利用城市廢水熱回收實(shí)現(xiàn)熱脫碳
廢水熱回收系統(tǒng)是當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵舉措,為許多環(huán)境和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)提供了解決方案。
在資源利用意識日益增強(qiáng)的背景下,應(yīng)用于廢水熱回收的創(chuàng)新,正在為追求能源效率邁出重要一步。
通過利用廢水中存在的潛熱能,這些系統(tǒng)使工業(yè)和市政當(dāng)局能夠大幅減少對傳統(tǒng)能源的依賴。
因此,廢水熱回收應(yīng)運(yùn)而生,因?yàn)槠淠軌驅(qū)鹘y(tǒng)上被忽視的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閷氋F的資源。通過重新利用原本會被浪費(fèi)的熱能,這些系統(tǒng)有效地減少了工業(yè)流程對環(huán)境的影響。事實(shí)上,其是循環(huán)和資源節(jié)約的另一個(gè)重要支柱,通過與工業(yè)熱泵的合作,開發(fā)未使用的熱能。
更重要的是,這些系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益是不可否認(rèn)的,因?yàn)槠浣档土四芎?,并提高了流程效率。因此,投資城市廢水處理是一項(xiàng)明智的決定,不僅可以通過減少運(yùn)營費(fèi)用來獲得紅利,而且還可以推動(dòng)組織對可持續(xù)實(shí)踐的承諾。
如今,歐盟一半的能源消耗與供暖和冷卻有關(guān)。因此,向綠色經(jīng)濟(jì)和環(huán)境實(shí)踐的轉(zhuǎn)型必須包括供暖和冷卻的脫碳。
進(jìn)入城市廢水熱回收低碳熱回收技術(shù)的世界。
什么是廢水熱回收
廢水熱回收基于一個(gè)簡單但絕妙的前提:利用每天流入城市下水道的大量熱水中存在的熱量。
下水道中的溫水在排放時(shí)通常在25至30°C之間,在到達(dá)廢水處理廠(WWTP)時(shí)溫度在10至12°C之間。
通過正確的系統(tǒng),城市污水中的熱量可以通過捕獲和利用其中的熱能來再利用。然后,這些熱量可以被回收再利用,用于各種目的,例如通過區(qū)域供暖系統(tǒng)進(jìn)行空間供暖,以及水加熱或工業(yè)流程。
在全球范圍內(nèi),已經(jīng)開發(fā)出成功的廢水熱回收系統(tǒng)。瑞典斯德哥爾摩的區(qū)域供暖計(jì)劃就是一個(gè)例子,該計(jì)劃減少了該市的整體能源消耗和碳足跡。另一個(gè)成功的例子是溫哥華奧運(yùn)村,其為2010年冬季奧運(yùn)會而建,將廢水熱回收作為其可持續(xù)設(shè)計(jì)的一部分。
廢水熱回收如何工作
廢水熱回收的流程可分為以下步驟:
使用熱交換器提取工業(yè)流程廢水或污水中存在的熱量,熱交換器將熱能傳遞到單獨(dú)的傳熱流體。然后,提取的熱能被轉(zhuǎn)移到二次系統(tǒng)進(jìn)行再利用。如上所述,這可能涉及許多應(yīng)用:從供暖到建筑物的熱水以及預(yù)熱工業(yè)流程中的進(jìn)水。熱提取后,處理后的廢水排放。如果需要,還可以對其進(jìn)行進(jìn)一步處理,以滿足環(huán)境法規(guī)的要求。最后,傳熱流體循環(huán)回到熱交換器以重復(fù)該流程。廢水熱回收的好處
能源效率這種城市廢水處理方法在減少對傳統(tǒng)能源依賴,以及通過使用尖端工業(yè)熱泵提高整體能源效率方面取得了重大突破。通過捕獲和再利用原本會被浪費(fèi)的熱能,整個(gè)流程的能源效率得到提高。
節(jié)約成本從廢水中回收熱量,意味著整體能源消耗的減少,從而降低了與能源相關(guān)的成本。
環(huán)境效益這些系統(tǒng)在降低與能源生產(chǎn)相關(guān)的溫室氣體排放方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因?yàn)槠錇槿紵剂虾推渌豢沙掷m(xù)的做法提供了一種替代方案。
事實(shí)上,通過最大限度地利用原本會被浪費(fèi)的熱能,廢水熱回收向循環(huán)能源模式邁進(jìn),并有助于資源節(jié)約。
工業(yè)熱泵和廢水熱回收:熱量脫碳之路
在回顧了廢水熱回收的一些基礎(chǔ)知識后,值得注意的是廢水中的熱量不能直接利用。這是因?yàn)?,廢水的溫度通常低于所需的溫度。
這正是工業(yè)熱泵的用武之地。這些設(shè)備能夠提高提取的熱能的溫度,有效地將其轉(zhuǎn)化為功能熱。
換言之,雖然廢水通常處于中等溫度,但其是工業(yè)熱泵的理想熱源。這是因?yàn)閭鳠崃黧w(或制冷劑)在低溫下蒸發(fā)。
同時(shí),其還帶來了額外的優(yōu)勢,如能夠在夏季反轉(zhuǎn)循環(huán),以便熱泵系統(tǒng)可以在特定條件下提供冷卻。
由于廢水溫度在不同季節(jié)保持相對恒定(與環(huán)境空氣或淡水相反),因此熱泵和廢水熱回收的組合代表了穩(wěn)定的能源供應(yīng)來源。
此外,這種城市廢水處理方法的好處與熱泵的環(huán)境優(yōu)勢相一致。例如,工業(yè)熱泵具有出色的能源效率,平均COP在3到9之間。這意味著每消耗一單位電能,就會提供3到9單位的熱能作為回報(bào)。
在工業(yè)流程領(lǐng)域,這是邁向脫碳的關(guān)鍵一步。其中許多需要高溫?zé)崃浚瑥母稍锏秸麴s和其他不同的化學(xué)反應(yīng)。通常,這些都是通過使用傳統(tǒng)的碳密集型來源來實(shí)現(xiàn)的。然而,廢水熱回收與工業(yè)熱泵相結(jié)合,可將回收熱量的溫度提高到適合這些流程的水平。
城市環(huán)境中最先進(jìn)的第五代區(qū)域供熱計(jì)劃也是如此,其也受益于該系統(tǒng)更高的能源效率和脫碳。
總而言之,廢水熱回收是向更清潔、更可持續(xù)的能源過渡的綜合方法。
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