污水与地表水源热泵系统技研及设备产业化项目投资立项备案核准融资贷款申报资料

年我国污水排放量达亿吨年，水温全年在之间，按开发的水量计算，可供热空调的面积至少在亿以上。

另外，原生污水均匀地分布在城市地下空间，为因地制宜地有效利用及建设分散式的热泵供热空调系统创造了有利条件。

而地表水源在南方水源丰富的地区以及沿海城市更具有广阔的应用前景。

至年，国内城市污水排放量及可用于热泵技术情况，见表表国内城市污水排放量及可用于热泵技术情况表地点污水排放总量平均水流量污水全部使用可满足供暖需求的建筑面积全国亿吨年万吨万哈尔滨亿吨年万吨万北京亿吨年万吨万上海亿吨年万吨万天津亿吨年万吨万沈阳亿吨年万吨万石家庄亿吨年万吨小时万济南亿吨年万吨小时万太原亿吨万吨万年小时郑州亿吨年万吨小时万大连亿吨年万吨小时万注污水被提取热量后，温度由降至，即温降为建筑热负荷按。

就企业个体来讲，在定时期内，如能完成全国可应用面积的就已经是个十分巨大的市场。

项目产品的国内外市场竞争能力分析属于专利权人的该项技术目前为世界独有的专门技术。

由于水质恶劣，在包括中国在内的全世界范围内，城市原生污水作热泵冷热源不仅没有成规模的工程实例，而且在学术界也已被人们判作不可行。

这里所称的原生污水，是指遍布城区的地下污水渠中真正意义上的原生污水，在污水处理站中经过不同程度处理的级或二级出水更能使用。

经广泛查阅资料和查新证实，已经有过的使用城市原生污水作热泵冷热源的尝试，除了由本专利发明人实施的采用本专利技术的两个试点工程外，仅有使用浸泡取热方法的三个工程实例。

作为相邻的技术应用，采用经污水处理站不同程度处理过的二级出水作为热泵冷热源的工程实例和相关研究是有的，特别是在日本挪威瑞典和俄罗斯，都有较大工程成功的报道，但不言而喻，这些技术只能用于污水处理站附近建筑的热泵供热，其适用范围无法和本专利相比较。

目前市场无其他同类产品。

项目实施的优势和风险该项目小批量生产阶段已经完成，正在向扩大生产规模过渡，研制开发的风险已不存在。

新产品进入市场存在产品可靠性质量保证以及开发市场的风险，大批量投入市场需要有个过程。

该项目的优势是符合国家和社会节能与环保要求和社会经济可持续发展的要求，已经成为国家节能与环保和再生能源利用重点发展应用技术有省市政府等部门的支持。

技术与应用已经多项工程应用实例验证系统初投资和运行费用均比原系统有较大幅度地降低有极高的经济效益和社会效益项目主要技术研发设计人员均为哈尔滨工业大学本专业博士导师博士后及研究生，并享有公司股份，研发设计能力雄厚有较强的技术基础依托于哈尔滨工业大学强大科技攻关能力公司合法拥有该项目技术相关专利知识产权产品技术领先，此产品系国内外首创依托该项目组建的哈尔滨工大金涛科技股份有限公司是哈尔滨工业大学科技成果产业化重点支持企业，能够充分利用哈尔滨工业大学享有的各种资源优势公司营销和施工团队多年从事相关行业工作，市场开拓和生产施工能力强大。

