污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用
城市污水源热泵在住宅供热中的应用
城市污水源热泵在住宅供热中的应用摘要:随着国际经济的增长和全球资源的短缺,各种资源的高效利用和新能源的发掘已经成为各个国家所思考的问题,而污水源热泵技术通过对城市中的污水进行处理,为商业楼、住宅等提供了供热和供冷的需求,极大的实现了绿色环保的目的。
本文将对城市污水源热泵技术进行探讨,并探索其在城市住宅供热中的应用。
关键词:污水源热泵城市供热供冷应用原理特点我国一直使用传统的能源如煤炭、石油作为燃料,随着时代的发展出现了天然气、太阳能等更加洁净的能源,有效的缓解了日益严峻的能源问题,也为环境污染提供了更好的解决措施。
随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,住宅采暖的需求也不断提高,使得建筑物的能源消耗量逐步增长。
污水源热泵技术的出现实现了对废弃资源的再次应用,降低了煤炭、石油能不可再生能源的使用量,进一步缓解了能源危机,其绿色、环保的特性到了广泛的应用和支持。
污水源热泵系统的原理和特点污水源热泵,主要是以城市污水作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。
污水源热泵系统的工作原理污水源热泵系统与其他热泵系统的原理大致相同,利用了水中的热能,在冬天的时候提取出水中的热能并释放到室内,为用户提供采暖的效果,在夏天的时候将室内的温度释放到水中,达到了制冷的效果。
其与其他热泵系统不同且突出的优势就是回收使用了本将对环境产生污染的污水,使其成为能够有利于环境的一种能源,促进了可持续发展的前进步伐。
污水源热泵系统的主要特点1、环保效果明显污水源热泵系统在运行的过程中不予其他设备和系统接触,一直处于封闭的状态中,污水在密封的容器里进行循环,也不会污染其他的水源或者设备。
在为建筑物提供热量的过程中也没有采用一些燃料、锅炉房等设备,避免了燃烧过程所产生了空气污染。
在为建筑物降温的过程中不使用冷却水塔,也避免了冷却水塔运行过程中的噪音和霉菌污染,也不产生任何的废渣、废水和烟尘,对于环境保护具有重要的作用。
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。
《2024年太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》范文
《太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》篇一一、引言随着社会的快速发展和城市化进程的加快,人们对住宅环境的舒适度、能源消耗及环境保护的要求日益提高。
北京作为我国首都,其城市住宅对节能减排、绿色环保的需求尤为迫切。
在此背景下,太阳能—污水源热泵系统作为一种集太阳能与污水能源于一体的新型绿色供暖技术,为北京的住宅建设提供了新的可能性。
本文将针对此系统在北京住宅的适用性进行详细的分析与探讨。
二、太阳能—污水源热泵系统概述太阳能—污水源热泵系统是一种利用太阳能和城市污水作为热源的热泵系统。
该系统通过收集太阳能及利用城市污水处理过程中产生的低品位热能,利用热泵技术将低温热能提升为可利用的高温热能,实现供暖与供冷。
其特点在于能够有效地利用可再生能源,节能环保,具有较高的经济性及社会效益。
三、北京住宅应用太阳能—污水源热泵系统的优势1. 充分利用可再生能源:北京地区太阳能资源丰富,通过太阳能集热器收集太阳能,可以满足部分供暖需求。
同时,城市污水处理厂遍布,污水源热泵系统可以利用这些低品位热能,实现能源的再利用。
2. 环保节能:太阳能和城市污水均属于可再生资源,利用这两种资源可以大大减少传统供暖方式对环境的污染。
同时,热泵技术能够将低品位热能提升为高品位热能,提高了能源的利用率。
3. 经济性高:虽然初期投资可能略高于传统供暖方式,但长期运行成本较低,且政府对绿色能源项目的支持政策较多,有助于降低投资成本。
4. 提高住宅舒适度:太阳能—污水源热泵系统可以根据住宅的实际需求调节供暖与供冷,提供更为舒适的居住环境。
四、北京住宅应用太阳能—污水源热泵系统的挑战与对策1. 技术问题:目前该系统在北方地区的应用尚处于探索阶段,需进一步优化技术以适应北京的气候特点。
2. 政策支持:政府应加大对绿色能源项目的支持力度,制定相关政策以鼓励其发展。
3. 宣传推广:提高公众对太阳能—污水源热泵系统的认识,加强宣传推广力度,让更多人了解其优势及适用性。
