污水源热泵
污水源热泵简介
上海某城市污水处理厂能源回收项目
总结词
零排放、高效、资源化利用
VS
详细描述
该项目利用城市污水处理厂的出水作为热 泵的冷热源，通过高效热泵技术提取废水 中的热量，再通过板式换热器将热量传递 给周边居民的供暖系统。相较于传统供暖 方式，污水源热泵具有更高的能效比和更 低的排放，实现了废水的资源化利用，为 城市可持续发展提供了新的解决方案。
技术成熟度不足
目前，污水源热泵技术仍处于发展阶段，尚未完全成熟。
设备投资成本高
由于污水源热泵的设备需要具备高效、稳定、耐用的特点，导致 其投资成本较高。
能效比有待提高
目前，污水源热泵的能效比相对较低，需要进一步改进和完善。
污水源热泵的政策支持及市场推广
政策扶持力度加大
政府对环保产业的支持力度不断加大，将为污水源热泵的发展提供更多的政策支 持和资金保障。
水泵
用于将污水引入换热器，并保证污水 在系统中流动畅通。
污水源热泵的运行特点
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适应性强
污水源热泵能够适应不同 的污水水质和运行工况， 具有较强的适应性。
运行成本低
由于污水源热泵利用的是 污水中的热能，因此无需 消耗大量的电能或其他能 源，运行成本相对较低。
智能化控制
污水源热泵采用智能化控 制系统，能够实现自动化 运行和远程监控，方便用 户管理和使用。
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污水源热泵的市场应用
污水源热泵在建筑供暖中的应用
节能环保
污水源热泵能够利用建筑排放的 废热，减少对传统能源的消耗， 降低碳排放，同时减少对环境的
污染。
高效稳定
污水源热泵具有高效、稳定的供热 性能，能够满足建筑供暖的需求， 提高供热质量。
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。
污水源热泵及其发展趋势分析
污水源热泵及其发展趋势分析
污水源热泵（Sewage Source Heat Pump，简称SSHP）是一种利用污水中的热能来进行能源回收和利用的装置。
其工作原理与普通热泵相似，通过循环工质在低温区域（污水）吸收热量，然后在高温区域释放热量。
污水源热泵可以实现废热的回收利用，降低能源损耗，减少环境污染，对于节能减排具有重要意义。
污水源热泵具有以下几个优点：
1. 能源回收利用效率高：污水中含有大量热能，通过污水源热泵可以将这部分热能回收利用，提高了能源利用效率。
2. 可持续发展：污水是一种可再生能源，污水源热泵的使用可以将污水处理过程与能源回收利用相结合，实现可持续发展。
3. 环境友好：污水处理过程中产生的废热往往会被排放到大气中，污水源热泵的使用可以将这部分废热回收利用，减少了对环境的污染。
污水源热泵在市场上的应用还相对较少，但是随着节能减排政策的推进和能源使用结构的调整，污水源热泵的发展前景十分广阔。
以下是污水源热泵的发展趋势分析：
1. 技术进步：随着科技水平的不断提高，污水源热泵的技术也会不断更新和改进。
未来污水源热泵可能会采用更高效的热泵循环工质和更先进的控制系统，提高能源回收利用效率。
2. 政策支持：随着节能减排政策的不断推进，政府对于污水源热泵等清洁能源技术的支持力度会更大。
未来可能会出台更多的政策，促进污水源热泵在工业和民用领域的推广和应用。
4. 成本降低：目前污水源热泵设备的成本相对较高，限制了其大规模应用。
随着技术进步和市场竞争的加剧，污水源热泵设备的成本会逐渐降低，这将促进其在市场上的普及和推广。
污水源热泵工作原理
污水源热泵工作原理
污水源热泵利用污水中的热能，通过循环传热的方式将污水中的热能提取出来，再经过压缩和膨胀等过程进行升温，从而达到供热或供冷的目的。
具体工作原理如下：
1. 污水提取：通过污水管网将污水收集到热泵系统中。
2. 过滤预处理：对污水进行预处理，如过滤、沉淀等，以去除悬浮物和杂质，避免对热泵设备的损坏。
3. 热能提取：将预处理后的污水进入换热器，通过与热交换介质（如工质流体或蒸发冷媒）接触，将污水中的热能传递给热泵系统。
4. 压缩和膨胀：热泵系统中的压缩机将流体压缩，使其温度升高，然后通过膨胀阀放松，使其压力降低，温度下降。
5. 热能释放：高温高压的流体经过冷凝器释放热量，热量通过传热介质（如空气或水）传递给室内供暖或供冷设备。
6. 蒸发循环：冷却的流体经过蒸发器重新吸收热源，通过蒸发过程吸热，然后经过压缩和膨胀等过程，重新进行热能提取和释放的循环。
通过上述循环过程，污水源热泵能够利用污水中的废热能源，
通过传热和压缩循环的方式将其转化为可利用的供热或供冷能源，实现能源的回收利用，提高能源利用效率，同时减少对传统能源的消耗，实现节能减排的效果。
污水源热泵
污水源热泵所谓污水源热泵，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。
