污水源热泵用于集中供暖的技术经济分析

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污水源热泵供热空调方式的技术经济分析

污水源热泵供热空调方式的技术经济分析

建筑 物 供 暖 空 调 , 有 重要 的 节 能和 环 保 意 义 , 符 具 更
合 可持 续 发 展 战略 。鉴 于 污 水 源 热 泵 应 用 与 发 展 需
要 ,如何 选择 匹配 与之 相适 应 的建 筑供 暖空 调方 式 , 优化 系 统 方 案 , 好 地 发挥 热 泵 的性 能 , 济 可 靠 地 更 经 保 证供 热 空 调 的要求 , 是使 污水 源 热泵 推广 应 用 的一 个 重要 的技术关 键 。
o df rn p s f s t eo c a u f i eety e Wat Wae R su eHet mp ( t o e r r P WWR ) et ga da —odt nn y e ee i usd Wi e eh i l — HP hai icn io igs ̄ ms r s se . t t nc nn r i w dc hht c ae
f e ig ntueo CiiE gn eigadArhtcueB in 0 0 4 Chn) B in stt f vl n ier ci tr, e ig1 04 , ia j I i n n e j
Abs r c :Bae nt eh aiga darc n io ngs  ̄e o ih rs e ie ta ul igi rh r i ,h hoc dmac n ta t s do h e n i o dt ni y m fahg —ier sd n il idn Noten ct tec iea thig t n — i b n y n
本 文 以北 方 城 市 某 小 区 高层 住宅 供 暖 空调 工 程 为例 , 经 处理 的污 水( 对 中水) 热 泵 为冷 热源 的 不 同 源 建筑 供 暖 空调 方 式 , 行 技 术 经 济 比较 , 讨 污 水 源 进 探 热泵 供 暖空 调 的最佳 方案 。

污水源热泵工作原理及效益分析

污水源热泵工作原理及效益分析

污水源热本调研报告所谓污水源热泵,主要是以城市污水做为提取和储存能量的冷热源,借助热泵机组系统内部制冷剂的物态循环变化,消耗少量的电能,从而达到制冷制暖效果的一种创新技术。

城市污水源热泵空调技术能实现冬季供暖、夏季空调、全年生活热水供应(很廉价的热水供应方案)、夏季部分免费生活热水供应。

城市污水热泵空调是一项高新技术,具有节能、环保及经济效益,符合经济与社会的可持续性发展战略。

城市污水源热泵机组以污水为冷热源,冬季采集来自污水的低品位热能,借助热泵系统,通过消耗部分电能(1份),将所取得的能量(大于4份)供给室内取暖;在夏季把室内的热量取出,释放到水中,以达到夏季空调的目的。

1、污水源热泵的工作原理污水源热泵的主要工作原理是借助污水源热泵压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来,为用户供热,夏季则把室内的热量“提取”出来,释放到水中,从而降低室温,达到制冷的效果。

其能量流动是利用热泵机组所消耗能量(电能)吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源,而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。

污水源热泵系统由通过水源水管路和冷热水管路的水源系统、热泵系统、末端系统等部分相连接组成。

根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种方式。

直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物;间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后,再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。

2、污水源热泵系统的特点:(1)环保效益显著城市污水源热泵是利用了污水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。

供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。

不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,环境效益显著。

(2)高效节能冬季,污水温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。

污水源热泵系统在电厂中应用的技术经济分析

污水源热泵系统在电厂中应用的技术经济分析

污水源热泵系统在电厂中应用的技术经济分析桑贤波;陈碧雯;庄兆意【摘要】With the occurrence of increasingly serious environmental crisis , energy is becoming less and less, and industrial pollution also makes our living environment worse .The development of new and renewable energy is the key and hot field.There is a large number of low heat energy in the recycle water ot electric power plants , which can be used as high heat energy using the heat pump technique .This paper focuses on the technology scheme of the direct sewage source heat pump system , and points out that the inner and outer switching system can achieve the mode switching of the summer and winter seasons respectively by the four -way reversing valve, the setting valves on pipeline, and other measures.By calculating the primary energy utilization rate , the annual coal saving amount , and pollutant emissions abatement amount energy -saving and environment protection of the system are analyzed .Fi-nally, this paper lists the existing key operating problems of the system in large -scale application of power plants and the problem solving methods.% 能源环境危机日益加剧,工业污染急剧恶化,开发利用新的可再生能源是目前各研究领域的重点和热点。

利用污水源热泵做热源进行城区集中供热的分析

利用污水源热泵做热源进行城区集中供热的分析

利用污水源热泵做热源进行城区集中供热的分析张建华济宁鲁兴房地产开发有限公司山东济宁 272000一、前言当前,国家、地方政府推出了许多发展可再生能源的鼓励、奖励政策。

为优化城市冬季供热能源结构,发展可再生能源利用,利用城市污水(中水)集中、量大、便于利用、可节能减排的特点,采用污水源热泵技术,建立热源厂,实现城区的集中供暖/冷,实现零排放、零污染,具有重大意义。

例如济宁市(太白湖新区)污水处理厂(日处理 30万吨污水,中水产量约 10000吨 /小时以上),建立污水源热泵的热源厂,可实现集中供热面积 200万平方米,与其它热源相比,在相同热价的条件下,其年收益可达 2000万元。

利用污水源热泵做热源进行城区集中供热,是可再生能源的利用,在供暖 /冷面积规模同等的情况下,其投资低于传统燃煤集中供热,运行费用低于传统燃煤集中供热(在济宁市工业燃煤的价格条件下)。

二、国内外发展现状 1983年,挪威的第一个城市污水源热泵系统在奥斯陆SkøyenVest投入运行。

如今,污水源热泵技术在北欧国家已经得到大规模应用,技术及规模成熟处于国际领先地位。

我国早在 80年代末就开始关注国外污水源热泵技术的研究与应用进展。

2000年,首例城市污水源热泵系统在北京高碑店污水处理厂成功示范。

此后,北京、秦皇岛、石家庄等地相继建成污水源热泵系统。

在济宁,目前已有多家单位使用水源热泵系统实现冬季供热及夏季制冷。

若直接利用污水处理厂后端中水做源水,所使用的设备及技术与水源热泵系统基本类似。

推广该类热源进行集中供热的条件已经具备。

三、供热规模及技术经济分析( 1)供热规模根据市污水处理厂(太白湖新区)的数据(冬季水温约 13度,每天中水产量约 30万吨),制热后,其供热规模数据:节能建筑供暖面积可以满足 200万㎡以上的集中供热需求。