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。
大连理工大学科技成果——污水水源热泵区域供热供冷技术
大连理工大学科技成果——污水水源热泵区域供热
供冷技术
一、产品和技术简介
城市污水中蕴藏着大量的热量,可以利用水源热泵技术提取其中的热量用于建筑的供热和空调,这对于开发利用自然能源、保护大气环境以及水资源综合利用具有十分重要的意义。
目前的水源热泵技术可以使其COP值达到4以上,即消耗1kW电能可以获得4kW热量。
据初步测算,建设一座30MW污水水源热泵站用于住宅建筑的供热与供冷,4年即可收回投资,具有良好的经济效益。
大连理工大学开发了“利用城市污水低位热能的自动过滤取水装置”,可以解决城市污水提取和其中污杂物去除问题,保证在利用处理后以及未经处理的城市污水作为低位热源时热泵机组高效率运行。
本室还编制了水源热泵经济性分析软件,可以保证建设污水水源热泵站的投资方拥有良好的投资回报。
二、应用范围
建筑的供热和空调
三、规模与投资
据初步测算,建设一座30MW污水水源热泵站用于住宅建筑的供热与供冷,4年即可收回投资,具有良好的经济效益。
本室还编制了水源热泵经济性分析软件,可以保证建设污水水源热泵站的投资方拥有良好的投资回报。
四、提供技术的程度和合作方式:面议。
污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用
污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用摘要:随着气候变化和环境保护的重要性日益突显,可再生能源的利用越来越受到重视。
在城市住宅供热系统中,污水源热泵技术作为一种可持续、高效的供热方式,正逐渐得到广泛应用。
污水源热泵技术利用污水中的热能进行热力转换,将其中的热能转移到住宅供热系统中,实现供暖和热水的需求。
基于此,本篇文章对污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用进行研究,以供参考。
关键词:污水源热泵供热污水热能引言随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,寻找可持续、清洁的能源供应方式成为当今社会的重要议题之一。
在城市住宅供热系统中,污水源热泵技术逐渐得到关注。
污水源热泵技术利用污水中的热能,将其转化为可供供热系统使用的热能。
本文将探讨污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用,以及其对能源效率和环境保护的潜力。
1污水源热泵技术概述。
1.1污水源热泵技术的工作原理收集城市住宅或工业区域的废水。
对污水进行预处理,包括固体沉淀、去除悬浮物、除臭等操作。
将经过预处理的污水通过换热器传递给热泵系统,从污水中提取热能。
通过热泵系统对污水中的热能进行压缩、加热,将其转变为适合供热系统使用的高温热能。
将转化后的热能通过热交换器传递给城市住宅或工业区域的供热系统,为用户提供暖气和热水。
1.2污水源热泵技术的优势污水是一种不断产生的可再生能源,有效地利用污水中的热能有助于减少对传统能源的依赖。
通过减少污水排放,降低了对环境的污染和压力。
污水源热泵技术能够有效地将低品质热能转化为高品质的热能,提高了能源的利用效率。
污水源热泵技术可在城市住宅、商业建筑以及工业区域等多个领域进行应用。
2污水源热泵技术在城市住宅供热系统应用中的问题2.1污水水质问题污水中可能含有各种杂质和化学物质,如悬浮物、油脂、重金属等,这些物质对热泵系统的正常运行和设备的寿命会产生影响。
因此,在使用污水源热泵技术时,需要采取相应的处理措施,以保证系统的稳定运行和设备的安全。
探究污水源热泵在城市供热供冷中的应用
探究污水源热泵在城市供热供冷中的应用发布时间:2022-09-28T07:52:05.610Z 来源:《科技新时代》2022年5期第3月作者:王涛[导读] 在对城市污废水低位热能合理利用的基础上,王涛天津佳源兴创新能源科技有限公司天津市 300400摘要:在对城市污废水低位热能合理利用的基础上,污水源热泵能够起到较为良好的节能作用,既有助于获取更大的经济利益,同时也能够对生态系统予以一定保护,为中国经济和社会的长期和健康发展奠定基础。
在实际应用污水源热泵技术时,相关工作人员应该从工程实际状况出发,结合施工具体需要,设计工程施工方案。
