Recuperación de calor en ciudades sostenibles
1, Valor fundamental: utilización eficiente del 'almacenamiento de energía invisible' urbano
Sustitución de energía: la cantidad total de calor residual en las ciudades globales puede cubrir las necesidades de calefacción de los edificios; El calor residual de los 22 países de la UE puede cubrir más del 50% de la demanda energética.
Reducción significativa de carbono: Reciclar 1 tonelada de calor residual ≈ reducir entre 0,2 y 0,3 toneladas de emisiones de CO ₂ es una palanca clave para la neutralidad de carbono urbana.
Economía y seguridad: Reducir la dependencia de los combustibles fósiles, estabilizar las fluctuaciones de los precios de la energía y mejorar la autonomía energética urbana.
2, Fuentes principales y tecnologías de recuperación de calor residual.
1. Alcantarillado urbano/agua reciclada (la escala más estable y de mayor tamaño)
Fuente de calor: aguas residuales domésticas, agua reciclada, temperatura estable durante todo el año (10-25 grados).
Tecnología: Bomba de calor con fuente de aguas residuales (extracción directa/intercambio de calor indirecto), el COP puede alcanzar 3-5.
Aplicación: Calefacción/refrigeración urbana, suministro de agua caliente.
Caso: La planta de agua recuperada Qinghe de Beijing proporciona refrigeración y calefacción a 1,6 millones de metros cuadrados, lo que reduce las emisiones de CO ₂ en aproximadamente 50 000 toneladas al año; El Proyecto de Fuente de Calor de Agua Regenerada de Qingdao tiene una capacidad de calefacción anual de 5,444 millones de GJ y ahorra 28.000 toneladas de carbón.
2. Calor residual de los centros de datos (alto-grado, continuamente estable)
Fuente de calor: disipación de calor del servidor (30-45 grados), emisión continua durante todo el año.
Tecnología: reciclaje enfriado por líquido/enfriado por aire-+calefacción con bomba de calor, calor, electricidad y refrigeración combinados.
Aplicación: Calefacción para edificios circundantes, invernaderos y refrigeración por absorción.
Caso: El centro de datos de Alibaba Zhangbei proporciona calor residual para un invernadero de 100.000 metros cuadrados, lo que reduce el PUE a 1,08.
3. Calor residual industrial (gran cantidad, amplia gama de grados)
Fuentes de calor: agua circulante de centrales eléctricas, calor residual de industrias químicas, siderúrgicas y petroquímicas, gases de combustión y calor de condensación de vapor (20-300 grados).
Tecnología: intercambio de calor en cascada, bomba de calor de absorción de bromuro de litio, inyección de vapor, transporte por tuberías de larga-distancia.
Aplicación: Calefacción centralizada urbana, reutilización industrial.
Caso: La red de oleoductos de 100 kilómetros "Talking Heat into Jinan" de Jinan reemplaza 1,3 millones de toneladas de carbón estándar anualmente, suministrando 100 millones de metros cuadrados; Calor residual petroquímico de Qingdao + calefacción en cascada de gas natural.
4. Calor residual de las instalaciones públicas urbanas (disperso y fácilmente pasado por alto)
Fuente de calor: disipación de calor del metro/túnel, escape del centro comercial/supermercado, garaje subterráneo, gases de combustión de la planta de incineración de residuos.
Tecnología: Intercambio de Calor Agua Aire/Agua, Pequeños Clusters de Bombas de Calor, Integración de Redes Energéticas Regionales.
Caso: La red de energía térmica de 15 km de Marina Bay de Singapur integra incineración de residuos, centros de datos y calor residual del metro para suministrar 2 millones de metros cuadrados, lo que reduce el consumo de energía del aire acondicionado en un 40 %.
5. Calor residual del edificio y del sistema HVAC (fin de ciclo)
Fuentes de calor: calor de condensación del aire acondicionado, calor residual de escape y calor residual del agua caliente sanitaria.
Tecnología: Intercambiador de calor total, recuperación de calor por condensación, calentador de agua con bomba de calor.
Valor: Reducir el consumo energético propio del edificio entre un 20-40%.