( 2)与燃煤方式采暖比较的使用成本与收益计算水源热泵通常数据:按投入 1KW电力得到 4KW热量计算 1KW.H( 1度电)即为 3.6MJ。

污水源热泵供热的工程应用及分析

污水源热泵供热的工程应用及分析

污水源热泵供热的工程应用及分析作为城市废热之一而排放的城市污水,由于是具有稳定的水量和水温,易于收集,污水中所贮存的热能较高,可作为清洁能源在低温区利用等一系列优点,正在受到越来越多的重视。

特别是热泵技术的不断发展,使城市污水热能利用系统日趋成熟。

作为城市废热之一而排放的城市污水,由于是具有稳定的水量和水温,易于收集,污水中所贮存的热能较高,可作为清洁能源在低温区利用等一系列优点,正在受到越来越多的重视。

特别是热泵技术的不断发展,使城市污水热能利用系统日趋成熟。

日本是较早利用污水中热能的国家之一。

日本不仅利用未处理过的污水作为热源,而且也利用二级出水或中水作为热源。

东京大区污水管理局从1987年起启动从污水中回收热能的计划,现在已有12个热泵系统在运行,其中4个使用未处理污水作为热源,其余为使用二级出水或中水作热源。

回收的能量主要用于污水处理厂办公建筑的空调,也有作为区域供热的热源。

瑞典斯德哥尔摩有40%的建筑物采用热泵技术供热,其中10%利用污水处理厂的出水作热源。

在我国随着人民生活水平的提高,在空调和热水供应方面所消耗的能源显著增加,节约能源已经成为2l世纪的首要任务。

因此,可再生能源的利用已经成为目前研究的热点。

污水源热泵是利用污水处理厂中水或原生污水作为热源进行制冷、制热循环的一种空调装置。

它具有热量输出稳定、COP值高、换热效果好、机组结构紧凑等优点,是实现污水资源化的有效途径。

目前,利用污水源热泵系统为建筑物供冷、供热已有一些应用的实例。

1 污水源热泵系统类型污水源热泵系统按照其使用的污水的处理状态可分为以未处理过的污水作为热源/热汇的污水源热泵系统和以二级出水或中水作为热源/热汇的污水源热泵系统;根据污水与热泵的热交换部分是否直接进行热交换,可分为间接利用系统和直接利用系统。

从工况转换方式上看,大体可分为两种:一种是制冷剂流向的切换,即通过四通换向阀的换向来实现制热工况和制冷工况的转换:另一种是水切换式,即通过阀门改变水流方向来实现工况转换。

兰州地区污水源热泵供热系统应用与经济性分析

兰州地区污水源热泵供热系统应用与经济性分析

兰州地区污水源热泵供热系统应用与经济性分析摘要:本文项目选定污水源作为热源,配以燃气锅炉房为调峰热源;将污水源热泵系统对比了燃油锅炉、燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉四种传统的供热系统,对此五种系统进行了分项评价,得出了污水源热泵系统的节能性和经济性。

关键词:污水源热泵;调峰热源;节能性;经济性0引言暖通行业发展的今天,由于能源结构的调整和环保政策的加强,开发和使用新型能源已经成为行业发展的首要责任与使命。

在各国学者不断的探索中,热泵技术应运而生并逐渐成熟。

污水源热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量(如电能)将吸取的全部热能(即电能+吸收的污水源热能)一起排输至高温热源的一种能量提升装置[1]。

1.项目简介兰州某污水处理厂每天排放大量的低位热能,经提取后可用于集中供热。

现有需要供热面积150.93万m2,兰州地区采用综合采暖热指标为45w/m2;最大(设计)热负荷67.92mw;整个采暖季的总耗热量可以计算为570443.18gj/a。

污水小时最低流量为6666.7t/h,污水温度为13,污水提取温差为5。

单位时间从污水中吸收的热量,热泵的实际制热系数。

热泵机组的总供热能力,加入调峰比例为的调峰辅助热源联合运行满足冬季既定供热面积的采暖需求。

2.污水源热泵供热系统节能性评价污水源热泵技术从清洁能源角度来说,是一种很理想的低温热源。

热泵虽然有大于1的供热系数,但是仅以此来判断热泵的节能性是不够的,为此,提出用能源利用系数来评价热泵的节能效果。

本文主要针对兰州市进行供暖设计,故考察一次利用率时主要考虑冬季制热的工况[2-3]。

定义:能源一次利用率(primary energy ratio),简称per;表征方案技术的节能性与环保性,即单位制热/冷量所消耗的一次能源,单位:kw/kw。

公式定义(1)式中——系统得到的能量,kw;——系统付出的能量,kw。

方案一:污水源热泵、调峰锅炉房联合运行系统;方案二:燃煤锅炉系统;方案三:燃气锅炉系统;方案四:电锅炉系统;方案五:燃油锅炉系统。

城市区域污水源热泵的应用及经济性分析

城市区域污水源热泵的应用及经济性分析

的大型 污水 源 热泵 系 统 。这 些热 泵 系统 主要
用 于城 市 区域 的冬 季 供 暖 .为 了最 大 限度利
用 污水 中 的低位 热 能 .采 用 直接 提取 的方式 来避 免 中 间过 程 的热量 损失 E 3 3 。 表 1 为瑞 典早 期 的污 水源 热泵应 用 。日本 由于制 造业 发达 .
【 关键词 】 城 市 污水 污水 源 热泵 节 能
DOI 编码 : 1 0 . 1 6 6 4 1  ̄ . c n k i . c n 1 1 —3 2 4 1 / t k . 2 0 1 6 . 0 6 . 0 2 2
1 引 言
能就 是使 用 压缩 机 ,以消 耗较 小 数量 的 高位 电能 为代 价 ,在 冬 季将 难 以直 接利 用 的 污水
我 国污水 处 理 厂 已超 过 1 8 0 0座 . 污水 处 理 能
中的低位 热 能转 移 到室 内环 境 中 .使 室 内温
度达 到设 计 温度 .在夏 季将 室 内多余 的 热量 转移 到城 市污水 中 . 保持 室 内舒适 温度 污水 源 热泵 是 水 源热 泵 的一 种 .相 比于
缺 乏传 统 的 自然 资源 .特 别 重视 对 城市 污水
中低 品位 热能 的利 用 .是 世 界 上较 早开 始 应 用 污水 源热 泵技 术 的 国家 之一 。在此期 间 , 为 了克 服 城 市 污 水 在 换 热 过 程 中 的堵 塞 问题 。 结合 当地 污水 工 况 开发 研制 了 自动 清 污过 滤
塞. 换 热 器表 面也 经 常 出现结 垢 . 导 致 热泵 系 统在 实际 工程 中难 以维 持正 常 运行 由污水
从 本 质上 来讲 .利用 城 市 污水 低 位冷 热