与其他热源相比，污水源热泵的技术关键和难点在于防堵塞、防污染、与防腐蚀。
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。
污水源热泵空调系统的特点及优势我国北方地区，冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然气等石化燃料的燃烧来获得。
采暖与环保成为一对难以解决的矛盾。
城市污水是北方寒冷地区不可多得的热泵冷热源。
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，这种温度特性使得污水源热泵比传统空调系统运行效率要高，节能和节省运行费用效果显著。
总结起来，绿特污水源热泵技术具有以下特点：1.环保效益显著原生污水源热泵空调系统是利用了城市废热作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统，污水经过换热设备后留下冷量或热量返回污水干渠，污水与其他设备或系统不接触，污水密闭循环，不污染环境与其他设备或水系统。
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。
污水源热泵性能影响因素
污水源热泵性能影响因素
污水源热泵是一种高效利用污水中的能量来供暖和制冷的系统。
它的性能受多种因素影响，下面将探讨其中的几个重要因素。
1. 污水温度
污水的温度是影响热泵性能的关键因素之一。
污水温度较高时，热泵的供热效果更好，制冷效果也更明显。
因此，保持污水温度的
稳定和提高污水温度可以提高热泵系统的性能。
2. 污水流量
污水的流量对热泵系统的性能也有一定影响。
较大的污水流量
可以提供更多的热量和制冷能力，从而增加热泵的效率。
因此，保
持污水流量的稳定和增加污水流量有助于提高热泵系统的性能。
3. 污水污染程度
污水的污染程度会影响热泵系统的热交换效果。
较高的污染程度可能导致热泵系统的传热管壁附着污泥或其他物质，降低热交换效率。
因此，减少污水的污染程度可以改善热泵系统的性能。
4. 热泵设备质量
热泵设备的质量也会对系统的性能产生影响。
高质量的热泵设备具有更高的效率和更稳定的运行。
因此，选择和使用优质的热泵设备可以提高系统的性能。
以上是污水源热泵性能的几个重要影响因素。
了解和控制这些因素，可以提高热泵系统的效率和可靠性。
对于污水源热泵系统的设计和运行，需要综合考虑这些因素，并采取相应的措施来优化系统性能。
污水源热泵制冷工作原理
污水源热泵制冷工作原理
污水源热泵制冷工作原理是通过利用污水中的热能来进行制冷的一种技术。
其工作原理如下：
1. 污水采集：首先，将污水收集到一个集水池中。
这个集水池通常位于需要制冷的建筑物附近，以便方便获取污水。
2. 污水处理：收集到的污水会首先进行初步的处理，例如去除固体杂质和悬浮物等，以保护热交换器和其他设备的正常运行。
3. 分离污水中的热能：接下来，污水中的热能会通过热交换器进行分离。
热交换器内部有一根水管，污水在外部流过，冷凝器循环水流在内部流动。
热交换器通过传递污水中的热能给循环水，使循环水温度升高。
4. 循环水压缩：升温后的循环水通过压缩机进行压缩，使其温度进一步升高。
压缩机提供了流动能量，使循环水的压力和温度都增加。
5. 循环水冷凝：压缩后的循环水通过冷凝器进行冷凝，使其失去热量并转化为高温的冷凝器冷却水。
6. 冷却水回收：冷凝器冷却水会通过循环管道回流到热交换器中，与污水交换热能，再次提供冷却效果。
同时，冷凝器冷却水温度降低，会重新进入循环水压缩过程，保持循环。
7. 制冷作用：冷却效果通过循环水在室内热交换器中与空气交
换来实现。
循环水通过热交换器，将室内的热量吸收，使室内空气温度降低，从而实现制冷效果。
通过循环往复，污水源热泵制冷系统能够不断吸取污水中的热能来提供制冷效果，这种技术既能够有效利用资源，又能够实现环境友好型的制冷方式。
《污水源热泵》课件
Part Three
污水源热泵系统组 成
污水换热器
功能：将污水中的 热量传递给清洁水
结构：由换热管、 壳体、密封件等组 成
工作原理：利用污 水与清洁水之间的 温差进行热交换
应用：广泛应用于 污水处理厂、工业 废水处理等领域
热泵机组
压缩机：将低压气体压缩 成高压气体，提高温度
冷凝器：将高压气体冷却 成液体，释放热量
运行
常见故障及处理方法
压缩机故障：检查压缩机 是否正常工作，如有问题 需及时更换
冷凝器故障：检查冷凝器 是否正常工作，如有问题 需及时清洗或更换
蒸发器故障：检查蒸发器 是否正常工作，如有问题 需及时清洗或更换
控制系统故障：检查控制 系统是否正常工作，如有 问题需及时维修或更换
管道堵塞：检查管道是否 堵塞，如有问题需及时疏 通
工业废水处理： 利用工业废水中 的热量进行热交 换，降低能源消 耗