除此之外,也应该在最大程度上确保排出低温城市污废水的时间和城市居民用能时间相互吻合,同时保障城市居民能源消耗能够得到低位热能污水产生能量的支撑,并且避免城市污废水排出对居民生活产生影响。
笔者在此对城市供热和制冷系统中污水源热泵技术的应用展开研究,基于此提出提高系统运行制冷的方法,以期作为同类研究和相关工程实践的参考和借鉴。
关键词:污水源热泵;城市供热供冷;应用引言:在最近一段时期内,热泵行业得到了不断发展,应用湖泊江河及土壤低位热能的情况也越来越普遍。
不过在现阶段,依然有部分低位热源没有得到合理应用,其中就包括产生污废水等资源。
考虑到城市污废水量的波动范围较为有限,且能够产生较大的能量,同时其收集渠道较为广泛,无论是排水干渠、还是污废水处理中心都能够获取大量污废水,因此被普遍视作优质的低温余热源。
在对其有效应用的情况下,能够为建筑供热或者制冷,进而达到减少能源损耗的目的,对生态系统保护工作具有重要意义。
1、污水源热泵技术的作用通过分析现有研究数据可知,在建筑供热和制冷系统中引入污水源热泵技术能够起到如下几方面作用:(1)能够循环利用。
由于城市污废水是最大的污水源,其数量变化不大,因此在通常情况下,季节与时间的变化影响此项技术的应用。
除此之外,由于污废水温度适宜,因此也能够应用于空调的供热和制冷系统中。
《2024年太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》范文
《太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》篇一一、引言随着全球对可再生能源的关注度日益提高,太阳能和污水源热泵系统作为绿色、低碳、可持续的能源技术,已经在中国许多城市得到广泛关注和探索。
特别是对于首都北京而言,因其特殊的气候特征和地理位置,将这两项技术整合运用于住宅建设中具有重要的研究价值和应用前景。
本文将就太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性进行深入探讨。
二、北京住宅现状与挑战北京作为中国的首都,其城市化进程迅速,住宅建筑规模庞大。
然而,传统的供暖制冷方式多以化石能源为主,不仅能耗高,而且对环境造成较大的污染压力。
如何为这些建筑寻找更环保、经济的供暖与制冷方案成为了当下的一大挑战。
三、太阳能技术的适用性(一)技术优势太阳能具有来源丰富、环保无污染的优点。
利用太阳能为住宅供能不仅能降低运行成本,还可以实现与周围环境的和谐共存。
在北京的地理气候条件下,太阳辐射充足,因此太阳能技术在供暖制冷方面具有显著的优势。
(二)系统配置通过配置高效的太阳能集热器和光伏电池板,结合现代的热泵技术,可以将太阳能转化为建筑所需热能或冷能。
这一系统的运行既减少了能源的消耗,又减轻了环境的压力。
四、污水源热泵系统的适用性(一)技术特点污水源热泵系统是利用城市污水或排水系统中的低品位热能为资源进行热能回收的节能技术。
这种技术适用于建筑内部大量使用的洗浴热水及空间制冷与供暖。
在北京等大都市,其广泛的排水网络为这一技术的应用提供了良好的条件。
(二)系统应用通过将污水源热泵系统与建筑内部的供暖制冷系统相结合,可以有效地利用这些低品位热能资源,为住宅提供稳定的热源或冷源。
这一系统不仅节能环保,而且运行成本相对较低。
五、太阳能—污水源热泵系统的综合应用(一)整合优势将太阳能和污水源热泵系统进行整合,可以充分利用北京地区的资源优势,实现多种能源的互补利用。
在阳光充足的白天,可以利用太阳能进行供暖或制冷;在夜间或阴雨天,则可以利用污水源热泵系统进行补充供能。
太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性
太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性一、引言随着中国城市化进程的加速,能源消耗和环境污染快速增加,提高能源利用效率和减少环境污染成为当务之急。
在太阳能利用和能源回收方面,太阳能—污水源热泵系统作为一种有效的绿色能源利用技术,吸引了越来越多的关注。
本文以北京住宅为研究对象,探讨太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性。
二、太阳能—污水源热泵系统原理太阳能—污水源热泵系统通过利用太阳能和污水源的热能,实现住宅供暖、制冷和热水供应。
该系统主要由太阳能集热器、热泵、热水储存装置和供暖设备等组成。
