應(yīng)用技術(shù)China science and Technology Reviow污水源熱泵技術(shù)特點及應(yīng)用張紅宇.(沈陽中天環(huán)保自控工程有限公司遼寧沈陽10001)[摘要]污水源熱泵 是以城市或工業(yè)污水作為提供和儲存能量的冷、熱源的空調(diào)系統(tǒng)。文章介紹了污水源熱泵的工作原理和性能特點及應(yīng)用,并通過系列同類產(chǎn)品的對比分析，證明采用污水源熱泵不僅可以減少能源和水資源的消耗,且在未來具有較大的經(jīng)濟和社會效益。[關(guān)鍵詞]污水源熱泵供暖制冷.中團分類號:TU831文獻標(biāo)識碼:A文章編號: 1009-914X (2010) 18 0332- 01引言戶節(jié)約30%~40%的供熱制冷空調(diào)運行費用。自然界中存在著大量的不能為人類直接利用的低品位能源，它們廣“泛的分2.3節(jié)能布在空氣、土壤、地下水、地表水、生活污水、工業(yè)廢水之中。能源設(shè)計良好的水源熱泵機組,與空氣源熱泵相比,可以減少30%的電力消的緊張,讓我們開始對這些低品位能源有了更多的關(guān)注。它們中有許多都是耗。與電供暖相比,可以減少70%以上的電力消耗。所以水源熱泵在節(jié)能的可再生的能源，沒有污染,而且可以源源不斷的供給。城市生活污水作為人類同時,還減少和降低了發(fā)電時--次能源消耗中產(chǎn)生的污染排放和溫室效用。生活必不可少的附屬品，蘊含著巨大的能量,可以成為優(yōu)質(zhì)的低溫?zé)嵩?，冬暖?.4一機多用.節(jié)省固定投資涼在采暖季和制冷季水溫都能保證變化不大,受氣候影響較小同時污水的水利用一套設(shè)備既可制冷,也可供熱和提供生活熱水。對空調(diào)系統(tǒng)來說,由量穩(wěn)定,是污水源熱泵的理想熱源。于提供2種熱源,可節(jié)省- -次性投資， 其總資額近僅為傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的70%~本文通過對污水源熱泵一系列的分析對比, 進步論證了污水源熱泵的技80%術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢，為推廣其在制冷和制熱中的應(yīng)用，優(yōu)化資源配置提供依據(jù)。2.5運行穩(wěn)定、可靠, 維護方便1污水的工作原理污水水體的溫度一年四季較穩(wěn)定, 其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣溫度的變污水源熱泵就是以城市污水為提取和儲存能量的冷、熱源，借助壓縮機化,是很好的熱泵熱源及熱匯。水體溫度較恒定的特性,使熱泵機組運行更可系統(tǒng)，消耗少量電能,在冬季把存于水中的低位熱能“提取”出來,為用戶供靠更穩(wěn)定，其溫度特性與保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性,不存在空氣源熱泵的熱，夏季則把室內(nèi)的熱量“提取”出來,釋放到水中,從而降低室溫，達到制冬季除霜等難點問題。由于系統(tǒng)簡單、機組部件小及運行簡單穩(wěn)定,相對維冷的效果。根據(jù)污水和熱泵中的熱交換器是否直接進行熱交換,污水源熱泵護費用也低，使用壽命可長達20年以上?？煞譃橹苯永孟到y(tǒng)和間接利用系統(tǒng)。污水源熱泵直接利用系統(tǒng)是污水直接2.6應(yīng)用范圍廣泛與熱泵的熱交換部分進行熱交換，該系統(tǒng)多以處理水作為熱源。污水熱泵間據(jù)統(tǒng)計,我國現(xiàn)每年排放城市生活污水約1050億噸左右,按溫度升高或降接利用系統(tǒng)就是污水只和熱泵前的熱交換器及清水進行熱交換,而清水再和熱低5C計算,若全部開發(fā)所貢獻出的熱和冷量約5250億KCal,可供約100億m2泵進行熱交換,該系統(tǒng)多以未處理水作為熱源。直接利用方式的熱能提取效建筑供熱和制冷?？蓮V泛應(yīng)用于賓館、辦公樓、學(xué)校商場、住宅小區(qū)的率高，節(jié)能效果比增加一次換熱要好,般直接利用方式的節(jié)能率比間接利用集中供熱制冷，以及其他商業(yè)和工業(yè)建筑空調(diào)，并可用于游泳池、乳制品加方式高7%左右。工，啤酒釀造、室內(nèi)種植和恒溫養(yǎng)殖等行業(yè)。