农业灌溉：利用 农业灌溉水中的 热量进行热交换， 提高灌溉效率
建筑供暖：利用 污水源热泵为建 筑提供供暖，降 低能源消耗和碳 排放
污水源热泵的优势与局限性
优势：节能环保，可利用污水中的热量进行供暖或制冷 优势：运行稳定，不受外界环境影响 局限性：需要定期维护和清洗，以保证设备的正常运行 局限性：对水质要求较高，不适用于含有大量杂质或腐蚀性物质的污水
膨胀阀：控制制冷剂流量， 调节蒸发压力
蒸发器：吸收污水中的热 量，使污水降温
辅助系统
水泵：用于输送污水和热泵系统之 间的循环水
控制系统：用于控制热泵系统的运 行和调节
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换热器：用于将污水中的热量传递 给热泵系统
过滤器：用于过滤污水中的杂质， 保护热泵系统
污水源热泵机组的工作原理
污水源热泵机组的工作原理污水源热泵机组是一种利用污水作为换热介质的热泵系统，它通过提取毗邻地下水域中的热量来为建筑供暖和冷却。
工作原理污水源热泵机组的主要部件包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。
首先，污水从地下管网进入蒸发器，通过换热器与机组中的低温制冷剂发生热交换，使污水的温度降低，并将低温制冷剂蒸汽化。
然后蒸汽通过压缩机被压缩，同时温度增加。
之后的高温高压制冷剂通过换热器将其余的热量传递给供热系统，为建筑室内的暖气或热水提供热量。
而蒸发器冷凝器有时是构成一个整体的，它可以将其余的热量排出，在夏季中可以将在室内产生的热排出。
最后，高温高压制冷剂通过膨胀阀控制的孔进入蒸发器，从而形成一个完整的热力循环。
污水源热泵机组的优点污水源热泵机组以其高效节能、绿色环保等优点成为了现代建筑中取暖制冷的主要方式。
1.高效节能污水源热泵机组可将低温能量转移为高温能量，从而达到能源利用的高效和节能。
相较于传统的电能和燃气，它可以为建筑节省30-70%左右的能源费用。
2.不受环境影响污水源热泵机组不受外部气候、季节影响，可以全年常温工作。
它能够在各种恶劣环境下按照所需负荷提供温度。
3.绿色环保污水源热泵机组能够减少对环境的污染，因为其采用的是可再生的能源污水。
它能够促进生态社会的建设和发展。
污水源热泵机组的应用场景污水源热泵机组的应用场景十分广泛，它通常可以应用于以下几个方面。
百科与博物馆污水源热泵机组可以为百科与博物馆的恒温、恒湿和恒净提供性能表现的平台。
它可以根据博物馆、文化建筑等需要不同的环境要求，提供合适的环境温度。
冷库和食品加工企业污水源热泵机组可以在冷库、食品加工企业中为所需的制冷和冷水，提供稳定的温度环境。
它更准确、便利和经济用于对生态环境质量要求较高的场合。
商业和制药厂污水源热泵机组能够通过提高节能效率、维护暖通空调系统、设备夜间关机等方式，提高办公企业的白天运行效率。
此外，它还可以为制药厂的制冷和制热提供稳定的环境温度。
污水源热泵原理
污水源热泵原理污水源热泵是一种利用污水中的热能进行能量转换的环保节能设备。
它通过污水中的热能，实现了对建筑物供暖和制冷的效果，同时减少了对传统能源的依赖，降低了能源消耗和环境污染。
下面我们来详细了解一下污水源热泵的工作原理。
1. 污水采集，首先，污水源热泵需要从污水管道中采集污水。
污水管道中的污水温度相对稳定，且具有一定的热量，适合作为热泵的热源。
2. 污水预处理，采集到的污水需要经过一定的预处理，包括去除污物、杂质和沉淀物等，以保证热泵系统的正常运行和延长设备寿命。
3. 热能提取，经过预处理的污水进入热泵系统，通过换热器将污水中的热能传递给热泵工质。
热泵工质在低温下蒸发吸收热量，然后被压缩升温，释放高温热量用于建筑供暖或者制冷。
4. 热能利用，释放的高温热量通过供暖系统或制冷系统传递到建筑物内部，满足建筑物的供暖或制冷需求。
5. 冷凝回收，热泵工质释放热量后变成液态，再次进入换热器吸收污水中的热量，形成闭合循环，实现了对污水热能的充分利用。
通过上述过程，污水源热泵实现了对污水中热能的提取和利用，达到了节能环保的效果。
同时，污水源热泵还具有运行稳定、维护成本低、使用寿命长等优点，逐渐成为建筑供暖和制冷领域的热门选择。
除此之外，污水源热泵还可以与其他能源设备相结合，形成多能源互补的供暖制冷系统，提高能源利用效率，降低运行成本，为建筑节能减排做出积极贡献。
总的来说，污水源热泵作为一种新型的能源利用设备，具有巨大的应用前景和发展空间。
它不仅可以为建筑节能环保做出贡献，还可以推动能源结构调整和绿色发展，是一种具有广泛推广价值的新型能源设备。
希望随着科技的不断进步和创新，污水源热泵能够得到更广泛的应用，为人类创造更加美好的生活环境。
污水源热泵知识问答
1.什么是热泵？热泵是一种可以利用低温热源，以少量的电能转换出多于电能本身数倍热量的装置。
它是利用压缩机驱动管道内的制冷剂循环流动，不断的蒸发冷凝，通过制冷剂温差吸热和压缩机压缩制热后，把外界的热量源源不断地聚集起来。
