污水源热泵空调节能技术应用的研究

合集下载

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。
ｏｄｆｒｎｐｓｆｓｔｅｏｃａｕｆｉｅｅｔｙｅＷａｔＷａｅＲｓｕｅＨｅｔｍｐ（ｔｏｅｒｒＰＷＷＲ）ｅｔｇａｄａ —ｏｄｔｎｎｙｅｅｅｉｕｓｄＷｉｅｅｈｉｌ — ＨＰｈａｉｉｃｎｉｏｉｇｓ￣ｍｓｒｓｓｅ．ｔｔｎｃｎｎｒｉｗｄｃｈｈｔｃａｅ
ｆｅｉｇｎｔｕｅｏＣｉｉＥｇｎｅｉｇａｄＡｒｈｔｃｕｅＢｉｎ００４Ｃｈｎ）Ｂｉｎｓｔｔｆｖｌｎｉｅｒｃｉｔｒ，ｅｉｇ１０４，ｉａｊＩｉｎｎｅｊ
Ａｂｓｒｃ：Ｂａｅｎｔｅｈａｉｇａｄａｒｃｎｉｏｎｇｓ￣ｅｏｉｈｒｓｅｉｅｔａｕｌｉｇｉｒｈｒｉ，ｈｈｏｃｄｍａｃｎｔａｔｓｄｏｈｅｎｉｏｄｔｎｉｙｍｆａｈｇ —ｉｅｒｓｄｎｉｌｉｄｎＮｏｔｅｎｃｔｔｅｃｉｅａｔｈｉｇｔｎ — ｉｂｎｙｎ
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。

污水处理厂采用热泵技术实现区域供冷供热的探讨

腐蚀性，因此，热交换器和传热管应使用耐腐蚀材料。目前，国
与冬季燃煤锅炉供热和夏季单元式空调器制冷相比，污水外的城市污水源热泵系统的传热管材质，有的采用价格较贵源热泵节能量在供热时可达７１Ｊｄ制冷Ｈ－３８Ｊｄ ‘ Ｇ／，－，Ｊ￣达．Ｇ／。
的钛质材料，有的采用镀铝管材或铜质管材。
７５３热交换器的防结垢问题：市污水的水源热泵系统，城特
７应用中需解决的问题

７１针对污水水质特点，特别优化设计污水换热器。冬季污水别是使用未经处理的城市污水的水源热泵系统，在传热管管
０ｍ）理污水作为热源，其余为使用二级出水或中水。回收的能量主５０等。
要用于污水处理厂的办公建筑的空调，但也有作为区域供热
的热源。
５热泵机组对水质的要求
为保证污水源热泵机组的正常工作，除对热源水进水温
国外污水源热泵以日本和北欧国家应用较多。由于能源危机和环境问题日益突出，美国、日本、德国等经济发达国家纷纷投入大量的财力和人力进行此项研究，并取得了一定的成果。
日本是利用污水中热能较早的国家之一。日本利用污水
中的热能既有利用未处理过的污水，也有利用二级出水或中
圈３以二级出水或中水为热源的污水源热秉系统流程图
（供热供冷面积约９０。、小河污水处理厂（热供冷面０ｍ）北供
水。东京大区污水管理局从１８７年起启动从污水中回收热能积约６ＯＯ、卢沟桥污水处理厂（热供冷面积约４９Ｏｍ）供的计划，现在已有１２个热泵系统在运行，其中４个使用未处５０）和河北秦皇岛污水处理厂（热供冷面积约３０ｍ供