污水源热泵系统的技术经济性和其应用潜力分析

污水源热泵系统的技术经济性和其应用潜力分析
2 0 1 3. NO . 0 4
机 械 与 自动 化
Hale Waihona Puke J o u ma l o f He n a n Sc i e n c e a n d Te c h n o l o g y
污 水 源 热 泵 系 统 的 技 术 经济 性 和 其 应 用 潜 力 分析
李 红伟 张 楠 韩 赛 赛 ( 1 . 洛 阳一拖华建工程设计有 限公 司, 河南 洛阳 4 7 1 0 0 3 ; 2 . 机械工业第六设计研究院有限公 司, 河南 3 . 洛 阳一拖 华建工程设 计有限公 司, 河南 洛阳 4 7 1 0 0 3 )
郑州 4 5 0 0 0 7 ;
摘 要: 污水源是一种优 良的低 温余 热源, 污水源热泵能够充分的利用城市污水的废热 , 与 常规 空调 系统相 比, 在 最初投 资和 运行 方面有显著的优 势 , 而与 常规 的地 源热 泵系统相 比也有其 突出的特 点, 在有条件的地方应该优 先考虑使 用此种技 术。 关键 词 : 污水 源热泵 系统 ; 技 术经济性 ; 应 用潜力 中 图分 类 号 : T U 8 3 3 文献标识码 : A 文 章编 号 : 1 0 0 3— 5 1 6 8 ( 2 0 1 3 ) 0 7一 O 1 1 9— 0 1

三 污 水 源 热 泵 系 统 的 技 术 经 济 性 当前 , 国内污水 排放量 日益增 多 , 污水 的排放相 对集 中 , 该现状为污水源热泵的利用提供 了保证 , 资料显示给 6 0 0万吨
污水降温 3 ℃, 则可获得相当于燃烧 6 0万 吨煤所 产生 的热 量 , 所以 , 其 可以带来更高 的经济效 益 , 该 系统 以城 市污水 为冷 热 源, 无需 消耗燃煤 、 燃 油等一 次性 能源 , 运 行过 程 中中无烟 气 粉尘 、 废液 、 废渣等污染 物质 , 这 种性 能可 在很 大条件 下改 善 城市大气环境和地 面环 境。与其 它供 热设备 相 比 , 污水源 热 泵有很多的优势 : 我 国年污水 排放量 达 4 6 4亿 I T I , 与 燃煤 、 燃 油、 燃气等锅炉房系统相 比, 节省用煤量 0 . 3 3亿 吨。以全 国年 总能耗 3 0亿吨标煤来计算 , 达到 了 1 . 1 %, 若按暖通空调 的一 次能源消耗量 1 0亿吨标煤计算 , 达3 . 3 %, 同时每年可减少 排 放量达 7 2万吨。另外 , 污水源 热泵系统将 污水 热能连 同热 泵 机组本身产生 热能一并转移 到室 内, 能效 比高达 4 . 5— 6 . 0 , 能 源利用率是电采暖的 3— 4倍 , 夏 季冷凝 温度 低 , 比传 统 中央 空调 节省 3 0%一 4 0 %的运行 费用 , 且污水 源热 泵系统无需设 冷却塔 , 利用 的是城市原生污水 , 节约 了大 量水资 源的 同时又 创造 出新 的清洁型能源 。 四 污水 源热泵系统的应用潜 力 随着 能源 和环境 的问题 日益加重 , 在满 足人 们健康 、 舒适 要求 的前 提下 , 如何合 理利 用 能源 , 节能 减排 、 保 护环境 和 降 低能耗已成 为人 们迫切 需要 解决 的焦点 问题 , 污水 源 热泵技 术将成为 既节 能又环保及舒适卫 生的最为 活跃和最 为有效 的 供 暖供冷 方式 。面对全 球性 的能源 短缺 问题 , 我 国政府 对 污 水源热泵技术 的应用高 度重视 , 在 鼓励 和推 广原 生污水 源热 泵技术 的研究应用方面 已出台了一些相 关政策 。由于我 国地 域辽 阔 , 各地 区气候差 异较 大 , 地质 状况错 综 复杂 , 全 面推广 应用污水源热泵技术还需要对许 多技术 难题进行 研究 。在 能 源短 缺和环境危 机 日益 严重 的情况 下 , 使用 以污水 作 为热源 的热泵 系统来代替传统 的燃油气炉是 一种 可行 的节 能改造方 案, 也将成为今后发展的必然趋 势。

污水源热泵工作原理及效益分析

污水源热泵工作原理及效益分析

污水源热本调研报告所谓污水源热泵, 主要是以城市污水做为提取和储存能量的冷热源, 借助热泵机组系统内部制冷剂的物态循环变化, 消耗少量的电能, 从而达到制冷制暖效果的一种创新技术。

城市污水源热泵空调技术能实现冬季供暖、夏季空调、全年生活热水供应(很廉价的热水供应方案)、夏季部分免费生活热水供应。

城市污水热泵空调是一项高新技术, 具有节能、环保及经济效益, 符合经济与社会的可持续性发展战略。

城市污水源热泵机组以污水为冷热源, 冬季采集来自污水的低品位热能, 借助热泵系统, 通过消耗部分电能(1份), 将所取得的能量(大于4份)供给室内取暖;在夏季把室内的热量取出, 释放到水中, 以达到夏季空调的目的。

1.污水源热泵的工作原理污水源热泵的主要工作原理是借助污水源热泵压缩机系统, 消耗少量电能, 在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来, 为用户供热, 夏季则把室内的热量“提取”出来, 释放到水中, 从而降低室温, 达到制冷的效果。

其能量流动是利用热泵机组所消耗能量(电能)吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源, 而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态, 从而达到吸收低温热源中热能的作用。

污水源热泵系统由通过水源水管路和冷热水管路的水源系统、热泵系统、末端系统等部分相连接组成。

根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种方式。

直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物;间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后, 再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。

2.污水源热泵系统的特点:(1)环保效益显著城市污水源热泵是利用了污水作为冷热源, 进行能量转换的供暖空调系统。

供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统, 没有燃烧过程, 避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔, 避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。

不产生任何废渣、废水、废气和烟尘, 环境效益显著。

关于热泵在供暖中的分析和比较

关于热泵在供暖中的分析和比较

技术与应用经济与社会发展研究关于热泵在供暖中的分析和比较淄博市公用事业服务中心 周文凭摘要:集中供暖是节能减排领域之中的重要事项,热泵是供暖中的重要组成部分。

在文中,对地源热泵的功能原理以及发展历程进行了介绍,分析了当前制约地源热泵供热发展的因素,并就制约地源热泵供热发展发现进行了探讨。

关键词:热泵;集中供暖;发展方向集中供暖作为民生工程、环保工程,是节能减排领域的重要事项,为此我们对热泵用于居民采暖进行调研分析,调研报告共分为四个部分:地源热泵的工作原理和发展历程;地源热泵供热与传统供热的比较;制约地源热泵的发展因素;地源热泵的发展方向。