太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能,并通过介质传导方式传输至热泵,热泵则将污水源中的热能捕获并进行能量转换。
通过循环工作介质,将污水源中的热能传递给住宅供暖设备,同时可实现热水的供应和室内空调制冷。
三、太阳能—污水源热泵系统适用性分析1. 太阳能资源丰富北京位于北温带,太阳能资源丰富,每年的日照时间约为2600小时,太阳辐射量适宜太阳能集热器的使用。
太阳能集热器可以收集太阳辐射能,为热泵提供稳定的热能来源。
2. 污水资源合理利用北京是一个大城市,污水资源十分丰富。
太阳能—污水源热泵系统通过利用污水源的热能,将废水变为宝水,实现资源的再生利用。
这对于缓解北京的污水处理压力、减少环境污染具有积极意义。
3. 适应北京冬季采暖需求北京冬季寒冷,采暖需求量大。
太阳能—污水源热泵系统具有较高的能量回收效率,可以在较低的室外温度下提供稳定的供暖效果。
相比传统燃气锅炉供暖系统,太阳能—污水源热泵系统在节能和环境保护方面具有明显优势。
4. 系统安全可靠太阳能—污水源热泵系统在设计和制造过程中,需要考虑到住宅的实际使用情况和安全要求。
通过合理的设计和装置,可以保证系统的安全运行,有效避免潜在的安全隐患。
5. 系统应用推广前景广阔太阳能—污水源热泵系统由于其具有可持续性和环境友好性优点,备受关注。
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。
城市污水废热利用案例--沈阳中冶凯悦名都污水源热泵供热工程介绍
城市污水废热利用案例--沈阳中冶凯悦名都污水源热泵供热工程1、项目介绍中冶凯悦名都由中冶时代置业有限公司(世界500强中冶集团成员企业旗下公司)投资、沈阳中冶京唐置业有限公司打造的太原街精装纯住宅项目,项目位于沈阳市和平区天津南街与民主路交汇处,为商住综合体节能建筑,项目占地面积3255.3,建筑面积42753㎡,总户数798户。
本项目利用其附近的污水干渠中的生活污水作为热源,采用污水源热泵技术满足建筑物冬季采暖需求。
2、商业模式项目采用BOT合作模式,合作期限:该建筑物合理使用期限。
由浙江盾安节能科技有限公司子公司盾安(天津)节能系统有限公司(以下简称盾安节能)投资、采购、安装供热设备并负责运行、维护、管理,向甲方中冶凯悦名都提供该建筑物合理使用期限内每年度的冬季采暖服务。
盾安节能以收取入网配套费、供暖费及因本项目应用节能技术而获得的政府补贴的形式收益。
3、技术介绍污水源热泵,主要是以生活、工业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新型节能技术。
水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气温度的变动,是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使得污水源热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性,不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。
本项目采用间接式污水源热泵技术,间接式系统表面上看起来由于有污水换热器的存在,必然存在一定的传热温差,但其有效的隔绝了污水进入热泵,保证了热泵机组蒸发器安全有效地与清水换热,确保了系统的可靠性与安全性。
城市生活污水自然引入污水提升井内,通过一级污水泵进入宽流道式污水专用换热器内,进行热量交换后的低温污水排入污水干渠的下游,同时污水换热器另外一侧的高温中介水在循环泵的作用下进入热泵机组的蒸发器,热量交换完成后再次进入污水换热器,这样周而复始,源源不断地将污水中的热量带入热泵系统中。
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%。
《2024年太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》范文
《太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》篇一一、引言随着全球对可再生能源的日益关注,太阳能和污水源热泵系统作为绿色、环保的能源利用方式,逐渐成为我国城市住宅区的重要选择。
北京作为我国首都,其住宅区对节能减排、绿色环保的需求尤为迫切。
因此,本文将探讨太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性,分析其技术特点、应用现状及未来发展趋势。