2.什么是污水源热泵？污水源热泵，是利用污水（城市原生污水，二级污水，江、河、湖水）资源作为热泵的冷、热源，通过热泵技术将污水中的低品位热能，转换为高品位热能的装置。
3.哈尔滨工大金涛污水源热泵系统工作原理？污水热泵是以污水（包括地表水）作为低温热源，利用热泵技术回收或提取污水中的低温热能，其中污水包括市政管网中未处理的原生污水、污水处理厂已处理污水，地表水包括江河湖水、海水及污水处理后的再生水。
由于污水及地表水的水质条件较差，利用过程中又是开式循环，悬浮物和杂质成迅速的累积过程，因此提取热量时需要解决防堵、防垢及低能耗运行等一系列可能影响到系统的运行效果、运行维护、投资、运行费的相关问题。
为应对污水或地表水水质条件，目前的系统多采用间接式系统。
先将污水或地表水的热量传递给清洁水，再由清洁水进入热泵机组，清洁水在污水换热器和热泵机组之间形成封闭循环，起中介热量传递作用，我们将其称之为“中介循环”，而污水或地表水的自身循环称之为“污水或地表水循环”，末端系统循环水在热泵机组与末端散热设备之间循环则称之为“末端循环”。
为此，污水与地表水热泵供热空调系统宏观上由三个子循环系统构成，即污水循环、中介循环和末端循环，热泵机组的内部还有一个热泵工质（例如氟利昂）循环，即热泵机组的工作过程，宏观上不显现。
系统的主要设备包括污水泵、污水换热器、中介泵、热泵机组、末端泵。
如图2所示，系统的工作过程如下：污水干渠图1 污水热泵供热空调工艺流程示意图（1）首先，11℃左右的污水或地表水经过污水泵提升，在无堵塞高效换热技术条件下进入污水换热器进行换热，将一定温差范围内（5℃左右）的温差热量传递给清洁水，再以7℃左右排放至下游水源处，实现污水循环。
污水源热泵及其发展趋势分析
污水源热泵及其发展趋势分析污水源热泵是一种利用污水中蕴含的热能进行热能转换的设备。
相比于传统的空气源热泵和地源热泵，污水源热泵具有独特的优势和潜力。
本文将对污水源热泵的原理、应用及其发展趋势进行详细分析。
污水源热泵利用污水中的热能进行换热，通过制冷剂的循环流动，将污水中的热能吸收到热泵中，经过压缩冷凝过程，将热能释放到供热系统中。
与传统的空气源热泵和地源热泵相比，污水源热泵的能量利用效率更高，能够有效降低能源的消耗。
污水源热泵可以广泛应用于城市污水处理厂、工业污水处理厂、医院、宾馆酒店等场所。
污水处理厂每天都会产生大量的热能，而传统方式通常会将这些热能释放到环境中，造成资源的浪费。
而污水源热泵可以将这些热能直接利用起来，用于供热或者供热水，不仅能够满足建筑物的供热需求，还能够为污水处理厂降低能耗，提高能源利用效率。
污水源热泵在一些国家和地区已经得到了推广和应用。
日本、德国、瑞典等国家在污水源热泵领域取得了一定的成果。
日本的某些城市已经将污水源热泵作为主要的供热方式，取得了显著的节能效果。
污水源热泵的发展趋势主要体现在技术创新和政策支持两个方面。
在技术创新方面，目前污水源热泵技术还存在一些问题和挑战，例如换热器的腐蚀、结垢等问题。
未来需要加强对污水源热泵材料和设备的研究和改进，提高设备的耐腐蚀性和换热效率。
污水源热泵的智能化技术也是未来发展的重点。
通过智能化控制系统，可以实现对污水源热泵的运行状态监测和调控，提高系统的运行效率和稳定性。
在政策支持方面，政府应该加大对污水源热泵技术的支持力度，通过制定相关政策和法规，鼓励和引导企业和个人使用和发展污水源热泵技术。
政府还可以通过提供财政补贴和税收优惠等方式，减轻污水源热泵建设和使用的经济压力，促进其快速发展。
污水源热泵是一种具有潜力的能源利用方式，可以有效降低能源消耗和碳排放。
未来，污水源热泵在技术创新和政策支持的推动下，将会得到更广泛的应用和发展。
需要各界共同努力，推动污水源热泵技术的创新和进步，为建设更加可持续的社会和环境作出贡献。
污水源热泵供暖系统在国内应用现状和前景
污水源热泵供暖系统在国内应用现状和前景！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),城市污水是一种优良的引人注目的低温余热源,在整个采暖期间,水温波动不大,是水/水热泵或水/空气热泵的理想低温热源。
1污水源热泵供暖系统图1为污水源热泵供暖系统原理图。
由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流机构构成一个最简单的蒸气压缩式热泵装置,作为供热系统的热源。
它通过蒸发器从污水中吸取热量Qe,在冷凝器中放出热量Qc=Qe+W,供给供热系统。
这种供热系统只要消耗少量的电能W ,便可得到满足房间供热所需要温度的热量Qc。
污水源热泵供暖系统与其他水源热泵相比,具有一定的特点。
①污水水质的优劣是污水源热泵供暖系统成功与否的关键,因此要了解和掌握污水水质以判断其是否可作为低温热源。