一、地源热泵工作原理和发展历程(1)地源热泵工作原理。

地源热泵又称地源中央空调,是利用地球所储藏的太阳能资源作为冷(热)源,进行能置转换的供暖(制冷)系统,通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。

制热模式:从土壤(水)中吸收热量,通过电力驱动的压缩机和热交换器把大地的热量集中,并以较高的温度释放到室内供暖。

制冷模式:从土壤(水)中提取冷量,通过机组的运行将冷量集中送入室内,达到降低室温的目的,同时将室内的热量排放到土壤(水)中。

(2)地源热泵发展历程。

地源热泵的历史可以追溯到1912年瑞士的一个专利,之后于二十世纪上半叶逐步发展成为主要用于采暖的水—水型地源热泵技术。

目前,主要在中、北欧国家如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国使用,其应用方式主要用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。

地源热泵空调技术在我国也得到了推广应用。

1997年,中国科学技术部与美国能源部签署《关于地热能利用合作协议书》,决定两国合作在中国推广该技术。

二、地源热泵供热与传统供热的比较(1)供热效率高,节能效果好。

地源热泵空调系统在提供100单位能量的时候,70%的能量来源于土壤,30%的能量来自电力,用于将土壤中的热量“搬运”到室内。

与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉只能将90%以上的电能或70-90%的燃料内能转换为热量供用户使用,而地源热泵空调系统的热转换效率最高可达4.7,因此它要比电锅炉节省2/3以上的电能,热泵单位供热量为0.17元/千大卡和锅炉单位供热基本持平(煤炭0.15元/千大卡),为燃气锅炉(燃气2.7元/立方米)单位热量的一半,基本是其它采暖设备运行费用的30-70%;由于土壤温度全年较为稳定,一般在10℃-20℃之间,其制热、制冷系数可达4-5,与传统的空气源热泵(如家用窗式和分体式空调、中央式热泵空调)相比,其运行费用约为普通中央空调的50-60%。

西安市某水源热泵系统经济性分析

西安市某水源热泵系统经济性分析

西安市某水源热泵系统经济性分析
水源热泵系统是一种环保、高效的供热方式,越来越多的城市开始采用该技术。

本文以西安市一栋办公楼为例,通过经济性分析,探讨该系统在当地的可行性和优越性。

1. 能耗分析
对该办公楼进行能耗测算,结果显示该建筑的供暖季能耗为150吨标准煤。

假设使用燃气热水锅炉进行供热,每吨煤可提供21000千焦的热能,因此该建筑需要消耗7,280立方米的天然气。

而如果使用水源热泵系统,耗能仅为4,280千瓦时,相当于使用燃气热水锅炉的15%。

水源热泵系统比传统燃气热水锅炉节能明显。

2. 经济性分析
对该办公楼使用水源热泵系统进行供热的成本进行计算。

水源热泵系统目前市场价格为每千瓦8000元,该建筑需要安装20个千瓦水源热泵系统,总价格为16万元。

同时,还需要进行地源热井的开挖、管路等工程,成本约5万元。

根据水源热泵系统的性能和能耗测算结果,可以计算出该系统在正常使用情况下,平均每年可节省5万元的能源费用。

因此,该建筑的水源热泵系统的投资回收期为
5+5/2=7.5年。

水源热泵系统是一种环保、节能的供热方式。

使用该系统的建筑污染排放物减少,大气环境得到改善。

同时,水源热泵系统无需使用化石燃料,对地球环境也具有积极的保护作用。

综上所述,该办公楼使用水源热泵系统进行供热,具有经济性、环保性的优势,对于推广该技术具有重要的意义。

浅谈污水源热泵在城市供热中的应用

浅谈污水源热泵在城市供热中的应用

浅谈污水源热泵在城市供热中的应用摘要:本文阐述了水源热泵技术、城市污水的热能利用性、供热系统的设计、运行和维护以及污水源热泵技术的优缺点。

关键词:污水源热泵;供热引言污水源热泵利用技术降低了城市废热的排放,保护了环境, 是一项具有节能和环保意义的新技术, 有着广阔的应用前景。

一、水源热泵技术水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源,进行转换的空调技术。

水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。

地源热泵包括地下水热泵、地表水(江、河、湖、海)热泵、土壤源热泵;利用自来水的水源热泵习惯上被称为水环热泵。

地能(地下水、土壤或地表水)作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。

水源热泵技术的工作原理就是:通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。

水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖。

我国地热资源总量98%以上是低温地热资源。

目前,我国众多的低温地热资源主要是直接利用于洗浴、采暖、种植、养殖、医疗、娱乐等方面。

虽然全国直接利用总量已达到2410MW,居世界各国前列,但利用水平和效率比较低,对于25-50℃温度段的能量利用率很差。

与锅炉(电、燃料)和空气源热泵的供热系统相比,水源热泵技术的优势体现在:锅炉供热只能将90%-98%的电能或70%-90%的燃料内能转化为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于水源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10-25℃,其制冷、制热系数可达 3.5-4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50%-60%。

浅析污水源热泵技术在城市住宅供热中的应用

浅析污水源热泵技术在城市住宅供热中的应用

浅析污水源热泵技术在城市住宅供热中的应用发表时间:2018-07-12T16:38:23.210Z 来源:《基层建设》2018年第13期作者:卢仕杰[导读] 摘要:城市污水作为一种低焓热能资源,可以为城市居民住宅提供热能,以此来进行住宅供热和供冷,水热源泵具有明显优势,经过水热源泵的污水具有热容量大和传热性好的特点,因此可以充分利用污水源热泵系统的热能资源。

梧州市城乡建设规划设计院梧州 543000摘要:城市污水作为一种低焓热能资源,可以为城市居民住宅提供热能,以此来进行住宅供热和供冷,水热源泵具有明显优势,经过水热源泵的污水具有热容量大和传热性好的特点,因此可以充分利用污水源热泵系统的热能资源。

关键词:污水源热泵技术;城市住宅;供热;应用城市污水是一种优良的引人注目的低温余热源,污水源热泵是一种水源热泵。

众所周知,水源热泵的优点是水的热容量大、设备传热性能好(换热设备较紧凑)、水温较稳定(热泵运行工况较稳定)。

水源热泵与常规空调不同之处在于它是利用地球水体(地下水及江、湖、海水)所储藏的太阳能低温资源作为冷、热源,进行转换的空调技术,而常规空调获取冷、热源方式,则是冷凝器端通过冷却塔降温循环进行制冷;蒸发器端通过辅助加温循环进行采暖。

