油井采出液在冬季需要加热才能保证外输。有些井场会伴生套管气，因此可使用简单的水套炉燃烧套管气对采出液进行加热，简单经济效果可靠。但也有相当一部分井场没有套管气副产物，这些井场冬季解决原油加热的手段主要有三种：一是使用燃煤锅炉对原油进行加热，二是直接使用电加热，三是使用太阳能装置进行加热。燃煤方案需要外购燃煤，使用中存在一系列的弊端，如冬季运煤困难，煤炭保管成本较高、煤炭丢失，燃煤炉日常看管工作量大等，因环保因素使用受限等问题。电加热方案通过电磁加热或感应加热装置实现，从一次能源利用率角度衡量，显然经济性非常差，但设备最为简单，也基本无需人员维护。太阳能加热装置则需要很大的集热面积及相应安装场地，另外，冬季太阳辐射强度较弱因此集热量有限，并且冬季阴天较多，晚上也没有太阳能，所以太阳能装置仍需要采用电辅助加热以保证阴天和夜晚的热量供应，相比于电加热而言其总体经济性仍不够理想。

注水采油生产工艺中，油气水混合物被输送到联合站进行三相分离，典型的分离工艺是将油气水混合物加热到 45-48℃，送入三相分离器进行三相分离，分离后的原油含水率达到销售标准，废水经过滤沉降、冷却降温、生化处理等手段处理后回注地下，气体则作为生产过程加热的燃料。国内大部分油田井口采出液的含水率一般都在 70%以上，长庆油田约为 50%左右。以含水率 50%为例，水的比热约为原油的两倍，因此用于加热混合物的热量约有 3/4消耗在水中，三相分离后这部分废水携带大量余热回注地下，造成能量浪费。这些用于加热站外来液的能源形式主要有两种：一是附近刚好有天然气采气厂，则可从采气厂引专门的天然气管线供应燃料，经济性较好；附近没有采气厂的，只能烧外输的原油获取热量，经济性非常差并影响原油产量。三相分离器分离出的天然气有限，对解决生产加热作用甚微。 

项目背景简述：化工生产中存在大量的蒸发、浓缩、精馏、结晶、干燥等分离过程，这一过程需要消耗巨大的能量作为塔釜热源，同时消耗大量的冷却水将塔顶蒸发产物冷凝成液态。本项目针对这一背景，基于压缩式热泵技术，提出了一种适用于此类工艺过程的节能改造技术，其基本思路是用压缩机对塔顶气态物料进行压缩，使其温度提高后用于塔釜液态物料加热，同时使塔顶物料冷凝为液态产物，形成一套压缩式热泵精馏（蒸馏）工艺及其成套装置设计技术。 

1 成果简介利用水源热泵实现污水厂出水中低品位热能的回收， 并为污泥高温或中温厌氧消化供应热源。污水处理厂产生的污泥经机械浓缩至含固率 12%以上，经过 60℃水解后进入厌氧反应器进行高温厌氧消化，生成沼气（见图 1）。沼气经收集后用于烘干污泥。消化后的污泥通过机械脱水、干化等一系列过程后获得干化污泥，可用作优质肥料原料或覆盖土。该方法及系统可以显著实现污泥的稳定化和减量化，为污泥后续的减量化和资源化处置提供基础，污水厂内部水、热、能的优化配置，污水厂整体能耗降低 20%以上，而整体投资也比传统 的污泥消化+干化节省 20%以上。 图 1 工艺流程图2 应用说明工艺采用了污水源热泵和高固污泥厌氧消化技术，涉及了清华大学的 5 项专利技术。传统污泥消化（含固率 3-5%） +干化工艺相比，它的优点是：消化污泥浓度高，反应器体积可以缩短 40%以上；耗热量减少 40%以上；有机物降解率较高；适合处理有机物含量较低的污泥；处理后污泥的卫生条件好；操作简便，易控制。研究是在 863 课题和科技支撑项目的资助下完成，历史 6 年。目前在我国南方的污水厂已经完成中试（ 图 2）。中试系统实际运行取得的主要参数如下： 进泥 VSS/SS=0.57，停留时间 28d，进泥含固率 12%时，污泥的平均 VSS 去除率达到48.2%；若将所产沼气用于污泥干化，可获得含水率 55%的污泥。  图 2 建成的中试系统3 应用说明有机物含量 40%以上的污泥以及相似有机物料的厌氧消化。4 效益分析系统投资（热泵+污泥消化+干化）大约为 18 万元/吨污泥（ 80%含水率），运行费 110元/吨污泥（ 80%含水率）左右。5 合作方式技术转让或者联合推广。