二、太阳能—污水源热泵系统的技术特点太阳能—污水源热泵系统是一种集太阳能光热利用与污水源热回收于一体的新型节能技术。
该系统利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,同时利用城市污水源作为低温热源,通过热泵技术将热量提取并传输至住宅供暖或制冷。
其技术特点主要体现在以下几个方面:1. 节能环保:太阳能和污水源均为可再生能源,利用这两种能源可有效降低住宅能耗,减少碳排放。
2. 高效稳定:太阳能集热器与污水源热回收技术相结合,可实现全年稳定供暖或制冷。
3. 智能化管理:系统可实现智能化控制,根据室外温度、太阳辐射强度等参数自动调节运行状态。
三、太阳能—污水源热泵系统在北京的应用现状在北京,太阳能—污水源热泵系统已广泛应用于住宅区、办公楼等建筑。
其中,该系统在住宅区的应用主要体现在以下几个方面:1. 供暖:在冬季,利用太阳能集热器和污水源热回收技术为住宅提供供暖,降低燃气、电力等传统能源的消耗。
2. 制冷:在夏季,通过热泵技术将室内热量传输至室外,实现住宅制冷。
3. 生活热水:利用太阳能集热器为住宅提供生活热水,降低电能消耗。
四、太阳能—污水源热泵系统的适用性分析在北京住宅区应用太阳能—污水源热泵系统具有以下优势:1. 地理优势:北京地处华北地区,太阳辐射充足,为太阳能的利用提供了良好的条件。
同时,城市污水处理设施完善,为污水源热回收提供了便利。
2. 政策支持:政府对可再生能源的推广应用给予政策支持,为太阳能—污水源热泵系统的应用提供了良好的政策环境。
3. 经济性:该系统可降低住宅能耗,减少运行成本,具有较好的经济效益。
《2024年太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》范文
《太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,住宅的供暖、制冷和热水供应问题日益受到关注。
北京作为中国的首都,其住宅的能源消耗问题尤为突出。
面对能源短缺和环境污染的双重压力,太阳能和污水源热泵系统因其高效、环保的特性,逐渐成为解决这一问题的有效途径。
本文将探讨太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性。
二、太阳能—污水源热泵系统的基本原理及特点太阳能—污水源热泵系统是一种集太阳能集热、地源热泵和污水源热回收技术于一体的新型供暖制冷系统。
该系统利用太阳能集热器收集太阳能,通过地源热泵提取地下或污水中的低品位热能,再通过热泵技术将收集到的能量进行转换和提升,为住宅提供供暖、制冷和热水供应。
该系统具有以下特点:一是高效节能,能充分利用可再生能源;二是环保友好,减少对环境的污染;三是运行稳定,受外界环境影响较小;四是适用范围广,可应用于各类住宅。
三、北京住宅的适用性分析1. 气候条件适用性分析北京属于温带大陆性气候,四季分明,夏季炎热潮湿,冬季寒冷干燥。
太阳能—污水源热泵系统在夏季可以利用太阳能和污水源进行制冷,冬季则可以利用地源和太阳能进行供暖。
因此,该系统在北京的气候条件下具有较好的适用性。
2. 建筑特点适用性分析北京的建筑风格多样,既有传统的四合院,也有现代化的高楼大厦。
对于新建住宅,可以在设计阶段就考虑安装太阳能—污水源热泵系统,以充分利用其高效节能的特点。
对于旧有住宅,可以通过改造升级,将该系统引入到供暖制冷和热水供应系统中。
3. 经济性分析虽然太阳能—污水源热泵系统的初期投资成本相对较高,但其长期运行成本较低,具有较好的经济性。
此外,政府对可再生能源项目的支持政策也为该系统的推广应用提供了有利条件。
四、实施建议及展望1. 加强政策引导和资金支持,推动太阳能—污水源热泵系统的应用。
2. 加强技术研发和创新,提高系统的效率和稳定性。
3. 结合北京地区的实际情况,制定适合的安装和维护标准。
污水源热泵系统及其应用
活污水 , 一种 巨大的低 温余热 原 , 是 现
代化城市的污水处 理设施十 分完善 , 每 天 排 放 大 量 的 净 化 后 的 污 水 , 热 泵 系 是
此 , 水 与 热 泵 一 起 使 用 为 区 域 供 热 供 污 冷 提 供 一 种理 想 的 热 源 / 汇 。 热
污 水 源 热 泵 系 统 其 供 暖 系 统 原 理
统的理想低温热源。
1 3污水 热能 资 源化 具有 明显经 济 效 .