由于水源热泵比常规空调减少了上述冷、热源辅助能耗,所以它相对更加节能。

一、污水源热泵技术工作原理及应用现状1.1污水源热泵系统工作原理污水的主要特征是与环境之间存在一定的温差,冬天,污水中的低焓热能释放到住宅之中,为居民供热;夏天,污水会吸收住宅内的多余热量,达到制冷的效果。

这主要是由于冬天时,污水的温度比居民住宅温度要高,蒸发器的低温热源进水温度越高,系统能效比(COP)就越大,供热效果也就随之提升;反之,夏天污水温度比住宅的温度较小,因此冷凝器低温热源的进水温度越低,系统能效比(COP)越大,污水源热泵系统的制冷效果更加明显。

1.2国外污水源热泵技术应用现状污水源热泵技术产生于20世纪70年代,北欧一些国家率先研发利用城市污水来进行居民供热,经过一段时间的发展,瑞典、挪威等国家的污水源热泵系统先后投入运行,尤其是瑞典,在20世纪80年代初期,建立了多个大型热泵站,是当时污水源热泵技术的代表。

污水源热泵系统在电厂中应用的技术经济分析

污水源热泵系统在电厂中应用的技术经济分析

k e y a n d h o t f i e l d .T h e r e i s a l a r g e n u mb e r o f l o w h e a t e n e r g y i n t h e r e c y c l e w a t e r o t e l e c t i r c p o we r p l a n t s ,w h i c h c a n b e u s e d a s h i g h h e a t e n e r y g u s i n g t h e h e a t p u mp t e c h n i q u e .T h i s p a p e r f o c u s e s o n t h e t e c h n o l o g y s c h e me o f t h e
Abs t r a c t: Wi t h t h e o e e u r r e n e e o f i n c r e a s i n g l y s e r i o us e n v i r o n me n t a l c r i s i s ,e n e r g y i s b e c o mi n g l e s s a n d l e s s,a n d i n d u s t r i a l p o l l u t i o n a l s o ma k e s o u r l i v i n g e n v i r o n me n t wo r s e .T he d e v e l o p me n t o f n e w a n d r e n e wa b l e e ne r g y i s t h e

要: 能源环境危机 日益加剧 , 工业 污染 急剧恶化 , 开发利用新 的可再 生能源是 目前各研究领 域的重点 和热点. 电厂循 环水 中含有 丰富的低位热 能 , 利用热泵技术将其提升 为高位供 热能源 . 重点介 绍了直接式 污水源热泵 系统 的技 术方案 , 指 出内、 外 切换 系统可分别通过 四通换 向阀、 管路 上设 置阀门等措施 实现冬夏季节的切换. 通过计算一次能 源利用率 、 全 年节煤量 、 污物排放消减量等分析 了该 系统 的节 能性 与环保性 . 最后指 出了该系统在 电厂大规模应用过程 中应注 意的几 个关键技术 问题及解决措施 .

污水源热泵用于集中供热的技术经济分析

污水源热泵用于集中供热的技术经济分析

污水源热泵用于集中供热的技术经济分析摘要:污水源热泵技术在人们的生活中得到了广泛的应用,解决了许多城市部分区域的热源不足难题。

虽然相对于西方国家而言我国的污水源热泵技术起步较晚,但也在一定时间内得到了快速发展。

污水源热泵主要是将城市污水处理厂处理后的中水作热源,利用吸收式热泵提取中水里的低品位热量,通过管网进行供热的系统,能够起到集中供热的作用。

为了对资源进行合理的利用,对企业的成本进行节约,本文对污水源热泵用于集中供热的相关技术进行了深入探讨,对污水源热泵系统的优点进行了简单的阐述,对污水源热泵系统存在的问题进行分析,并对其进行改进,希望能够对污水源热泵的经济性进行提高。

关键词:污水源热泵;集中供热;技术;经济引言:近年来,我国加大环保治理力度,大力推广清洁能源应用技术,特别是在能耗高的供热行业的清洁能源推广。

污水源热泵供热技术采用电能驱动,提取中水里的余热,既能实现零排放,又能提升余热利用率,污水源热泵清洁供热得到快速发展。

城市污水具有很多特征,使污水源热泵具备了传统的热泵无法比拟的优点。

相对于空气源热泵及表层水源热泵的热源而言,城市污水在冬季温度相对较高,再结合热泵设备,可以制备40-50℃的热水,直接对建筑物进行供热。

污水源热泵用于集中供热的技术正在夏津县实施,本文以此为案例,将该技术与传统的供热技术进行比较,对该技术的经济性进行了简单的分析。

1.集中供热的相关信息1.1集中供热的相关案列夏津县位于我国山东省德州市的西南部,在该县的东北部有一个污水处理厂,主要对城区居民的生活污水和少量的工业废水进行相应的处理,据相关统计,日处理污水在4万吨左右。

由于夏津县冬季气温较低,需要对城区的居民提供冬季供热服务,主要满足城区东北片区居民采暖需求。

1.2对供暖热负荷进行计算工作人员在建立污水源供热系统之前,需对该地区的相关数据进行正确的采集,选择合理的热指标,并计算出建筑物总热负荷,作为设备选型的依据。

我厂污水源热泵能效分析

我厂污水源热泵能效分析

我厂污水源热泵能效分析一、研究背景污水源热泵系统是一种可以利用中水既可供热又可制冷的高效节能空调系统。

水源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位热能的转移。

水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,而冬季,则从水源中提取能量,由热泵原理通过空气或水作为制冷剂提升温度后送到建筑物中。

通常水源热泵的电能与热能比为1:4。

我厂的污水源热泵采用的是开式系统,开式系统是指污水经过换热器直接排放的系统。

我厂原冬季供暖采用2t燃油锅炉供暖方式,末端采用钢制暖气片,出水温度85℃,室内温度16℃,车间温度0-5℃。

现改为水源热泵机组进行供暖及制冷,位于体育馆北侧,设计供暖面积为9000 m2,设计制冷面积为3000m2。

供暖时水源热泵机组运行的设定温度为45℃,室温为18℃,车间温度5-10℃。

二、污水源热泵的原理污水源热泵的水源取水点为1#线出水口,此处安装有2台15kw的上海凯泉生产的潜水泵,流量50 m3/h,扬程34 m,这两台泵是生产运行稳定时的取水泵。

同时在1# 线4#澄清池安装有两台15kw的潜水泵,流量50m3/h,扬程34 m,这两台潜水泵是作为备用取水泵使用,当停产或减产时可以抽取池中水源。

经取水泵提取的水通过管道输送到水源热泵房内与板式换热器进行能量交换,交换后的水直接排放到下水道内。

板式换热器通过提取潜水泵提供的污水中的能量与冷冻水循环泵提供的自来水进行能量交换,冷冻水循环泵将板式换热器提取能量后的水源供给水源热泵机组,污水将板式换热器中的能量带走排放。