同时,也要针对污水水质的特点,设计和优化污水源热泵的污水/制冷剂换热器的构造,换热器应具有防堵塞、防腐蚀、防繁殖微生物等功能,通常采用水平管淋水式或浸没式换热器。
②城市污水干渠(污水干管)通常是通过整个市区,如果直接利用城市污水干渠中的原水作为污水源热泵的低温热源,则可节省输送热量的能耗,从而提高其系统的经济性,但同时应注意:在取水设施中设置适当的水处理装置(见图2),考虑利用原水余热对后续水处理工艺的影响,如原水水温降低过多将会影响市政曝气站的正常运行。
③为了评价采用污水源热泵的合理性,应对它进行综合分析,在分析中必须注意:排出污水余热的时间同用户用热时间的吻合;排出污水余热的地点同用户用热地点的吻合;排出污水的热流量与用户需热量要基本吻合;排出污水的温度高低和用户需求相吻合。
若排出污水的温度为30～50℃则可以直接利用换热器回收余热量,这既简单又经济;若低于30℃,采用热泵回收余热量供热是受欢迎的方案,在许多场合中,热泵同换热器结合起来回收污水余热量将是十分合理的方案。
污水源热泵的工作原理
污水源热泵的工作原理概述污水源热泵（Sewage Source Heat Pump，简称SSHP）是一种新型的综合性能很高的热泵系统。
它以污水为热源，利用热泵的工作原理将环境中的低温热能转化为能够提供供暖和热水所需的高温热能。
工作原理污水源热泵系统由三个主要部分组成：室内机、地源换热器和热泵机组。
其中室内机主要用于供暖或制冷；地源换热器是用来提供热源和冷源，通常埋在地下水中；热泵机组则是将地下水中低温热能转化为高温热能，供室内机使用。
热泵机组的工作原理可以分为四个主要的步骤：1.压缩环节：在热泵机组中，流体在一个封闭的系统中循环流动。
当压缩机开始工作时，它会将流体压缩至很高的压力和温度。
这个过程使流体中的低温热能转化为高温热能。
2.冷凝换热环节：经过压缩环节后，高温高压的流体进入冷凝器中，与地下水中的低温热能进行热交换，将高温高压的流体冷却，转化为高温低压的液体。
在这个过程中，地下水中的低温热能被吸收，转化为热泵机组的高温热能。
3.膨胀环节：经过冷凝换热环节后，高温低压的液体进入膨胀阀，通过闪蒸的方式使流体膨胀到低温低压液态，此时其所含的高温热能转化为低温热能。
4.蒸发换热环节：经过膨胀环节后，冷却剂进入蒸发器，与室内空气进行热交换，实现室内空气的制冷或加热。
同时，冷却剂的低温低压液态通过换热器又吸收了地下水中的低温热能，整个循环过程完成。
优缺点优点1.环保节能：污水是一种可以循环利用的再生资源，污水能够提供热源，不仅可以达到减少环境污染，节约能源的目的，而且还能为社会提供一揽子污水处理服务。
2.稳定性强：与地源热泵等传统热泵技术相比，污水源热泵不受地质环境影响，能够保持能量稳定输出，同时也能够更加定量精准地对城市污水进行管理。
3.经济效益高：具有明显的节能效益，大幅减少了对管道燃气、暖气、空调等能源的需求，降低能源消耗和运营成本。
缺点1.污水本身不干净，因此对污水的预处理要求较高。
2.系统复杂度较高，设备选型要求高。
污水源热泵系统介绍
优点： 1、系统简化； 2、避免了二次换热时热量损失,提高了系统效率； 3、节省了换热器的投入，减小设备占地面积； 4、初投资和运行费用降低； 5、机组冷热工况的转换是通过冷媒切换完成，省去了管线切换的安 装费用，并解决了使用端与污水系统污染的问题。 缺点： 1、对热泵机组的防腐性能要求高； 2、热泵机组存在着潜在的损坏隐患。
一机三用 套装置
初投资低
供暖、供冷、供生活热水，一套系统可以代统，初投资要低
污水源热泵系统关键问题
1、阻塞问题严重，难以解决。
原水堵塞时间几分钟 （10%/min） 二级水几天（10%/d） 地表水也存在严重的堵 塞问题（10%/d）
原生污水
T /d
污水源热泵系统发展历程
第一套技术：滤面连续过滤与还原技术，开发了两种专利产品， 2003年通过技术鉴定，鉴定为“世界首创，国际领先”。
哈尔滨望江宾馆： 建筑面积16000㎡， 机组容量1500kW
污水热泵转筒式防阻机
第3代：混水、混温
第5代：消除了混水、混温，智能 自控；但是体积大，耗功大，过
率高,换热系数在1000 W/ ㎡ · ℃之间。
污水进水温度17℃ 中介水出温度14℃
污水出水温度10℃
中介水进温度7℃
污水源热泵系统形式介绍
间接式（智能防阻机）污水源热泵系统
一级污水泵+防阻机+二级泵+换热器+中介水泵+水源机组+末端
间接式（污水热能采集器）污水源热泵系统
一级污水泵+热能采集器+中介水泵+水源机组+末端
二级污水
2、换热面的软垢厚度可达1mm以上，衰减幅度可达5%/d
二级水、原生污水污垢
污水源热泵及其发展趋势分析
污水源热泵及其发展趋势分析污水源热泵是一种新型的能源利用技术，其原理是利用污水中的热能，通过热泵技术将低温热能升温用于供热或制冷。
相比传统的空气源热泵和地源热泵，污水源热泵的优势在于能源利用效率高、环保性好、稳定性强、使用寿命长等方面，因此在城市建设和能源利用方面得到了越来越广泛的应用和推广。
