某大型间接式污水源热泵工程案例

污水源热泵技术：经济效益显著应用前景广阔

污水源热泵技术是一种成熟的技术，以城市污水作为热源为建筑物供热制冷。在我国大多数城市都具有应用的自然条件，安装污水源热泵，安装成本，运行费用都是比较低的。污水源热泵具有热量输出稳定、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。

污水源热泵比燃煤锅炉环保，比电供热减少80%以上。污水源热泵节省能源，比燃煤锅炉节省1/2以上的燃料。由于污水源热泵的热源温度全年较为稳定，制热系数比传统的空气源热泵高出50%左右，其运行费用仅为普通中央空调的50%~60%。因此，污水源热泵有着广阔的应用前景。

污水源热泵目前这项技术已是成熟的技术。我们先后学习考察了沈阳、太原等到城市污水源热泵系统在供热上的应用。重点了解污水源热泵系统的技术性能与初投资、运行和维护费用等方面的情况，以及建筑应用中存在的问题。在借鉴成功经验基础上，经过调查研究，发现城市使用污水源热泵得天独厚的自然条件。

总体运行费用污水源热泵系统大约是地下水水源热泵系统的70%左右，是燃气+空冷空调系统运行费用的50%左右。通过比较，污水源热泵系统比其它方案更具经济性。污水源热泵利用系统的经济效益是十分显著的。

实践证明，污水源热泵技术是太阳能、地表水能、地下水能、土壤热能及海水能源等所有环保能源中最经济实用的，且易于操作的环保能源技术。

某大型间接式污水源热泵工程案例

摘要：本文从工程及水源条件、关键参数与设备设计、系统方案等三个方面介绍了我国某个大型间接式污水源热泵工程案例的主要特点，该工程采用远距离输送中介水，并在用户侧建设分散的热泵站。

关键词：污水源热泵、间接式、半集中、案例

本文介绍的某大型污水热泵工程地处我国北方，其工程特点为：（1）冬季有采暖要求、夏季有空调要求，两种负荷相差不大；（2）工程规模较大，而且污水源距离用户较远，用户分布较为分散；（3）建筑类型为高层住宅；（4）污水源充分，水温合适。采用重力引水、退水，并加设粗效过滤格栅；（5）采用燃气锅炉调峰并分担风险。

、设计条件与要求1

1.1负荷要求

22.5MW，平均单位面积热负荷指标45W/m，总热负荷m 整体工程：50万26（65% 22，制冷负

的标准。建筑层高76M荷为19.2MW，均为新建建筑，满足国家、自治区建筑节能层以上为高区。13层以下为低区，14层），水源条件 1.2

尺寸条件 1.2.1

依据当地水务集团排水公司相关资料和测量数据，所选水源污水管线为城市主干地

。1.8m×1.8m4m，监测点检查井井深5.2m，全长9.8km，其截面为下排水箱涵管道，埋深），平均水0.25m（2010-1-28 22:00监测最小水深0.13m（2009-12-19 4:00），最大水深的圆形150m 处，另有一条DN1200深0.2m，平均流速3.5m/s。在设计换热站的选址下游约主干污水管道。

1.2.2 流量条件

/h×1.8m箱涵污水主管线：平均每小时水量分别为4442-4837m）（11.8m3，折合小3。污水

时水量为1.744～1.760 m/s水量日变化过程明显，变幅较大，最大流量高达3～左右。最低谷时

段流量仅为0.8366336.0 m6278.4～/h，出现时间均为北京时间20：0033左右。最～3157.2 m/h：00，出现时间为北京时间60.877 m/s，折合小时水量为3009.633，每，折算小时水量为

2815m/h0.782m大流量为最小流量的2倍左右。冬季最小流量为/s3。×日水量为6.756104m/d00 （2）DN1200圆形污水主管线：水文局对DN1200管道最小流量的检测（凌晨：6

（m/h）。×0.56m点）污水流量为/s ，转换小时流量为0.563）。满足全/hm3（）合

33 3600=2016

流之后可供取水量：合流之后的最小取水量为：2016+2815=4831（2部m工程要求。50万

1.2.3 水温条件

℃，水温变化平稳。℃左右，最高水温为污水平均水温在14.214.813.5℃，最低水温为℃之间，

夏季℃。冬季水温变化范围在14.8-13.213.2通过实测水温资料分析最低水温为水温变化范围

在17.9-14.6℃之间。 1.2.4 水质条件

从以上表分析，悬浮物超过三级标准，生化需氧量达到三级标准，其它达到一级标准。

1.3 地理条件

工程取水地点位于1.8m×1.8m箱涵污水主管线与DN1200圆形污水主管线汇合处下游20m

范围内。中介水管网单向总长约2公里，埋深管壁上部≥1.4M。换热站选址距离取水点距离约

170m。地势平坦，无需穿越大型干道。热用户距离换热站大于1800m至2200m。采用远距离输送

中介水方案，在用户侧建立分散的热泵站。

2．参数设计及设备选型

2.1 温度设计

2.2 流量设计

3/h

冬季污水总流量： m

3/h

夏季污水总流量：m

可见冬夏污水量相当。

3/h

设计污水总流量：m

3/h

设计中介水总流量：m33，满足冬夏要4500m/h台，单台流量450m/h，总流量整体工程：一级污水泵103，满足冬夏要求。末端水夏季流量：/h10台，单台处理流量450m求。防阻机

333低区循环泵 m m/h/h冬季流量：33台，

2用1备，单台流量680m/h，总流量1360m/h。高区循环泵3台，2用1倍，单台流33760m/h。，总流量380m量/h 污水水力计算 2.3

重力引水：距离300m，坡度5‰，钢筋混凝土管，粗糙系数0.014，管径1.2m，进出口落差2.0m（富裕量0.5mHO）。2重力退水：距离400m，坡度5‰，钢筋混凝土管，粗糙系数0.014，管径1.2m，进出口落差2.5m（富裕量0.5mHO）。2一级污水泵扬程：10 mHO 2二级污水泵扬程：15 mHO

2总回水管直径：

m，选用DN800（外直径820× 8），流。速

2.5m/s，比摩阻71Pa/m 中介水水力计算 2.4

3 m

，选用，干线管直径：DN900 中介水流量：4500m/h

），流速2.0m/s，比摩阻38Pa/m。保温。×（外直径9208

中介水阻力： mH O

2

3，保温。中介水水容量：积分水器尺寸：

m 2.5 污水换热器的换热面积