MVR是机械式蒸汽再压缩的英文简称（Mechanical Vapor Recompression），其基本原理是对蒸发过程中产生的二次蒸汽通过机械再压缩，提高二次蒸汽的温度及压力，循环利用，以达到大幅度节能与环保的目的。 从DMF/DMAC废水中回收DMF/DMAC，目前通常采用的节能方法是多效精馏工艺，但能耗还是偏高，而且分解严重，影响了产品收率和环境。采用MVR热泵精馏技术，一方面可以大幅度节能，另一方面降低了操作温度，减少了分解，在提高产品收率的同时

1 成果简介由于能源的危机，中国面临着巨大的节能压力，要求我们大力发展节能减排的产业。近几年来，国内出现了很多水源热泵， 地热源热泵，空气源热泵等多种回收低品位热源的热泵技术，经验表明，这些技术得到了很好的推广，同时具有较强的适应性。但是对于废水和污水等工业和生活的废热，却没有很好的利用。企业和家庭的生活污水中含有大量的废热，现阶段，这些热量被大量直接排走，造成了巨大浪费。 本技术成果综合了空气源和废热水源等热泵的优点，具有从空气和废水中同时吸收热量的功能，同时加入了自循环和相关控制装置，换热充分，使热水器的热水温度能够稳定，同时最大限度的利用废弃能源，达到最高的系统能效比 COP（ =系统制热量/系统耗电量），系统 COP最高可达 10。系统样机如下图：图 1 余热利用高能效比热泵热水器样机 图 2 系统能效比随时间变化曲线 图 2 是实验系统运行时的系统能效比随时间的变化曲线，当系统稳定后，系统可长时间运行在高能效比（ COP=10）的工况下，系统能效比 COP 为 6~10 左右，相比电加热热水器和锅炉洗浴，节省电耗 80~90%，节省煤耗 80~90%， 应用前景广阔。本技术申报国家发明专利和实用新型专利。2 应用说明此系统可充分利用低品位热能，如废水热、地热、工业废热、交通工具废气余热等低温热源，适用范围较广。热水器采用自循环温控和液位控制系统，变频控制压缩机系统，确保热水达到指定温度才出热水，随着运行时间增加，热水温度恒定。热水温度 40~60℃。 热水器可用于洗浴中心或者商业酒店等场所，也可用在家庭洗浴和厨房使用。

1．微电脑控制,中文界面,彩色液晶显示,触摸屏操作,简洁、直观、方便。全程电脑自动控制或手工控制开关机，自动加热并恒温,自动制冷并恒温。2．智能保护：任意路不加热、不制冷或温度传感器损坏，界面中文报故障，并自动切断该路的加热或制冷，保护该路器件免受损坏。3．开关机：任意预设周1至周日每天任意自动开关机两次；手动开机在工作4小时后自动关机。 4．专利流蜡控制方式，流蜡管道不滴蜡、渗蜡；出蜡方式：手动、脚动，出蜡流量可调节。5．分体式结构：包埋部分和冷冻台分开，包埋部分带小冷台，冷冻台为整体铝合金材质。6．工作台和小冷台二路照明，照明灯采用DC24V  LED灯珠，手动开关灯珠照明，在主机停止工作后自动熄灭。7．自带放大镜，便于观察微小标本。（可配置）8．制冷方式：冷冻台：压缩机制冷。为避免因压缩机反复启动而损坏压缩机，自动延时启动压缩机。小冷台：半导体制冷。9、温度控制：室温～99℃预设，恒温精度±１℃