污水源热泵的优点主要有以下几个方面：1. 能源利用效率高：污水源热泵能够将污水中的低温热能转化为高温的热能，一般能够达到300%以上的热效率，相比传统的采暖方式，能够节省能源消耗的同时保证供热质量。
2. 环保性好：污水源热泵利用的是再生能源，减少了对煤、油等化石燃料的使用，有助于减少对环境造成的污染和排放，对环保事业做出了贡献。
3. 稳定性强：污水源热泵的主要热源是污水处理厂污水，污水流量和温度相对稳定，能够保证热泵系统的运行稳定性。
4. 使用寿命长：污水源热泵的使用寿命长，一般可以达到20年以上，使用成本低，维护管理也相对简单。
1. 应用范围不断扩大：随着城市化进程的推进，越来越多的地区开始利用污水源热泵进行供热和制冷，特别是在污水处理厂的周边或者水体流域附近，利用污水进行能源回收已成为一种新的城市能源利用方式。
2. 技术不断升级：污水源热泵技术正在不断升级，包括热泵系统的优化设计、控制算法的改进、使用寿命的延长等方面，这些改进措施可以提高设备的性能、降低使用成本、减少维护费用。
3. 法律法规的支持：国家出台的能源节约政策对污水源热泵的发展提供了有利的政策环境，相关条例和标准的完善也将推动污水源热泵技术的进一步发展，促进其应用于更广泛的领域。
4. 国际合作加强：随着经济全球化进程的加快，国际合作将成为污水源热泵领域发展的重要推动力，各国之间可以分享技术与经验，加强合作共赢，促进全球环保事业的共同进步和发展。
综上所述，污水源热泵是一种非常有潜力的新型能源利用技术，具有优秀的节能与环保性能。
未来随着技术的不断升级和政策的支持，相信污水源热泵技术将得到不断发展，为城市建设和节能减排做出更大的贡献。
污水源热泵及其发展趋势分析
污水源热泵及其发展趋势分析1. 引言1.1 研究背景污水源热泵技术利用污水中的热能，通过热泵系统将低品质热能转换为高品质热能，可以用于供暖、制冷和热水生产等领域。
相比传统能源，污水源热泵技术具有环保、节能、经济等优势，有着广阔的应用前景。
污水源热泵技术在实际应用中还面临着一些挑战，包括污水温度波动大、水质不稳定、设备成本高等问题，需要进一步的研究和改进。
本文旨在对污水源热泵技术进行深入研究和分析，探讨其在能源利用方面的潜力与应用前景，为促进清洁能源的发展和环境保护作出贡献。
1.2 研究意义污水源热泵技术是一种利用污水作为能源的绿色环保技术，具有非常重要的研究意义。
污水源热泵可以有效利用废弃污水中的热能，实现资源的再生利用，有助于减少能源消耗和减少污水处理压力。
通过污水源热泵技术的应用，可以提高城市污水处理系统的能源利用效率，减少对传统能源的依赖，降低能源开支，有利于节能减排和环境保护。
污水源热泵技术的研究还可以促进热泵技术在污水处理领域的应用，提升污水处理行业的科技水平和竞争力，推动清洁能源技术的发展和推广。
深入研究污水源热泵技术的意义重大，不仅可以推动环保事业的发展，还可以为我国实现可持续发展目标作出积极贡献。
1.3 研究目的【研究目的】：通过对污水源热泵技术的深入研究和分析，探讨其在能源利用和环境保护方面的价值与作用，为我国城市能源结构调整和环境保护提供科学依据和技术支持。
具体目的包括：1. 分析污水源热泵技术的原理和特点，探讨其在污水资源利用中的优势和潜在价值；2. 探讨污水源热泵在不同应用领域中的具体实施情况和效果，总结成功案例和经验教训；3. 分析当前污水源热泵技术在我国发展现状，揭示存在的问题和不足之处，提出相应解决方案和改进措施；4. 探讨污水源热泵技术未来的发展趋势和前景，结合国内外先进经验，提出我国污水源热泵在技术研究和工程应用方面的发展策略和建议。
2. 正文2.1 污水源热泵技术概述污水源热泵技术是一种将污水中蕴含的热能转化为可利用的热能的技术。
污水源热泵介绍-PPT课件
城市污水是工业废水与生活污水的总和，是城市余热型可再 生性清洁能源，包括城市原生污水与二级出水，是一种理想 的低位冷热源。作为热泵空调冷热源具有如下特点：
• (1)城市污水水量为城市供水量的85％以上，数量巨大，
•
据《2019年国民经济和社会发展统计公报》显示：我国 2019年全年城市污水排放量达359.52亿立方米，城市污水 处理率达48.4％。 (2)城市污水水温相对较高且其随季节变化幅度较小，通 常在10℃以内，具有冬暖夏凉的特点，温度全年在10— 25℃之间，适合暖通空调冬夏两季制热及制冷双工况运行， 供暖时水温较地下水温高3—5℃，制冷时较空气温度低 10—15℃。
等矿产资源有60%分布在华北，水力资源有70％分布在西南， 而经济发达、工业和人口比较集中(约占全国人口总数的37％) 的南方八省市的能源却比较缺乏，煤炭量仅占全国2％，水力资 源仅为10%。而城市污水热能分布于各大中城市市区内，与人 口及城市工业化程度成正比，将城市污水作为一种新能源，在 适当优化能源结构的同时，缓解了能源缺乏及分布的不均匀性 问题。
2.4.2运行成本低
•