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1.污水源：污水源热泵通过污水中的热能来供热或制冷。

这些污水可以来自家庭、厂区、城市污水处理厂等。

2.污水净化：首先，为了保护热泵设备，需要对污水进行初步的净化处理，例如去除大颗粒物、悬浮物等。

3.污水调温：经过预处理后，污水经过调温操作，使其温度尽可能接近热泵的最佳工作温度，一般为5-25摄氏度。

4.污水热能回收：经过调温后的污水通过换热器与热泵之间进行热能交换。

热泵利用换热器中的热能进行蒸发，从而获得蒸发的制冷剂。

5.制冷剂冷却：蒸发的制冷剂通过压缩机被压缩成高温高压气体，并通过冷凝器与室内或室外空气进行热交换，使其冷却变为液体。

6.供热或制冷：冷凝后的制冷剂经过膨胀阀进行膨胀，再次变成低温低压气体，并通过换热器与室内或室外空气进行热交换，使热能传递给室内或室外，实现供热或制冷效果。

1.节能环保：污水源热泵利用了污水中的热能，有效地节约了传统能源的消耗量，减少了温室气体的排放，具有良好的节能环保效益。

2.回收资源：污水中的热能在传统的处理过程中往往被浪费掉，而污水源热泵能够回收这部分热能，大大提高了能源利用效率，并能够减少对环境的负面影响。

3.降低运行成本：相比传统的供热或制冷方式，污水源热泵的运行成本较低。

由于污水源的温度相对稳定，热泵工作稳定可靠，减少了维护和运行成本。

4.解决能源短缺问题：随着能源消耗的增加和能源供应的减少，污水源热泵作为一种新型的能源利用方式，为减轻能源压力提供了新的途径。

5.适用范围广泛：污水源热泵适用于各种污水排放场所，无论是家庭、工厂还是城市污水处理厂，都可以利用污水中的热能来进行供热或制冷，具有广阔的应用前景。

总之，污水源热泵作为一种能源利用的新途径，具有较高的节能环保效益和经济效益，对解决能源短缺和环境污染问题具有重要意义。

对于地区热源紧缺或有大量污水排放的地区来说，污水源热泵是一种理想的能源供热或制冷解决方案。

关于污水源热泵技术的应用探讨

８ ℃经过板式换热器换热后排出温度约为５ ℃ ，统提取污水中的热量作为水源热泵系机组的低温热源，入热泵机组蒸发器，进热泵冷凝器出水作为供暖系统循环水，回供水温度为５～４ ℃。夏季处理后污水温度０５约为１ ℃ ，过换热器换热后的排出温度５经为２ ℃ ，水带走系统中的热量作为水源５污热泵机组制冷时的冷却水，泵蒸发器出热水作为供冷系统循环水，回水温度为７～供ｌ ℃。用户侧供水通过分、集水器分别供２到各单体建筑。系统冬、夏季工况的转换通过切换站房内系统中的阀门来实现。本工程设计利用处理后的污水经过板式换热器与纯净水换热，把换热后纯净并水作为水源进行采暖制冷，污水源热泵是系统的一种形式。由于处理后的污水中仍而占地，约了土地资源。因此，水源热泵有一定量可沉淀物，且处理后的污水仍节污有一定酸碱度，果直接接入水源热泵机如有着广阔的应用前景。组，极易使水源热泵机组中的换热器产则生腐蚀，垢等现象，结从而严重地影响传热１工程应用概况沈阳市浑南新区上夹河污水处理厂坐效率及机组使用寿命。根据对水源热泵机在当今，持续发展已经成为热门话可题，环境因素作为可持续发展三要素之一，已引起各个方面的关注。用污水源热泵系统回收城市污水中的热能，开发了一种既清洁能源，同时又降低了城市废热的排放，保护了环境。开展城市污水热能利用技术的研究，一项具有节能和环保意义的应是用技术研究。污水源热泵是利用污水处理厂出水量大，质稳定，年夏冬季水温稳定等特水常点，污水作为水源进行制冷、制热循环以的一种空调装置。其是实现污水资源化的有效途径之一。污水源热泵比燃煤锅炉环保，且节省能源，电锅炉加热节省２３并比／以上的电能，燃煤锅炉节省ｌ２以上的比／燃料。同时省去了与之配套的煤场、渣场落于沈阳市浑南新区上夹河地区，日承每担着浑南新区近４万１０的污水的处理，＿厂内需采暖的建、构筑物建筑面积约３０ｍ２０（合楼，房，库等）综厂车。热泵机组在制热时以处理后污水为热源，在制冷时以处而