板式换热器为阿拉法拉生产,换热器换热量为470kw、换热面积为74.2 m 2,流道宽12mm,板片厚度为0.5mm,流量为87 m 3/h,共两台,每台换热器可供机组单台运行时所需的制冷/制热量。

冷冻水循环水泵采用上海凯泉生产的管道泵,电机功率为7.5kw,流量93 m3/h,扬程17.4m,共3台。

利用水源热泵技术分区集中供冷供热节能示范结论与建议

利用水源热泵技术分区集中供冷供热节能示范结论与建议

利用水源热泵技术分区集中供冷供热节能示范结论与建议1.1 结论
#区地下水源热泵中央空调系统建设项目,指导思想明确,立项依据充分,目标切合实际,方案合理可行,具有显著的经济、环境和社会效益。

(1)#区现有集中供热能源种类和热源布局不合理,供热设施和供热能力存在不足,本项目的建设和实施可以解决上述存在的问题。

(2)地下水源热泵技术是利用低品位可再生清洁能源的高效节能环保技术之一,符合国家能源政策及示范区可持续发展规划的要求。

根据#区地下水资源丰富及地质构造特点,#区非常适合采用该技术进行分区集中供冷供热。

(3)本建设项目经济效益显著,国民经济内部收益率大于基准收益率,国民经济净现值高,国民经济投资回收期短。

(4)在节能与环保方面,本项目实施后,每年可节约标准煤13363.39吨,每年可减少CO2排放量8953.47吨;浅层地下水经取样化验,部分排至地面的回扬井水对土壤无污染,节能与环境效益突出。

(5)在居民冷、热收费方面,本项目实施后,按运行成本价考虑,夏季空调使用收费3.28元/㎡·月,冬季采暖使
用收费3.81元/㎡·月。

当系统实行分户计量后,用户承担的费用会进一步降低。

1.2 建议
根据可行性分析结论,#区地下水源热泵中央空调系统高效节能,运行费用小,投资回收年限短,经济、环境、社会效益显著,项目切实可行,建议主管部门尽快上报立项,落实建设资金,早实施早见效。

污水源(再生利用)热泵集中供热(冷)运行及能效的提高

污水源(再生利用)热泵集中供热(冷)运行及能效的提高

污水源(再生利用)热泵集中供热(冷)运行及能效的提高摘要:本文介绍污水源(再生利用)热泵的特点。

通过对空气、地源热泵、锅炉和污水源热泵的分析比较,显示了污水源热泵采暖系统的经济性、环保节能效果。

详细介绍西安大兴新区污水源(再生利用)热泵集中供热、冷系统组成、运行情况分析及提高利用率。

关键词:污水再生利用水源热泵;节能减排;低碳环保;高效经济一、污水源(再生利用)热泵系统特点与优势污水源(再生利用)热泵系统是利用城市污水(生活废水、工业废水、工业设备及生产工艺排放的废水),经过处理的污水,通过系统污水换热器与中介水进行热交换,通过中介水进入热泵主机,主机做功消耗少量的电能,机组在冬天将污水资源中的低品质热能“汲取”出来,由空调管网供给室内采暖系统(或生活热水系统);夏天,将室内的热量带走,并通过空调水系统热交换,再释放到污水中,给室内制冷系统。

由于城市污水中所赋存的热能是一种可回收和利用的清洁能源,因此,利用其中的热能,是城市污水资源化利用的有效途径。

污水处理厂的出水量大,水质稳定,常年温度在 13~25℃,污水源(再生利用)热泵是以污水作为热源进行制冷、制热循环的一种空调设备;热泵机组具有热量输出稳定,COP值高,换热效果好等优点。

因此它具有广阔的发展前景,特别是对于北方冬季采暖,如西安城市排放污水,它的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低。

这种介质温度特性使得污水源热泵比传统空调系统运行效率更高,节能和节省运行费用效果显著。

应该大力推广应用。

根据相关资料对不同供冷(供热)方式的经济分析费用比较,污水源热泵系统与传统的制冷加锅炉系统相比,可节约40%的运行费用,解决了锅炉采暖燃烧过程产生的排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音;比空气源热泵系统节约30%;水源热泵系统的初投资为地源热泵的70%左右。

综合考虑初投资和运行费用等因素,污水源热泵系统的经济性、节能效果和环保效果最为显著。

污水源热泵投资效益分析

污水源热泵投资效益分析
污水源热泵投资效益分析(按绿特方案)
提取热量 到达用户的热量 建筑面积 造价 耗热量 厂家计算可提供的热量KW 按8.75%(高温水网损)去除网损后的热量KW 供热建筑面积(m2) 机房内设备总造价(万元) 打井及埋管总造价(万元) 工程总造价(不含土建及机房外管道)(万元) 单位面积耗热量(W) 年耗热量(GJ) 热泵机组能效比 热泵机组耗电功率(KW) 热泵机组耗电量(KW·H) 污水提取泵额定功率(KW) 全年按额定功率的50%计算污水提取泵耗电功率(KW) 污水提取泵全年耗电量(KW·H) 使用侧水泵额定功率(KW) 全年按额定功率的50%计算制热水耗电功率(KW) 使用侧水泵全年耗电量(KW·H) 补水泵、中介水泵等额定功率(KW) 全年按额定功率的50%计算补水等耗电功率(KW) 补水泵、中介水泵等全年耗电量(KW·H) 制热期间耗电总功率(KW) 按每KW.H电费(元) 按每天运行24小时计算冬季电成本(万元) 冬季供暖(万元) 按开户费抵消部分投资,其余部分按贷款利率6.5%,每年的财 务费用(万元) 折旧期限20年,残值率5%,每年折旧额(万元) 按固定资产投资的0.5%计算每年的维修费(万元) 按运行管理共2人,计算年人工成本(万元) 按销售收入的0.5%计算每年的管理费用(万元) 开户费(万元) 按面积收取暖费(万元) 14043 12814 305101 1587.02 180 1767.02 42 132858 3.9 3286 9462822 180 90 259200 330 165 475200 183.4 91.7 264096 10461318 0.44 460 460 65.28 83.9 8.84 2 3.05 623 763 610 -13.19 -0.43
耗电成本
全年耗电 财务成本 固定资产折旧 维修费 人工成本/m2)