益
由于 取 消 锅 炉 房 和 冷 却 塔 等 设 施
和 设 备 ,污 水 热 能 利 用 系 统 可 以 将 污 水
11与其他热 泵系统 的简单 比较 .
空 气 源 热 泵 在 外 界 环 境 温 度 较 低 的 冬 季 应 用 效 率 较 低 , 甚 至 因 结 霜 严 重 不 能 正 常 工 作 , 因 此 在 寒 冷 的 北 方 应 用 受 到 限 制 。 壤 源 热 泵 根 据埋 管 的 土 形式可 以分为水平埋管和 垂直埋 管, 水
水热能系统 , 以降低 污水排放温 度, 可
1 2污 水热 能 资源 化具 有 明显节 能 效 .
1污 水源 热 泵
城 市 污 水 热 能 利 用 系 统 是 以 城 市 污 水作 为 提 取 和储 存能 量 的 基 源体 , 通 过 水 源 热 泵 来 实 现 对 建 筑 物 的 冬 季 供 热 和 夏 季 制 冷双 重 要 求 的 系 统 , 也叫
约 可 削 减 cO 、Nox、SO 粉 尘 发 生 2 2 及
量 2 %~ 0 0 3 %左 右 。 由于 取 消 了冷 却 塔 ,
-侯亚芹 司建伟 重庆市中设市政工程设计有限公 司
《2024年太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》范文
《太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》篇一太阳能与污水源热泵系统在北京住宅的适用性分析一、引言随着环境保护和可持续发展的需求日益增长,节能减排已成为社会发展的重要议题。
在中国的首都北京,如何利用清洁可再生能源成为重要的课题。
本文着重探讨了太阳能和污水源热泵系统在北京住宅的适用性,以促进住宅节能的持续进步。
二、太阳能与热泵系统介绍太阳能,作为可再生能源的代表,具有清洁、无污染的特性。
利用太阳能进行热能转换,如太阳能集热器、太阳能热水器等,已在许多地方得到广泛应用。
而热泵系统,包括地源热泵和污水源热泵等,利用地下水源进行热量交换,达到供暖或制冷的目的。
三、北京住宅的太阳能应用在北京的住宅中,太阳能的应用主要表现在太阳能集热器和太阳能热水器上。
北京地处北方,冬季寒冷,夏季炎热,利用太阳能集热器可以有效地为住宅提供热水,同时也可以作为辅助供暖的热源。
此外,太阳能热水器可以减少对传统电或燃气的依赖,大大降低能源消耗和环境污染。
四、北京住宅的污水源热泵系统应用污水源热泵系统是一种新型的节能技术,其原理是利用城市污水作为低温热源进行供暖和制冷。
北京作为一座大城市,污水处理系统完备,利用这一特性将城市污水引入到热泵系统中进行热能交换,可以实现绿色节能、降低能源消耗。
对于住宅区而言,冬季可以通过吸收污水的热量进行供暖,夏季则可以提供冷却服务。
五、太阳能与污水源热泵系统的结合应用在北方的冬季和夏季,单一的太阳能或污水源热泵系统可能无法满足住宅的全部供暖或制冷需求。
因此,将两者结合使用,可以在很大程度上提高系统的效率和稳定性。
在白天太阳充足时,可以利用太阳能集热器进行热水制备和辅助供暖;而在夜间或阴天时,可以借助污水源热泵系统进行供暖或制冷。
这样的组合应用可以在不同天气条件下保证住宅的供暖或制冷需求。
六、适用性分析从技术角度看,北京的住宅环境适合应用太阳能和污水源热泵系统。
北京的地理位置、气候条件以及城市基础设施都为这两种系统的应用提供了良好的条件。
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。
1.3国内污水源热泵技术应用现状我国的污水源热泵技术研究从21世纪初开始,北京市高碑店污水处理厂在2000年开始投入使用,随后北京市奥运村污水源热泵站、河北秦皇岛污水处理厂、北小河污水处理厂等污水源热泵相继建立,为了确保污水源热泵技术的不断发展,我国先后颁布了《城市污水回用设计规范》、《城市污水再生利用标准》、《城市污水再生利用工程设计规范》、《城市杂用水水质标准》等多项规范和标准,促使我国污水源热泵技术的研发速度有了明显提高。
污水源热泵用于集中供暖的技术经济分析