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。

污水源热泵工程设计与应用研究

图1
1 方案设计依据污水处理厂日处理污水量为 60000 吨 / 天，考虑尖峰和
低谷的因素，按平均小时排水量 1250m3/h 计算，以此水量进行换热器选型计算依据。污水源热泵机组夏季冷凝器设计温度为 45/40℃，冬季蒸发器设计温度为 9/6℃，污水进行换热器时，冬季参数较为不利，因此，以冬季工况进行选型计算。
中国设备工程 2020.03 （上） 183
Research and Exploration 研究与探索·工程技术与创新
=9℃；
污水侧冷水流量 G1=1250000kg/h；污水冷却流入温度
t2′=11℃；污水冷却流入出温度 t2〞=10℃。
（2）计算温度及物性参数：
污水冷却水的定性温度 t2=(t1′+t1〞)/2=(10+11)/2=10.5℃；冷却水的密度查物性表得 ρ2=992.9kg/m3；冷却水的比热查物性表得 Cp2=4.174kJ/kg.℃；
运西污水现场实际情况是污水经过处理后，通过一段污水排放池后，排入市政污水管道。这段排放池长 40 多米，宽 2 米，内设紫外线消毒渠、巴氏计量槽，该装置对污水排放流道有一定要求，如图示。考虑这种特殊要求，将专门的污水源换热器设置在污水进入排放池的前面，充分利用污水自身流速进行换热（如图 1）。
关键词：污水源热泵；污水源换热器；传热系数中图分类号：TU83 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）03（上）-0183-03
某污水处理厂污水源热泵工程位于沧州市迎宾大道以西，经一路与渤海路交口西南角的位置，小流津河东岸。一期工程的厂区综合楼、污泥脱水间、加药间、配电室值班等室内需要供暖，供暖面积 3000 余平米。原设计采用市政热源，通过厂区新建换热站为厂区提供热媒。一次网供回水温度为 105/55℃，二次网供 / 回水温度 70/45℃。

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曲云霞1，杨勇1，李爱景1，刘文波1，王伟华2 (1、山东建筑大学，山东济南250101；2、中国石化齐鲁有限公司供排水厂，山东淄博255411)0 前言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。

由于考虑到污水水质及污水中污物对热泵机组的影响，目前国内多采用间接式污水源热泵系统。

污水处理厂中水用于集中供热的研究和应用

污水处理厂中水用于集中供热的研究和应用
摘要：在二十世纪九十年代以后，随着可持续发展和公众环保意识的提高，世界和中国能源利用的结构都正在转变，从原有的煤、石油取暖过渡到以天然气及电等清洁能源。替代能源虽然可以部分解决大气污染的问题，但天然气和石油等都属于不可再生的能源，从可持续发展的角度看，必须提高能源利用效率或者寻找可以再生的能源。城市中水热能则是当前尚未大规模开发和利用的可再生能源，回收中水热能来用于集中供热是当今研究的重点话题。
3.4与中水水质相应的热泵的技术发展
中水水质的特殊性，使得中水在流经换热器的时候，换热器会产生严重的堵塞、结垢和腐蚀等现象。这就要求针对中水水质的热泵设计技术的提高，寻找适合中水性质的热泵内换热器的形式和材质。使得热泵的设计在满足不堵塞、不结垢的条件下，取得最佳的换热效果。如前所述，国外在解决该问题的采用的是自动筛滤器、自动除垢装置以及昂贵的抗腐蚀材料，这些显然在当前是不符合我国国情。所以，研制和开发低成本高效率的中水热泵和经济节能耐腐蚀的传热散热设备，会推动中水水源热泵系统的更好应用。
1污水处理厂中水作为集中供热热源的特点
①冬暖夏凉，水温适宜。中水与环境温度相比，表现为冬暖夏凉。例如，北京地区以高碑厂污水处理厂为例，其二级出水温度在冬季约为13．5～16．5℃，比环境温度高出15℃左右，冬季为22—25℃，比环境温度低了10℃左右⋯。因此，在冬季，中水可作为热源使用，而夏季，中水则可以用作冷源。②受气温影响较小，变化幅度不大。城市中水温度变化幅度较小，以哈尔滨某排水厂的排水温度为例，冬季排水温度最低为11℃，夏季排水温度最高为24℃左右，最高温差相差约12℃。而空气与河水在冬季和夏季的温差相差均在20℃左右。因此，与河水和空气相比，中水全年可获得相对稳定的水温。可作为稳定的热源。③热能赋存量较高。中水中所含热能为5．6亿，可相当于23亿kw的发电量或5亿m3的液化气。由此可见，中水中所含的热量是巨大的，利用热泵来回收中水中的热能是工业企业节能的主要途径。