有广阔的市场需求。

公司实施该项目的风险在于经营管理决策市场开拓技术创新及知识产权保护。

综上所述，城市污水源热泵系统在长时间的开发和完善过程中已经成熟。

根据金涛公司的小批量生产和销售情况，项目已具备了扩大生产规模的条件，并显示出良好的市场前景。

第三章厂址选择地理位置本项目选址位于辽宁省昌图县，占地面积平方米。

昌图县位于辽宁最北部，是全国著名的农业大县，东北最大的花生集散地全国最大的粮食生产基地，畜禽生产加工基地。

昌图县交通便利，境内有哈大平齐两条铁路，国道国道沈哈高速公路从境内穿过。

昌图县工业基础雄厚。

以建材化工机械纺织农副产品加工为主的现代工业格局正在形成。

地形地貌昌图县属辽北低丘平原。

境内有余条山脉，大体可分为四部分。

东部低山丘陵，地势较高，主要山峰有光顶子山大台子山天桥山等，海拔平均在米左右。

中部为残丘平原。

西部是辽河冲积平原，西北为风沙区，河流除辽河外，主要支流有招苏台河二道河亮子河等，均属辽河水系。

气象条件仓图县属中温带亚湿润季风大陆性气候，日照充足，四季分明，雨热同季。

全年日照时长小时，作物生长期有效日照时数小时。

年平均降雨毫米，年平均气温，无霜期天。

第四章建设塞非清洁与小温差换热，这三个特点都集中在污水循环子系统内，妥善地解决好污水循环是系统的关键换热技术，而三个循环子系统的合理有效匹配是保证系统高效低能耗运行的另外个关键配置技术。

关键换热技术防堵塞。

未处理原生污水中含有大尺度悬浮物，包括纤维状的发丝类纸屑类藻状类，普通的换热设备是根本无法承受的。

而实践证明已处理污水和地表水中的悬浮物含量相对较少，尽管与未处理原水不在同数量级，但随着运行时间增长，堵塞问题也立即突现，原水的堵塞时间为，而地表水则为。

图是未处理原生污水的堵塞现象，图是已处理污水的堵塞状况。

非清洁。

污水未处理原生水中含有大量的小尺度悬浮固体油类，以及溶解与非溶解化合物，很容易造成换热面的瞬时污染，换热器内换热面上的软垢增长速度快，成分复杂油膜生物膜颗粒等粘泥，严重地增大热阻，降低传热效果，并增大流动阻力，使流量减少，换热工况严重恶化。

已处理污水与地表水江河湖海水属同类，与未处理原水相比，相对清洁，但水源的利用为开式循环，小时流量数百至上千立方米，污染成迅速的累积过程，易短时污染，因此对热泵系统或换热过程也是非清洁的水源。

图是地表水源热泵工程换热器和换热量衰减幅度图。

图地表水源热泵工程换热器热热量衰减幅度图小温差。

我国大部分地区的冬季时段，污水水温以下，地表水以下，渤海与黄海近海域水温左右，提取水源的显热热能温差在范围内。

这使得换热设备的传热温差非常小，例如污水降至，中介介质由升至，则平均传热温差左右若海水由降至，中介介质由升至，则平均传热温差左右。

如此小的取热温差，要求的水源水量则很大，对非清洁引起的污染问题就更不利。

而更小的传热温差，则需要增大换热面积或换热设备的数量，这不仅加大系统的建设投资，而且又增加了换热器的维护工作量。

防堵塞是系统的基本功能要求，污水循环若不具备防堵的能力，则系统根本不能运行，而非清洁则需要防污垢，防污垢与小温差换热直接影响到系统的经济性和维护操作的难易程度与工作量。

目前的污水热泵系统中的污水循环有两类实施途径，类是功能型的，类是高效型的，功能型是指仅达到了使用的目的，高效型则是从本质上适应污水。

第，采取高效防堵技术，例如污水热泵防堵机，再利用现有的换热器技术加以适当改造后的换热器，采取定期清洗污水换热器作为防垢处理的措施，即防堵机加普通换热器。

这是功能型的，是因为换热器不具备防堵能力，故此加设了防堵过滤设备，而现有的换热技术都是针对清水的，适当的改造来适应污水也只是种应对措施。

这势必造成经济效益不明显，包括初投资和运行费，例如哈尔滨望江宾馆，哈尔滨太古商城。

第二，直接利用防堵型高效换热装置，不设置任何过滤措施，采用非常简单的清洗维护方案，以降低系统投资，提高换热效率，还使得系统的工艺流程简单，设备占地减小，具有明显的经济优势，完全达到了较传统中央空调系统节省投资和运行费用以上的经济指标。