成果与项目的背景及主要用途： 成果背景：由于建筑能源消耗的急剧增加，热泵作为一种通过消耗少量高品 位能量，把热量从低温处传输到高温处的装置，日益受到人们的关注。热泵通过 使用清洁的冷热源如太阳能、土壤能、空气能等，能够同时实现制冷、制热、提 供生活用热水。这种复合可再生能源系统的出现，给人们提供了更具灵活性的方 案，来实现洁净能源系统的三联供功能。 系统主要用途：多热源热泵系统是指以太阳能-空气源-地源等为热源的热泵 系统，主要包括：太阳能集/散热系统、空气源集/散热系统、埋地盘管集/散热 系统（含室内蓄热体）、水源热泵系统、房间热力系统、控制系统。本方案利用 先进的智能控制技术，将太阳能源、空气源和地源热三者有机结合，通过水源热 泵机组实现向建筑物供热、供冷和提供生活热水。太阳能集/散热器的利用可弥 补地源热泵因埋地管束多而导致的投资过大的缺点，同时减少地下环境受到过度 的热污染，而少量地源和蓄热系统的使用可弥补太阳能和空气源热泵受气候条件 影响大的缺点，使系统即使在恶劣的气候条件下也能在高能效状态下工作。太阳 能-空气源-地源热泵联合系统可以设计为基本工作模式，还可以根据具体情况开 展因地制宜的设计，组合成适合当地地理及气象特点的系统。系统采用全新的智 能控制技术，采集实时的系统参数，提高温度调节的准确性，使系统始终维持在 高效状态下工作。通过将太阳能源、空气源集/散热器做成外围护结构的一部分， 实现新能源与建筑结构的完美结合。结合三步节能建筑技术的普及推广，本技术 产品的目标是实现空调和采暖方面的一次投资和日常费用仅为传统空调+暖气方 案的 50%。 技术原理与工艺流程简介： 夏季： 系统处于制冷工况，需要把从室内吸收的热量转移到室外，太阳能散热器、 空气源散热器、埋地换热器分别提供冷源，此外，在房间内有相变蓄能材料，晚 上积蓄冷量，减轻热泵系统在白天的热负荷。由于空调系统在夏季并不处于常开 状态，如果空调不处于制冷状态时，使系统处于制热工况，关闭室内热力系统， 并且打开阀 V4 和 V6，关闭阀 V5，此时系统成为太阳能热泵式热水器，可以提 供稳定的热水。两种工况的切换通过实时测量的室内温度和热水箱温度等参数， 由智能控制系统进行判断。 冬季： 系统处于制热工况，太阳能集热器和埋地换热器作为热源给建筑供热，同时 供生活热水。当热水箱温度达到设定值时，关闭阀 V4 和 V6，打开阀 V5。此外， 在房间内有相变蓄能材料，白天积蓄冷量，减轻热泵系统在夜晚的工作负荷。三 个热源可以任意两个之间并联工作，也可以分别工作，要依具体的工作状况，包 括环境温度、室内温度、热源温度等状况而定。 技术水平及专利与获奖情况：该技术已申请专利，并通过小试鉴定。 应用前景分析及效益预测： 应用前景分析：本项目的实施可以加快可再生能源产业化的发展，促进建筑 节能与热泵系统的有机结合，对空调行业进一步向绿色能源的发展，都有非常显 著的作用。三步节能的尽快实现，客观上也促进了新能源的普及推广。 效益预测：下面以天津地区为例对本系统的一次投资成本及运行费用进行说 明，将本系统与单冷空调+暖气、地源热泵、空气源热泵比较。 建筑面积 150m2，采暖天数 125 天，制冷天数 120 天，每天制冷 10 小时， 平均运行负荷按 70%计，电费 0.41 元/度 以三步节能后的指标计，供暖负荷取 36W/m2，总供暖热负荷为 5400W/m2， 制冷负荷 72W/m2，总的制冷负荷为 10800W/m2。 第一种方案采用单冷空调+集中供暖，集中供暖中室外采暖的投资为 85 元/m2，室内的费用为 25 元/m2，总的费用为 110 元/m2，天津地区的暖气费用为 15 元/(m2 年)，设制冷系数为 2.5。 第二种方案完全采用地源热泵，冬季单位钻孔长的取热率为 30W/m，夏季 的放热率为 50W/m，约需 210m 的钻孔长，管长和施工总费用取 90 元/m。 第三种方案完全采用空气源热泵，冬季采用电辅助加热的时间为全部取暖时 间的一半，冬季制热，夏季制冷系数为 2.5，冬季制热系数取为 2。 第四种方案为本项目系统，太阳能集热板取 17m2，地源热泵系统的冬季负 荷为 1500W，夏季负荷为 2500W，地源热泵约占总负荷的 25%，夏季性能系数 取为 4，冬季的性能系数取为 3。 应用领域：建筑节能；新型热泵、空调系统；制冷、供暖系统工程；可再生 能源建筑。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：热泵、 空调及控制系统。 设备：机械加工及系统安装设备。 厂房面积：1000m2 以上。 投资规模：600 万以上。 合作方式及条件： 合作方式：技术入股、合资经营。 条件：对建筑、节能及可再生能源利用感兴趣且致力于该技术的推广实施。 