污水源热泵项目可行性研究报告

污水源热泵项目可行性研究报告
一、研究背景
污水源热泵技术是一种新兴的从污水源取得热能来满足热需求，减少能耗以及降低碳排放的技术。

污水源热泵技术的有效应用，可以利用污水中的低温能源，在用户的热量需求较大的设施和楼房中进行热能供暖，从而减少传统能源的消耗，降低碳排放的数量。

有助于形成低碳经济。

因此，本次研究将重点考虑一个基于污水源热泵技术的可行性研究。

二、研究目的
本次研究的目标是通过研究形成一个基于污水源热泵技术的可行性研究报告，包括技术可行性研究和经济可行性研究。

三、研究方法
1.技术可行性研究
技术可行性研究主要是探讨污水源热泵技术在现有的技术基础上，采用什么样的方法可以有效的发挥其价值，具体而言应当考虑以下几方面：（2）污水源热泵技术实施的技术可行性；
（3）应用污水源热泵技术可以起到减少污染的作用；
（4）污水源热泵技术的运行成本。

2.经济可行性研究。

新型污水源热泵空调的实验研究

第１ｌ卷第１期
２０１４年３月
邵阳学院学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｏｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
（邵阳学院机械与能源工程系，湖南邵阳４２２０００）
摘要：污水源热泵空调技术节能减排效果显著，是各类热泵技术中发展和应用前景
最好的技术．文章提出了一种新型污水源热泵，通过利用蓄能器装置在夜间用电低谷时进行蓄能，在热泵机组正常运行的用电高峰期对污水进行预处理，有效的缓解用电高峰期负
荷过高的情况．通过对有蓄能器与无蓄能器的污水源热泵进行实验对比分析，验证了新型
污水源热泵的优越性．
关键词：污水源热泵空调；蓄能器；污水换热；实验
中图分类号：ＴＫ１１；Ｘ５０５文献标识码：Ａ
ＶＯＩ．１１ＮＯ．１Ｍａｒ．２０１４
文章编号：１６７２ — ７０１０（２０１４）０ｌ一００４５ — ０５
新型污水源热泵空调的实验研究
李宏彬，陈志刚，王斌，黄宇，谭孝友，龙敬武
．
Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｓ
ｆｏｒｗａｒｄａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｓｅｗａｇｅｓｏｕｒｃｅｈｅａｔｐｕｍｐｔｈａｔｉｓｗｈｅｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｉｓｌｏｗｉｔｗｉｌｌｓｔｏｒｅｅｎｅｒｙｇｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｕｓＪｉｎｇ — ＷＵ

污水源热泵系统及其应用

用于较小型的建筑和其他有适当土地条件的地方；直埋管污水温度冬夏会有较大变化，由此引起的能耗变化在系统设竖施工难度大，地质条件要求较高。水源热泵根据冷热源的计时应加以考虑。对形式可分为地表水系统和地下水系统，由于地表水系统受地
ｗｈｍｐｅｉｈｔａｔｏａｌｅｎｃｏａｒｄｗｔｒｄｉｎｉＨＶＡＣｙｔ，ｅｅｎｗｉｈｔａｉｉｎｅｔｐｓｓｅｍｖｔｒｄｔｏａｌａｕｍｐｓｓｅｍＳｏｉｓｕｄｂｅｃｓｉｒｄｆｓｌｈｔｉｈｙｔｔｈｏｌｏｎｄｅｅｉｔｗｅｎｉｓｒｙ
供暖，夏季可利用大气、土壤、地下水或者地表水作为空调系统
的冷源。热泵系统的基本工作原理如图１所示。空气源热泵在外界环境温度较低的冬季应用效率较
低，至因结霜严重不能正常工作，此在寒冷的北方应甚因
ＡｂｔｃＳｗａｅｓｕｃｅｔｕｐｕｉｅｈｘａｓｅｔｎｓｗａｅｔｕｐｙｈａｉｎｏｌｇＩｈｓｏｖｏｓｕｅｉｒｙｓｒｔｅｇｏｒｅｈａｍｔｉｓｅｅｈｕｔｈａｅｇｓｐｌｅｔｇａｄｃｏｉｔａｂｉｕｌｓｐｒｉａｐｌｔｚｉｏｎｎｙｏｔ
图１热泵基本原理
宋建华，９４年１月生，硕士）究生，师１７（研讲

成都市某商业建筑污水源热泵空调系统能耗模拟与节能分析

成都市某商业建筑污水源热泵空调系统能耗模拟与节能分析引言：现代社会对于能源的需求越来越大，传统的能源形式已经难以满足人们的需求。

因此，寻找一种新型的、可再生的清洁能源变得尤为重要。

其中，利用废弃物资源进行能源转换是一种有效的方式。

本文以成都市商业建筑为例，对其废水资源进行利用，利用废水源热泵空调系统进行能耗模拟与节能分析。

1.废水源热泵空调系统原理废水源热泵空调系统是通过回收利用商业建筑的废水中的热能，将其转化为可供空调使用的热能。

它主要由废水预处理系统、热泵系统和空调系统组成。

首先，经过废水预处理系统，对废水进行过滤、脱盐等处理，以保证水的质量；然后，利用热泵系统进行换热，将废水中的热能转移到传热介质中，再通过传热介质进行传递；最后，利用空调系统进行冷热转换，实现商业建筑的制冷或加热。

2.废水源热泵空调系统能耗模拟为了了解废水源热泵空调系统的能耗情况，我们可以使用热力学模型对系统进行模拟。

首先，我们需要收集商业建筑的废水数据，包括废水的流量、温度等信息；然后，通过热力学计算，计算出热泵系统的制冷量、供给热量等参数；最后，将得到的数据输入到能耗模拟软件中，进行能耗模拟。