现以某工程实例来分析城市污水热泵的技术 经济效益情况。某工程可能获得的能源形式包括： （1）电热辐射供暖；（2）电热锅炉方式；（3） 污水源热泵系统方式；（4）空气源热泵系统方式； （5）燃气壁挂采暖炉。 该项目总建筑面积150000平方米，污水源热 泵机组制热时cop值取4 。供暖季为从11月15日到 次年的3月15日(共计120天) 。使用城市污水源热 泵时该项目单位面积供暖运行成本为：(单位面积 热指标×负荷系数×天数×24÷效率)×单位能源 价格 =(65÷1000×0.66×120×24÷4)×0.56=17.0元 /平方，与其它供暖方式运行费用对比如下：
污水源热泵及其发展趋势分析
污水源热泵及其发展趋势分析
污水源热泵是一种利用城市污水资源进行测量和供热的技术，具有节能、环保、经济等优势。
本文将对污水源热泵及其发展趋势进行分析。
一、污水源热泵的原理和特点：
污水源热泵系统是利用城市污水中所蕴含的热能，通过换热器将污水中的热能传递给工质，使其处于高温高压状态，然后通过膨胀阀将高温高压工质进行减压膨胀，制冷剂吸收污水的热量，再将冷却剂传递给蒸汽压缩机进行压缩，从而形成循环过程。
污水源热泵系统既可以供给热水，又可以提供制冷，具有很高的能量利用率。
污水源热泵的特点主要有以下几点：
1. 环保节能：污水源热泵系统利用低品质能源进行热能转化，既减少了矿产能源的消耗，又避免了对环境的污染，是一种非常环保节能的供热方式。
2. 适用范围广：污水源热泵系统可以适用于各种规模的建筑物供热，无论是单户住宅还是大型商业建筑，都可以通过污水源热泵系统来获得供热和制冷服务。
3. 运行稳定可靠：污水源热泵系统采用先进的控制技术，运行稳定可靠。
由于污水的稳定性较强，可以保证系统的供热效果不受影响。
4. 经济效益明显：由于污水源热泵系统具有很高的能量利用率，相对于传统的供热方式来说，其节能效益明显，可以降低用户的能源消费成本。
污水源热泵是一种具有广阔市场前景和良好发展潜力的热泵技术。
随着技术的创新和市场需求的增加，相信污水源热泵系统将会在未来得到更加广泛的应用。
污水源热泵的原理是通过
污水源热泵的原理是通过污水源热泵是一种利用污水作为热源进行能源转换的设备。
它根据热力学第一定律和热力学第二定律的原理，通过对污水热量的吸收和释放，实现能量的转移和利用。
污水源热泵的工作原理可以简单概括为四个步骤：污水吸热、热泵循环、热能释放和热力回收。
首先，污水源热泵通过吸热器从污水中吸收热量。
吸热器通常采用板式换热器或螺旋板式换热器等高效换热装置，将污水中的热量传递给工质。
这样，污水的温度就会下降，同时工质的温度升高。
接下来，工质被压缩机压缩，将低温低压的工质转化为高温高压的工质。
这个过程需要消耗一定的电能作为输入，因此电能就是污水源热泵所需的外部能源。
然后，高温高压的工质通过冷凝器与热水介质进行热交换，将热能释放出来。
常用的热水介质包括供暖系统的热水、热泉水等。
在这个过程中，工质的温度下降，凝结成液体。
最后，液态的工质经过膨胀阀放压，转化为低温低压的工质，并返回到吸热器，重新吸收污水中的热量。
这样就形成了一个循环，不断吸热、冷凝、汽化、放热的过程。
污水源热泵的原理依赖于热力学第二定律的热泵原理。
根据热力学第二定律，热能总是由高温区域向低温区域传递。
而污水源热泵则通过逆转这一过程，将低温区域的热量传递到高温区域，实现了能量的转移和利用。
这使得污水源热泵成为一种高效的能量转换装置。
值得注意的是，污水源热泵的运行效果和环境温度有关。
温度差越大，热泵的工作效果越好。
因此，夏季污水源热泵的效果比冬季更好。
除了能源的转移利用，污水源热泵还可以实现热力的回收。
例如，热泵循环中产生的余热可以用于供暖、热水生产或其他能热利用的场合。
这种能力在节能减排和可持续发展方面具有重要的意义。
总之，污水源热泵利用污水作为热源，通过吸热、循环、热能释放和热力回收等步骤，实现了能量的转移和利用。
这种设备在能源转换和环境保护方面具有很大的潜力，为可持续发展提供了一种新的思路和方法。
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❖ 2005年哈尔滨工业大学新源热能科技有限责任公司 成立 ，“城市原生污水源热泵空调” ；
齐鲁石化污水处理厂——污水源热泵空调工程
总建筑面积：9000平方米。 空调末端设备：风机盘管和暖气片 用户：办公楼及净化车间 用户性质：夏季供冷（地下水）、冬季供热（工业污水）。 污水源：工业污水（30度）、间接式污水换热器 设计方案：净化车间冬季采用蒸汽通过换热器换热为低温热水供 暖，末端设备为暖气片；夏季采用150台分体空调维持室内温度； 办公楼和设备间冬季均采用散热器热水供暖，夏季无空调设施。 因此原有夏季空调面积大约为3000m2，冬季供暖面积约为 5500m2。
❖ 全年的水温度变换幅度较小，可作为稳定的冷热源。
❖ 污水的腐蚀性不大，PH在（6-7.5）之间。