污水源热泵用于集中供暖及技术经济分析

污水源热泵用于集中供暖及技术经济分析

污水源热泵用于集中供暖的技术经济分析摘要:污水源热泵技术正在越来越得到人们的关注。

本文提出了利用污水源热泵技术代替传统供热锅炉方案用于集中供暖的方案。

并且以武汉某居住小区为例,评价了污水源热泵用于冬季集中供暖的经济性,和其它供暖形式相比较得出了乐观的结论。

并且根据污水源热泵的特点对污水源热泵技术应用于集中供暖提出了具体可行的改进方法,以进一步提高污水源热泵机组的经济性和可行性。

关键词:污水源热泵;集中供暖;技术经济分析0 引言年来,在暖通空调领域,污水源热泵的发展越来越得到人们的关注。

虽然污水源热泵技术在国外早有应用[1],但其在国内也是近年来才有了长足的发展。

污水源热泵是利用城市污水作为冷热源的水源热泵,由于城市污水的一系列特点[2],使得污水源热泵在节能性和环保性等方面较传统热泵机组形式有较大的优势。

由于城市污水在冬季的温度较其它热泵空调的热源要高很多,在使用高温水源热泵机组的情况下,热泵机组出水温度可达到直接供暖的要求,所以在冬季利用污水源热泵供暖是一项非常有潜力的技术。

本文以在冬季利用污水源热作为小区供暖热源方案,和普通供暖锅炉方案作一个定量的技术经济分析。

比较对象为现在比较常用的几种集中采暖形式:燃煤锅炉、燃气锅炉和燃油锅炉。

1集中供暖条件的确定1.1集中供暖概况武汉市是我国著名的重工业特大城市,每年污水排放量非常大。

而且武汉市气候特征为夏季炎热,冬季湿冷。

但是由于武汉市一般累年日平均温度低于或等于5℃的日数为59天[3],没有达到60天的最低供暖要求,所以不属于国家强制冬季集中采暖城市。

但是随着人民生活水平的日益提高,对冬季采暖的要求也日渐强烈。

在当前大规模的城市供热管网没有修建之前,在各小区建设集中供暖使用的锅炉房或热泵房是最佳选择。

本章以武汉市已建成的某小区为研究对象,该小区总供暖面积为50000m 2,供暖热指标按60W/m 2计算[4]。

1.2计算供暖热负荷为正确计算该小区在采暖时期的热负荷,采用绘制热负荷延续时间图[5]的方法。

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污水源热泵用于集中供暖的技术经济分析摘要:污水源热泵技术正在越来越得到人们的关注。

本文提出了利用污水源热泵技术代替传统供热锅炉方案用于集中供暖的方案。

并且以武汉某居住小区为例,评价了污水源热泵用于冬季集中供暖的经济性,和其它供暖形式相比较得出了乐观的结论。

并且根据污水源热泵的特点对污水源热泵技术应用于集中供暖提出了具体可行的改进方法,以进一步提高污水源热泵机组的经济性和可行性。

关键词:污水源热泵;集中供暖;技术经济分析0 引言年来,在暖通空调领域,污水源热泵的发展越来越得到人们的关注。

虽然污水源热泵技术在国外早有应用[1],但其在国内也是近年来才有了长足的发展。

污水源热泵是利用城市污水作为冷热源的水源热泵,由于城市污水的一系列特点[2],使得污水源热泵在节能性和环保性等方面较传统热泵机组形式有较大的优势。

由于城市污水在冬季的温度较其它热泵空调的热源要高很多,在使用高温水源热泵机组的情况下,热泵机组出水温度可达到直接供暖的要求,所以在冬季利用污水源热泵供暖是一项非常有潜力的技术。

本文以在冬季利用污水源热作为小区供暖热源方案,和普通供暖锅炉方案作一个定量的技术经济分析。

比较对象为现在比较常用的几种集中采暖形式:燃煤锅炉、燃气锅炉和燃油锅炉。

1集中供暖条件的确定1.1集中供暖概况武汉市是我国著名的重工业特大城市,每年污水排放量非常大。

而且武汉市气候特征为夏季炎热,冬季湿冷。

但是由于武汉市一般累年日平均温度低于或等于5℃的日数为59天[3],没有达到60天的最低供暖要求,所以不属于国家强制冬季集中采暖城市。

但是随着人民生活水平的日益提高,对冬季采暖的要求也日渐强烈。

在当前大规模的城市供热管网没有修建之前,在各小区建设集中供暖使用的锅炉房或热泵房是最佳选择。

本章以武汉市已建成的某小区为研究对象,该小区总供暖面积为50000m 2,供暖热指标按60W/m 2计算[4]。

1.2计算供暖热负荷为正确计算该小区在采暖时期的热负荷,采用绘制热负荷延续时间图[5]的方法。

供暖热负荷延续时间图的数学表达式如下。

()⎪⎩⎪⎨⎧-='0'1nnQ R Q Q b n n β zh N N N ≤<≤55 (1)''05wn wt t t --=β (2)式中 'n Q 、n Q ――供暖设计热负荷和在室外温度w t 下的供暖热负荷;n t ――供暖室内计算温度,取n t =18℃根据相关资料[6],查得武汉地区气象资料,'w t =-2℃,pj t =2℃,zh N =59天。

代入式(1)、(2)可得到不同采暖室外计算温度下的采暖热负荷计算公式:⎪⎩⎪⎨⎧-⨯-='6726.0'])545(35.01[n nQ N Q Q n 5955≤<≤N N (3) 该小区的供暖设计热负荷为3MW ,根据式(3)可以得出在一个供暖周期(一年)内总的耗热量m Q :559]6726.1)5(072.03[0536726.159-⨯-+==⎰N N N dN Q Q n m GJ 41024.1⨯= (4)2供热系统的经济性评价2.1工程经济评价标准由于本文涉及的各个供暖方案具有不同的寿命周期,所以本文采用费用年值法对各个采暖系统进行经济性评价比较。

费用年值法的计算公式为[7]:Y n i F A F n i P A C AW +-=),,/(),,/(0 (5)Y Fi i i i F C Y i i F i i i C n nn n n ++-++-=+-+--++=1)1()1()(1)1(1)1()1(00式中 AW(Annual Worth)――费用年值(元);C 0――初投资(元);F ――残值;i ――回收率,一般取5%; n ――折旧年限(年),对于热力系统折旧年限为20年;Y ――年运行费用(元)。

2.2各供暖方案的初投资计算本章节主要是比较污水源热泵与其它几种供暖形式的经济性,只考虑机房部分的经济性差异,对于供暖末端而言是相同的。

所以初投资不考虑末端设备。

初投资包括有:设备价格费,根据文献[8],可以将各方案的设备购置价格表示为设计供暖热负荷'n Q (MW)的函数,见表1。

污水源热泵供暖方案中,设备价格还应包括输送低位热源(污水)的管网投资、水泵投资以及低位热源(污水)换热器的投资。

表1 设备价格表还应包括:安装工程费,取总费用的5%。

设备工器具购置费,按设备总费用的1%。

由于污水源热泵供热系统(高温热泵系统)的供回水温度为85/70℃,而三种传统供热方案的供回水温度均为95/70℃,在对室内提供相同供热量时,高温热泵供热方案需要增加室内散热器的面积或选择传热系数更高的散热器,因此需要相应增加室内采暖系统的初投资所占的比例。

