(shù)創(chuàng)新和實踐應(yīng)用，推動水資源再生利用。作為本地重要實踐力量，青島水務(wù)集團海灣中水有限公司從2001年起，陸續(xù)將再生水應(yīng)用于河道補水、水源熱泵、工業(yè)冷卻、道路沖洗等城市非飲用水領(lǐng)域。目前，島城已有多個小區(qū)采用水源熱泵制冷模式，污水廠的再生水成了“熱量搬運工”，為居民送去陣陣清涼。
再生水成“熱量搬運工”
炎炎夏日，走進海爾科技中心，絲絲清涼讓人倍感舒爽?！拔覀兪抢昧藦乃礋岜锰崛〉脑偕械臐撛谀芰繉崿F(xiàn)制冷的。”青島海爾科技中心項目負責人介紹，夏天時，他們采用風機盤管方式將室內(nèi)熱量“提取”出來，釋放到污水中，從而降低室溫，達到制冷效果；冬天時，把存于再生水中的低位熱能“榨取”出來，為用戶供熱。相比燃氣和電，采用再生水作為水源熱泵制冷、制熱，成本便宜很多。
據(jù)了解，島城污水處理廠所生產(chǎn)的再生水水質(zhì)已經(jīng)突破一級A，除了被用于綠化灌溉和河道補水等，還有余量可以滿足水源熱泵需求。一般而言，冬季室外溫度為0℃時，再生水溫度為10℃至12℃；夏季室外溫度超過30℃時，再生水溫度為26℃至27℃，利用水溫溫差，即可實現(xiàn)制熱或制冷。
相比于其他供暖方式，再生水最大的特點是便宜清潔。對于污水處理廠而言，這些再生水如果不加以利用，就會白白流失。自2010年起，青島就開始利用污水源熱泵供熱技術(shù)服務(wù)集中供暖。“進來的是再生水，出去的全是寶貝，不僅可降低熱企成本，還能節(jié)約寶貴的水資源?！鼻鄭u海灣中水有限公司相關(guān)負責人告訴記者，水源熱泵是一種以水為熱源的熱泵系統(tǒng)，以再生水作為冷、熱源體，工作原理類似“熱量搬運工”，在夏季將建筑內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移至水源中，實現(xiàn)制冷；在冬季將建筑內(nèi)冷氣轉(zhuǎn)移至水源中，實現(xiàn)供暖。再生水中所蘊含的熱能是典型的可再生能源，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)也是可再生能源的一種利用方式，是一種具有節(jié)能、環(huán)保意義的綠色空調(diào)系統(tǒng)。
目前，青島海灣中水有限公司將再生水作為水源熱泵“低碳”供熱原料，向麥島金岸小區(qū)、聯(lián)城海岸錦城小區(qū)、金茂灣小區(qū)、海爾科技中心和橡膠谷集團等5家水源熱泵項目供送再生水。其中，麥島金岸小區(qū)、金茂灣小區(qū)、海爾科技中心及橡膠谷集團不僅利用水源熱泵進行取暖，夏季還利用青島海灣中水有限公司供應(yīng)的水源進行制冷。
制冷用水量已達200萬噸
隨著島城氣溫持續(xù)升高，青島海灣中水有限公司從6月底開始為水源熱泵企業(yè)提供再生水，開啟水源熱泵夏季制冷模式。截至目前，該公司水源熱泵累計供水量已達到1.4億噸，水源熱泵用戶年供水量約1000萬噸，夏季制冷用水量約200萬噸。作為小區(qū)居民樓供冷項目，玲瓏郡小區(qū)采用地源熱泵風機盤管供能系統(tǒng)。據(jù)了解，該種方式主要通過地下埋管系統(tǒng)，利用地表淺層（如土壤、地下水）恒溫特性進行熱量交換，實現(xiàn)制冷或制熱。
目前，青島水務(wù)集團已與青島能源熱電集團合作，正在加緊建設(shè)李村河污水處理廠再生水能源綜合利用項目，預計今年10月可為市北片區(qū)熱力管網(wǎng)進行補熱，充分發(fā)掘再生水清潔能源供能潛力，年使用再生水達1000萬噸，減少二氧化碳排放12萬噸。
記者了解到，青島水務(wù)集團環(huán)境能源有限公司所轄10座污水處理廠都已實現(xiàn)了廠區(qū)污水源熱泵“供暖制冷”，總面積達4.3萬平方米。
水源熱泵作為清潔能源利用的重要技術(shù)，在供暖制冷、熱水供應(yīng)等領(lǐng)域具有顯著的環(huán)保與經(jīng)濟效益，但其項目利用需平衡水源保護、技術(shù)可行性與成本控制。隨著技術(shù)進步、政策支持加強及市場機制完善，水源熱泵有望在“雙碳”目標實現(xiàn)中發(fā)揮更大作用，成為未來能源體系的核心組成部分。
海水化作能量源供冷供熱
水源熱泵除了能利用再生水，還能利用海水。青島奧帆中心由于靠近海岸線，采取了由海水源熱泵和冷水機組組成的集中供冷系統(tǒng)，在每年7月1日至9月30日可以為1.76萬平方米的區(qū)域集中供冷。海水源熱泵系統(tǒng)是一種利用海水中低品位熱能、通過熱泵技術(shù)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)，其核心是通過壓縮機消耗少量電能，將海水中的熱能提取或釋放，實現(xiàn)建筑供熱或制冷。青島奧帆中心的海水源取水口在海面下12米至15米處。它以海水為能量源，通過壓縮機系統(tǒng)在冬季為建筑物供熱，夏季則為建筑物制冷。與傳統(tǒng)的模塊式機組相比，新型高效螺桿式海水源熱泵機組的能效提升近一倍，顯著降低了能源消耗。2020年，青島奧帆中心零碳社區(qū)智慧能源系統(tǒng)深度利用項目正式啟動，成為青島在新能源供暖方面的一次深度實踐。通過合理利用海水源熱泵、太陽能光伏光熱、風力發(fā)電、污水源熱泵、工業(yè)余熱和燃氣等多種技術(shù)，實現(xiàn)高效清潔供能。項目每年可直接減少碳排放8663噸，相當于種植173.3萬棵樹。
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去年再生水利用量
2.8億立方米
水是生命之源、生存之本、生態(tài)之基。對于青島一個資源性缺水城市，再生水無疑是“第二水源”。早在二十多年前，我市就將目光瞄向城市“污水再生”，積極推進水資源綠色可持續(xù)利用，再生水的應(yīng)用渠道不斷拓寬，回用量逐年提升。
目前，我市再生水利用方面，河道生態(tài)補水仍占“大頭”。此外，園林綠化、道路沖洗、建筑降塵和沖廁等場景也均有使用。作為青島最大的再生水利用國企，青島水務(wù)集團海灣中水有限公司自2024年以來新增18個補水站，不斷擴大再生水在工業(yè)及城市綠化領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，助力美麗青島建設(shè)。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，去年，青島水務(wù)集團環(huán)境能源有限公司再生水利用量已達到2.8億立方米，相當于兩個多西湖的蓄水量。
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