COP值：在冬季供热时，制热量与输 入功率的比率 在夏季制冷时，制冷量与输 入功率的比率
冬季时：污水源热泵的COP值大于4 夏季时：污水源热泵的COP值大于5
污水源热泵工作原理
❖ 冬季： Q2＝Q1+Q3 Q2≥4Q3
天/万元） 天/万元）
元）
污水源热泵系
16
12
28
0.8元/度
统
地下水源热泵
17
13
30
0.8元/度
系统
土壤源热泵
18
14
32
0.8元/度
4
直燃机
25
18
43
2.1元/立
方
5
热网+水冷机
27
20
47
0.8元/度
组
6
燃煤+水冷机
36
20
56
0.8元/度组Fra bibliotek国外污水热泵系统的应用
❖ 20 世纪80 年代初在瑞典、挪威等北欧国家建造的一 些以污水为低温热源的大型热泵站相继投入运行 ；
❖ 高效节能
污水源热泵系统特点与优势
系统制热时：COP T
COP
T
T T0
≥0
T0 (T T0 )2
说明性能系数COP随冷源温度
T0的升高而增大，随T0的降低 而减小。
系统制冷时：
COP T
(T
T0 T0 )2
≤ 0
说明性能系数COP随热源温度
T的升高而减小，随T的降低而
增大。
❖ 运行稳定
污水源热泵系统
杜晓青 吴竹 王子豪 袁昊
热泵
把能量由低温物体 向高温 物体的传递
水泵：
1 污水源热泵系统原理及可行性分析 2 污水源热泵系统特点与优势 3 工程实例 4 污水源热泵系统的缺点
污水源热泵的原理
城市原生污水源热泵技术是利用城市原生污水冬季水温高于大气温 度、夏季水温低于大气温度的特点，冬季从污水取热供暖，夏季向污水 排热制冷，一套系统冬夏两用，并且全年能取热供应生活热水。
原生污水特点
❖
我国城市污水量巨大，如果用污水源热泵回收这些污水中的废热，可以解决
至少15亿平方米建筑物冬季采暖问题。
❖
污水冬暖夏凉。长期测量的数据表明，城市污水中具有较大的能量：
冬季：污水温度在9℃至16℃之间；夏天，污水水温在22℃至28℃之间，一般南 方城市污水温度冬季比北方低，夏季比北方温度高。
❖ 夏季： Q1＝Q2+Q3 Q2≥5Q3
污水源热泵系统特点与优势
❖ 环保效益显著
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。
设单位污水量以100m3计，所能利用的显热温差为5℃，则可利用冷热量 为 =2.1×106kJ。 供暖时：可节省一次能源（燃煤）1.34×106kJ，相当 于71.3㎏（22.8元）燃煤。可节省一次能源（燃气）0.651×106kJ，相当 于40.7m3（48.8元）燃气。制冷时，可节省一次能源（燃煤） 0.357×106kJ，相当于19㎏（6.1元）燃煤。可节省一次能源（燃气） 0.168×106kJ，相当于10.5m3（12.6元）燃气。
泵系统
热网+水冷
70
机组
土壤源热泵
80
直燃机
120
燃煤+水冷
160
机组
其他费用 （万元）
80
110
150
160
130 100
合计（万元） 功能
180
采暖+制冷+
生活用水
190
采暖+制冷+
生活用水
220
采暖+制冷
240
采暖+制冷+
生活用水
250
采暖+制冷
260
采暖+制冷
序号 1 2 3
空调类型 采暖费（120 空调费（120 全年合计（万 备注
❖ 瑞典斯德哥尔摩有40 %的建筑物采用热泵技术供热， 其中10 %是利用污水处理厂的出水 ；
❖ 挪威奥斯陆 ，第一台污水热泵机组已在1983 年投入 使用 。
国内污水热泵系统的应用
❖ 哈尔滨马家沟河畔的一处600m2西餐酒吧利用污水 作为热量来源来供暖制冷；
❖ 1999年北京工业大学在高碑店污水处理厂建设污水 源热泵供3000m2办公楼采暖空调；
金属类材料：金属传热系数高， 所需传热面积小，但耐腐蚀性能 差。 非金属类：可以忽略腐蚀的影响， 但传热系数低。
污水源热泵系统的缺点
受污水水量的限制
03至12年全国城镇生活污水排放总量
数据摘自2003年-2012年《全国环境统计公报》
污水源热泵系统的缺点
需要破路引水，工程较复杂。
污水源热泵系统特点与优势
污水源热泵系统特点与优势
❖ 一机多用
污水源热泵可供暖、空调，一机多用，一套 系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置 或系统。
污水源热泵系统特点与优势
❖ 经济效益良好
1万平米
序号 1 2 3 4 5 6
空调类型 热（冷）源
设备（万元）
污水源热泵
100
系统
地下水源热
80
江苏南通市污水源热泵工程
建筑面积：30万平方米 用户：办公及住宅，供冷。
污水源：污水厂二次水，间接式系 统，采用壳管换热器。
污水源热泵系统的缺点
城市原生污水水质恶劣，悬浮物多，换热器 易堵塞。
处理方案
研制自动粗过滤器，适用于当地情况，能 够过滤杂质、自动清洗。
污水源热泵系统的缺点
污水腐蚀换热器材质较难选择