污水源熱泵的工作流程如圖1所示。冬季熱泵循環(huán)流程以實線標(biāo)出,壓3污水源熱泵與其他同類產(chǎn)品對比縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體在換熱器11中冷凝放熱(為空調(diào)循環(huán)水加污水源熱泵比燃煤鍋爐環(huán)保，污染物的排放比空氣源熱泵減少40%以上,熱),經(jīng)膨脹閥降壓降溫后，在換熱器I中燕發(fā)吸收污水的熱能。夏季制冷循比電供熱減少70%以上。它節(jié)省能源，比電鍋爐加熱節(jié)省2/3以上的電能,比環(huán)流程以虛線標(biāo)出,此時換熱器I作為冷凝器,將廢熱排給污水,換熱器II作燃煤鍋爐節(jié)省1/2以上的燃料。由于污水源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，為蒸發(fā)器,為空調(diào)循環(huán)水提供冷源。在制熱過程中,壓縮機消耗- -定量高位電其制冷、制熱系數(shù)比傳統(tǒng)的空氣源熱泵高出40%左右，其運行費用僅為普通能，加上燕發(fā)器吸收污水的低位熱能,輸出的高位熱能，在數(shù)量上等于壓縮機耗中央空調(diào)的30% ~55%。能的總和。污水源熱泵在夏季將污水作為熱匯、冬季作為熱源,開辟了污水從設(shè)備投資方面看:污水熱能利用系統(tǒng)最少,為地下水熱泵系統(tǒng)的84.資源利用的新途徑。10%,為燃?xì)?空冷空調(diào)系統(tǒng)的77.08%;污水熱能利用系統(tǒng)的設(shè)備投資為地下水水源熱泵系統(tǒng)的81. 32%,為燃?xì)?空冷空調(diào)系統(tǒng)的227. 08%.?換熱器HI從年運行費用上看:燃?xì)?空冷空調(diào)系統(tǒng)的運行費用最高，地下水水源熱泵系統(tǒng)次之,污水水源熱泵系統(tǒng)為最低。3種供能方式的年運行成本以污水空調(diào)用水，熱能系統(tǒng)最低,僅為燃?xì)?空冷空調(diào)系統(tǒng)的46.19%,為地下水熱泵系統(tǒng)的72.50%。在投資有效期內(nèi)(按20年考慮),綜合比較3種方案的費用，污水水源熱壓編機泵系統(tǒng)的總運行費用大約是地下水水源熱泵系統(tǒng)的70%左右，是燃?xì)?空冷空調(diào)系統(tǒng)運行費用的45%左右。由此可見，污水水源熱泵系統(tǒng)比其它兩方案更1=O具經(jīng)濟性?？偟膩碚f,污水熱能利用系統(tǒng)的經(jīng)濟性是十分顯著的。法語污水源熱泵集制冷與供熱于一體,是一種節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保的供熱方這案。從經(jīng)濟效益、節(jié)能和環(huán)保等環(huán)保方面綜合考慮在我們污水資源豐富的地區(qū)，應(yīng)充分利用污水源熱泵進行區(qū)域供熱。參考文獻換熱鴦I[0王宏哲.城市污水熱能利用的探討[J].環(huán)境保護, 2001, 26():44 45.[2]李業(yè)峰，陳平.利用熱泵技術(shù)回收城市污水中的熱泵[J].可再生能源，圖1水源熱泵工作原理圖2002, (6) :23-24.2污水源熱泵的性能特點{3] 周文忠、李建光、涂光備.污水源熱泵系統(tǒng)和污水冷熱利用前景2. 1環(huán)保效益顯著分析[J].暖通空調(diào), 2004. 34 (8) :25-29.熱泵機組的運行沒有任何污染，沒有燃燒過程,避免了排煙、排污等污染。供冷時省去了冷卻水塔,避免了冷卻塔的噪音,霉菌污染及水耗,同時熱泵機組的運行不受天氣和溫度變化的影響,使用污水作為熱泵水源,與地下水中國煤化工源相比,可以避免大量開采、回灌地下水對地下水造成的不良影響,起到保護水資源的作用。MHCNMHG2.2高效污水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為10~20C,水體溫度比環(huán)境空氣溢度低,所以制冷的冷凝溫度降低使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式機組效率提高。根據(jù)美國環(huán)保署B(yǎng)PA估計,安裝良好的水源熱泵,平均可以為用332 |#勢秀數(shù)據(jù)