污水源热泵方案中,室内供暖系统初投资的增加值和污水管网的投资均计入初投资比较表2中。

注:取热泵站离污水干渠或处理站的距离500米,污水管网敷设费按6万元/km 计算。

2.3各供暖方案的运行费计算各供暖方案在运行的寿命周期内,会产生各种各样的成本。

包括燃料费、人工费、折旧费等等。

并不是初投资低的方案就一定划算,只有在整个寿命周期内都表现出良好的经济性的方案才是最佳方案。

其中污水源热泵不包括燃料费,其它三种方案均需要消耗燃料。

武汉地区燃煤、燃油和天然气的价格见表3。

20.93MJ/kg 75各方案电费、水费或燃料费的计算污水源热泵为电机驱动,整个供暖周期内耗电量Q e (kWh)为:h mN i hi e COP Q COP Q Q zh=⨯=∑=124 (6) 则供暖用电费Y 1为:e e Q P Y ⋅=1 (7)式中 P e ――电价元/kWh ,武汉市实行分时电费制度, 6~22时电费单价0.525元/kWh ,夜间电费单价为0.26元/kWh,供暖季节按每天不间断供暖24h 计算。

综合后电价按0.44元/kWh 计算。

对于锅炉方案,均需要燃烧燃料,整个供暖周期内燃料费Y 2为:P Q Q P Q Q P G Y m N i izh ηη⋅=⋅⨯=⨯=∑=4.86100036002412 (8) 式中 P ――燃料单价;G ――锅炉每年燃料消耗量;Q ――燃料的低发热值,具体参数见表4; ――锅炉效率。

还应包括:维修费=固定资产原值×维修费率,维修费率按2.5%计算。

人工费及福利费,人工费包括生产和管理人员的工资,取每人每年9600元。

热泵站供暖定员为10人,煤锅炉房供暖定员为20人,燃油燃气锅炉房供暖定员为16人。

其它费用,指上述费用中没有包括的费用,如办公费、差旅费、科研教育经费及生产流动资金贷款利息等。

其它费用估算一般按单位供热量指标估算,计算式为:供热总量×单位供热量费用指标其中,单位供热量其它费用指标取1~2.5元/GJ。

5、根据以上的计算方法,得出各方案每年的总运行费用,见表4。

5.2.4各供暖方案的综合经济性比较上面两节分别计算出了这四种供暖方案的初投资费用和年运行费用。

现根据式(5),可以计算出在一个寿命周期内,这四种供暖方案的年费用值,具体比较结果见表5。

污水热泵方案与锅炉方案的比较结果如表6所示,该表充分说明了四种供热方案在经济上的差异性。

从单位面积运行费用和费用年值上分析,污水源热泵供热方案的经济性好于燃油燃气锅炉供热方案,可应用于集中供暖热源改造项目中。

但在目前的煤电价比条件下,利用高温热泵的污水源供暖方案不能与常规的燃煤锅炉供热方案相竞争。

但是在环境污染问题日渐严重的大背景下,鉴于燃煤锅炉所产生的大量有害气体目前还没有很好的解决方案污,而污水源热泵有优秀的环保性能。

综合比较污水源热泵有很好的可行性。

3污水源热泵供热系统的技术改进近年来,地板辐射采暖已经走进平常百姓人家。

地板辐射采暖有着普通供暖用散热器不能比拟的优势。

它没有普通散热器的漏、滴、脏等缺点,也不占用房间的使用面积。

并且供暖效果好,给人以脚暖头凉的舒适感。

在达到相同采暖效果时,地板辐射采暖的室内计算温度可以比对流采暖的室内计算温度稍低,从而降低了能耗。

更为重要的是地板辐射采暖所需的供回水温度低于普通散热片的供回水温度。

地板辐射采暖的供回水温度一般只需要达到50/45℃即可。

如果以污水源热泵作为地板辐射采暖的热源,和常规散热器相比,可将高温水源热泵换成中低温水源热泵,中低温水源热泵的价格相对于高温水源热泵要低很多,为降低经济成本创造了空间。

根据上面的计算方法可以得到在利用中低温水源热泵作为污水源热泵机组与其它方案的经济性(热源端)比较,见表6。

表6 污水源热泵(中低温)与其它方案年投资费用比较根据上表可以看出,如果末端改进为地板辐射采暖,采用污水源热泵的方案的费用年值(热源端)较常规方案有明显的下降。

其与燃煤锅炉方案的费用年值比例从161%降低到122%,降幅接达24.2%。

这使污水源热泵在经济性上面的竞争力大大增强。

但是地板辐射采暖在末端的投资要高于常规散热片,所以在总投资费用上还是会上升。

4结论1、在武汉地区现在还没有大面积敷设热力管网的情况下,各住宅小区自行设置集中供暖系统是大势所趋,而其中污水源热泵供热系统应该占有一席之地。

2、从经济性上分析,污水源热泵供暖系统的运行费用为四种方案中最低的,但是其年费用值仍然高于燃煤锅炉供暖系统,却低于燃油锅炉和燃气锅炉供热系统。

主要原因是由于污水源热泵供暖系统所需的高温热泵购置费非常高,很大程度地增加了其成本。

3、针对城市污水的热力特性,如果在供暖系统中将普通散热片改进为地板辐射采暖系统。

因为地板辐射采暖系统要求的供回水温度较低,可用中低温热泵代替高温源热泵,这样可大大降低热泵机组的购置费用,从而使污水源热泵的年费用值大大接近经济性最好的燃煤锅炉。

参考文献[1]吴荣华,孙德兴,城市污水冷热源应用技术发展状况研究.暖通空调,2005,35(6),31-37.[2]尹军,陈雷,王鹤立.城市污水的资源再生及热能回收利用. 北京:化学工业出版社, 2003.[3]GB50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].[4]全国民用建筑工程设计技术措施(暖通空调-动力)[M],2003年版[5]贺平,孙刚,供热工程[M],中国建筑工业出版社.1993[6]电子工业部第十设计研究院,空气调节设计手册[M],中国建筑工业出版社.1996[7]李惠强,土木工程经济与管理[M],华中理工大学出版社.1994[8]张亚立,污水水源中高温热泵机组模拟及区域供热技术经济分析[D],硕士学位论文.2002。

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