3.废水源热泵空调系统节能分析废水源热泵空调系统相比传统空调系统具有明显的节能优势。

一方面，它利用了废水中的热能，将其转化为可供空调使用的能源，减少了能源的浪费；另一方面，热泵系统具有高效节能的特点，可以大大降低空调系统的能耗。

因此，废水源热泵空调系统在节能方面有着巨大的潜力。

4.废水源热泵空调系统的发展前景废水源热泵空调系统具有广阔的发展前景。

随着废水资源的加剧利用，以及对能源环保的要求越来越高，废水源热泵空调系统将成为未来空调系统的一种重要形式。

通过对其能耗模拟与节能分析，可以为推广废水源热泵空调系统的应用提供理论依据，为建设节能型社会贡献力量。

总结：废水源热泵空调系统是一种可再生的清洁能源利用方式，具有明显的节能优势。

通过能耗模拟与节能分析，我们可以了解到其在商业建筑中的应用前景，并且为推广应用提供理论依据。

水源热泵综合节能技术的工程应用分析

ｓｓｍｎＨｓｍｏｉｐｏｅｔｏｃｄｓｈｏｉｉｇｏｈｒｎｒｆｃｎｃｎｌｇｅｉＨＰｔｇｔｅａｅｙｔａｄＷＳＰｓｔｆｈｓｒｊｃｎｌｅａｃｍｂｎｔｅｅｇｅｉｔｈｏｏｉｓｔＷＳｅｒｓｄｅｙｅｔｃｕｔｔｎｅｙｉｅｅｔｗｈｏｈｂ
水源热泵综合节能技术的工程应用分析
白雪莲刘宁毅林真国
重庆４０４）００５（重庆大学城市建设与环境工程学院
【摘
要】水源热泵技术是可再生能源利用技术，具有提高机组效率和降低系统运行费用的优点。以实际工程为例，研究了地表水水源热泵空调系统设计中的具体问题。结合工程具体情况，探讨了在应用
ｉｅｉｎｎｕｆｃｔｒｓｕｃｅｔｐｍｐｓｓｅｒｉｃｓｅ．ｅｉｔｇａｅｐｌｃｉｎｏＳｄｏｈｒｔｃｎｌｇｅ，ｎｄｓｉｇｓｒａｅｗａｅｏｒｅｈａｕｙｔｍｓａｅｄｓｕｓｄＴｈｎｅｒｔｄａｐｉａｏｆＷＨＰａｔｅｅｈｏｏｉｓｇｔｎｉｃｕｉｇｄｓｒｔｈａｉｇａｄｃｏｉｇｔ — ｒｄｕｄｖｒａｌｔｒｖｌｍｅｃｎｎｔｏｌｃｉｖｅａｖｎｇｓｏＳ，ｎｌｄｎｉｉｅｎｎｏｌ，ｗｏｇａｅｐｍｐａａｉｂｅｗａｅｏｕ，ａｏｎｙａｈｅｅｔｄａｔｅｆＷＨＰｔｃｔｎｎｈａｂｔａｓｈｏａｎｒｙｅｃｅｃｆｔｅＨＶＡＣｙｔｍａｅｉｒｖｄｇｅｔ．ｅｃｍｐｒｓｎａａｙｉｅｗｅｎｔａｉｏａｕｌｏｔｅｔｔｌｅｅｇｆｉｎｙｏｉｈｓｓｅＣｂｍｐｏｅｒａｌＴｈｏａｉｏｌｓｓｂｔｅｒｄｔｎｌｎｙｎｉ

污水源热泵系统的技术经济性和其应用潜力分析

２０１３．ＮＯ．０４
机械与自动化
Hale Waihona Puke ＪｏｕｍａｌｏｆＨｅｎａｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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４７１００３；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４７１００３）
郑州４５０００７；
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：ＴＵ８３３文献标识码：Ａ文章编号：１００３— ５１６８（２０１３）０７一Ｏ１１９— ０１
一
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６００万吨
污水降温３ ℃，则可获得相当于燃烧６０万吨煤所产生的热量，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４６４亿ＩＴＩ，与燃煤、燃油、燃气等锅炉房系统相比，节省用煤量０．３３亿吨。以全国年总能耗３０亿吨标煤来计算，达到了１．１％，若按暖通空调的一次能源消耗量１０亿吨标煤计算，达３．３％，同时每年可减少排放量达７２万吨。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３０％一４０％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。

污水源热泵技术应用探讨

～
２０万ｎｌ之间，经估算，可以满足１００多万ｎｌ的小污水源供暖面积分二期进行，第一期供暖面积约
图１热水供小区采暖流程不霞图
区供暖，因而计划该小区使用该污水源供暖。
（２）主机设备选型。根据小区总热负荷，采用
～
量，制出４５。的热水供小区采暖。其流程见图１。
５份的热能，能效比至少可达到４：１。
２项目简介
金桂园小区建筑面积为３２万Ｉｌｌ，该小区正西
１ｋＭ处有一个污水处理厂，处理厂每天处理水量在１５
６热泵系统设计方案
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
（１）根据工程现场实际情况，中水取水点设在处理厂中水排放池旁边，通过中水取水泵，将中水从中
ＤＮ３００。
７污水源热泵系统投资（表３）。
８单位建筑面积运行费用
（１）耗电量计算。耗电量＝设备输入功率 × 运
行台数Ｘ每天运行时间 × 运行天数 ×年运行系数
ＪＧＪ２６ — ９５《民用建筑节能设计标准》。
４设计参数
能源的开发越来越重要，利用热泵技术解决供暖和制
冷问题的热潮正在我国大规模兴起。
室内设计温度为１８～２０￣Ｃ，冬季供回水温度为４５