例如哈工大南园餐厅，首都机场东污水处理厂。

本项目已由第套功能型技术发展到了第二套高效型技术，其中防堵型高效换热技术装置分为两种定型产品，分为明渠式型和流道式型两类。

专利号为。

关键配置技术国外挪威瑞典日本等从上世纪年代开始建设大型热泵系统，包括污水源已处理污水地表水源河水江水海水源热泵等，实例很多，规模也很大，热泵机组的装机负荷达以上。

近几年，我国开始大量推广应用热泵技术，包括土壤源地下水源地表水源污水源等，其中水源热泵系统的应用开始向大规模化发展，尤其是污水厂污水源与地表水源，由于水量集中，水量大，热泵集中区域供热供冷的建筑面积由几万到几十万，甚至上百万。

由于热泵系统的能耗主要是电能，与国外相比，我国以火力发电为主，发电效率只有左右，而国外的发电效率达，其中水力与核电占有很大比例，这就决定了同样的热泵系统其能源消耗情况有定的差异。

另方面，大型热泵系统的主要问题又是介质的输送投资及其能耗问题，例如，当热泵机组的制热系数是，如果水泵等的辅助能耗达，则系统的综合性能系数只有，而按的发电效率计算，次能源利用率只有，而国外若按的发电效率计算，则次能源利用率可达。

因此，我国大型热泵系统的成功与否，除需要解决些重要的技术问题以外，影响系统能耗的设计也将是个关键的问题。

而小型热泵系统虽然没有大型热泵系统中显现出输送能耗问题，但是否设计成功，方面是热泵机组水泵换热器等的容量是否匹配，这直接影响到系统的运行效果，另方面是输送能耗是否超标，是否不高于，这关系到热泵系统的节能程度，以及是否节能的问题。

目前有些系统的运行效果不好，经济效益不明显，也没有达到预期的节能指标，有些系统甚至根本不节能，除了由于水源问题没有解决好以外，系统的配置设计则是个最主要的原因。

污水换热器工艺流程工艺流程图联箱焊接管排焊渣清理校平组件分装方管下料焊接上下盖板下料法兰门下料侧板下料管排测试整机总装法兰门打孔尺寸检测水压检测返修角钢法兰下料校正滚圆滚圆校正带锯加工加强筋圆弧板拼焊不合格合格法兰焊接校正尺寸平整法兰面打孔适用范围由于土壤地下水地表水工业余热及城市污水等这些低温热源不具有运输性，因此只能因地制宜地加以利用。

只要有低温热源和热用户同时存在的地方就可以实施。

热用户包括民用住宅采暖供热生活热水，公共建筑的采暖空调及生活热水，尤其适用于宾馆酒店办公楼等同时需要供热供冷的建筑物。

城市污水与地表水距离建筑物以不超过为宜，污水温度按计算，每万平米建筑需用水量。

主要设备型号及参数污水源热泵系统无堵塞高效换热器该换热器适用于污水或地表水闭式热泵系统水源二次换热系统，无需任何前置水处理，可通过或容忍水中的任意大小的悬浮物或颗粒。

具有结构紧凑，效率高，抗污染，容易清洗维护的优点。

是污水或地表水闭式热泵系统最合理最有效的取热取冷换热方式之。

换热器型号污水换热器的代号流道式有效换热面积实用工况换热量外形结构图出厂整机防腐外观喷漆型号参数表型号换热面积实用换热量两侧阻力米水柱尺寸接管直径表中尺寸分为两大类，与的两个斜杆数分别对应，也可以根据机房实际情况调整尺寸，但需要另