项目研究的背景及用途:该项目利用地球表层中较恒定的温度以及储存 于地下土壤层中可再生的低品位热能，通过输入少量的高品位能源(如电能)，热 量实现了从温度低的介质传递到温度高的介质的转移(低温热源向高温热源的转 移)，可以满足用户全年供暖、制冷空调以及生活热水的需求，从全年的角度， 能量可以在一定程度上得到循环回用，具有较强的经济竞争力，是最有希望在供 热制冷空调领域发挥重要作用的新技术。地源热泵可以应用在各种建筑物中(独立住宅、集中住宅、学校、工厂、 办公楼等商业/公用建筑)，可以供暖、供暖+供热水、供暖+制冷空调、供暖+供 热水+制冷空调，还可以用于道路融雪、除冰和体育场草坪加热。市场应用范围 广泛，国内市场潜力很大。 技术原理及流程:该项目实施可以采用集成埋地换热器、热泵机组、控 制系统与建筑末端设备等，从而完成系统工程为目标。因此，其技术核心在于优 化各子系统，重点解决地下蓄放热关键技术。 成果水平及主要技术指标:该项目经专家鉴定，技术水平为世界先进水 平。 市场分析及效益预测:我国的建筑市场巨大，1995～2000 年，每年全国 城市新建住宅建筑面积约 2.4 亿 m2，其中上海每年新建约 1500 万 m2，北京约 1000 万 m2，天津约 600 万 m2，大连约 260 万 m2。2000～2010 年，每年新建 住宅建筑面积约 3.4 亿 m2。这为地源热泵的工程开发应用奠定了极好的市场条 件。 地源热泵的经济效益可在 3～6 年中从节能中偿还投资，因为与电加热 相比可节省三分之二的电能，与燃油锅炉相比亦可节省二分之一的运行费用。而 且地源热泵可以大幅度减少常规能源所带来的环境污染，消除燃料燃烧所造成的 环境污染。 每年完成该方面地源热泵工程 50 项，可实现总产值 5000 万元以上，年 净利润 1000 万元。

结霜现象广泛存在于各类冷库中，霜层的存在会降低冷库运行效率并增加其能耗。逆循环融霜、电加热融霜等传统融霜手段被应用在冷库除霜中，这些手段一方面会增加冷库能耗，另一方面会导致库温的波动从而影响冷库内产品质量。本技术将热泵系统与溶液循环耦合，采用低温低浓度溶液为除湿工质，利用热泵冷凝热驱动溶液再生，实现一种在冷库工况下无需额外能耗的深度除湿干燥技术，降低冷库运行能耗。本技术可将冷库中空气露点降低到-10oC以下，单位能耗除湿量可高达6 (kg/(kW·h))。相比传统融霜手段，无库温波动。