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。

浅谈水源热泵技术在供热空调工程中的应用

ห้องสมุดไป่ตู้
空气源热泵是以室外空气作为热源的热泵，现已成为市场
在保证使用功能，建筑质量和室内环境符合上的主导产品，但这种热泵的应用有其局限性在我国北方寒低，有时不得靠电加热来解决，其功效比下降，且要消耗
广义的热泵技术包括空气源热泵，土壤源热泵（源热地
泵Ｊ及水潭热泵
方面又存在能源利用率低，能源浪费严重，故此，建设部在
九六年下发的建筑节能技术政策》中提出：母后我国的建筑节能的任务是
一
小康目标的前提下，采取各种有效的节能技术与管理措施，降冷地区的冬季，随着室外温度的降低，其箭热功能也随之降低新建房屋堇位建筑面积能耗，同时对既有的建筑物进行有计翅的节能改造，选到提高居住热舒适性，节约能源和改善环境
根据热力学第二定律．把高品位能量作为低品位能量使用是不等位的交换要浪费一攻能源。热泵是利用那些因温度太低而不可能被别的设备加以利用的热量的唯系统可用无价值的环境大气及土壤中的太阳潜能、工业废热等去替代商品能源．是一种从低温热源吸取热量，使其在较高温度下．作为源刮用率重要手段，是我们获取可再生能潭，维护生巷平衡

直接式污水源热泵系统节能与环保性能研究

左右。
关键词：污水源热泵系统直接式在线除垢节能环保
ＣｈａｒｔｉｔｃａｃｅｒｓｉｓｏｎＥｎｅｒｙＥｆｉｅｎｃａｎｇｆｃｉｙｄＥｎｖｒｉｏｎｍｅｎｔｏｔｃｔｏｎｏｆａｌＰｒｅｉ
ＤｉｅｃｔＳｅｗａｇｅｓｒＳｏｕｒｃｅｅａｔＰｕｍｐＨＳｙｓｔｅｍ
ｐｏｅｔｎｒｔｃｉｏ
０引言
利用城市污水、地表水等的水源热泵系统实现建
筑物供热空调，促进建筑、源和环境三者问的和对能
系统所用污水大部分为污水处理厂二级出水，水质较好，对机组的要求并不高；当采用原生污水（而未经过水质处理）为热源时，直接式热泵系统一般都采用滤网、格栅、自动筛滤器等过滤装置对污水进行粗效处理，并经沉渣池去除污水中的杂物，并需对机组进行定期物理、化学清洗；同样，若取用污水处理厂一级出水，
ｒｔｏｏｉｅｔｓｓｅｓｂｇｅｂｕ．－０２ｎｕｌｃａｏｓｒａｉｎｉｐｒｘｍａｅｙｂｉｇｒ７，ａｄａｏｎｆａｉｆｄｒｃｙｔｍｉｉｇｒａｏｔ０１．，ａｎａｏｌｃｎｅｖｔｏｓａｐｏｉｔｌｇｅ％ｎｍｕｔｏｐｌｔｎｓｏｂｅｕｅｓａｐｏｉｔｌｉｈｒａｏｔ８ｔａｈｓｆｉｄｒｃｙｔｍ．ｏｌａｔｅｒｄｃｄｉｐｒｘｍａｅｙｈｇｅｂｕ％ｈｎｔｏｅｏｉｅｔｓｅｕｔｎｓ

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。