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愈来愈取得人们的关注。
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暧的方案。
而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,和具它供暧形式相较较得出了乐观的结论。
而且按照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良方式,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,在暧通空调领域,污水源热泵的进展愈来愈取得人们的关注。
虽然污水源热泵技术在国外早有应用⑴,但其在国内也是最近几年来才有了长足的进展。
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⑵,使得污水源热泵在节能性和环保性等方而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,在利用髙温水源热泵机组的情形下,热泵机组出水温度可达到直接供腹的要求,所以在冬季利用污水源热泵供腹是一项超级有潜力的技术。
本文以在冬季利用污水源热作为小区供暖热源方案,和普通供暧锅炉方案作一个左量的技术经济分析。
比较对象为此刻比较常常利用的几种集中采暧形式:燃煤锅炉、燃气锅炉和燃油锅炉。
1集中供暖条件的肯定集中供暖概况武汉市是我国著名的重工业特大城市,每一年污水排放量超级大。
而且武汉市气候特征为复日酷热,冬季湿冷。
可是由于武汉市一般累年日平均温度低于或等于5°C的日数为59 天⑶,没有达到60天的最低供暧要求,所以不属于国家强制冬季集中采暖城市。
可是随着人民生活水平的日趋提髙,对冬季采暧的要求也日渐强烈。
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暧利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,该小区总供暧而积为5OOOOin2,供腹热指标按60W/m2计算⑷。
计算供暖热负荷为正确计算该小区在采暧时期的热负荷,采用绘制热负荷延续时刻图⑸的方式。
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污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用
当前,污水源热泵系统是一项新能源系统技术,也受到了国内外学者的关注,污水源热泵系
统技术的应用和推广前提及保证就是裕兴的安全节能和高效性。
2污水源热泵技术工作基本原理
污水源热泵系统主要是指一种利用洗浴废水中的低温、低位的热能性资源,主要采用的是热
泵的基本原理,主要通过少量高位的电能输入,来满足从低位热能转向高位热能的过程,即
可进行供热或是制冷性能的高效和环保,以及节能的热水供应系统技术。
其系统原理及描述
如下:大量来自于人们淋浴下来的污水,一般温度在30℃左右,其含有一定的热能,在该类
污水排放之后,不仅能将该类热能带走,同时可以将超过30℃的热水合理的排放到地下,会
对土壤等自然环境造成热污染。
污水源热泵的热回收系统,还能有效地提取污水中多余的热量,还可以将这些多余的热量直接的加入到新的洗浴用水中,从而可以使得热量得到循环被
利用。
而被回收的热量,主要占被加热洗浴用水需求的70%左右,而污水则降低到5℃左右
后在进行排放,避免污染问题的出现。
此外,洗浴产生的污水,则集中到地下污水池,可利
用专用污水换热器,在利用污水换热器中不断流动的冷媒将热量吸收到冷媒中,使温度升高,并通过热水机组的蒸发器,将热量释放给热泵系统的冷媒中,热水机组不断运行,再利用冷
凝器将冷媒中产生的热量,传递到使用的热水,产生高温洗浴类型的用水,从而满足热能循
环利用。
在此循环过程中,废水从平均30℃左右,被降温至5℃左右,所提供的热量可以使
约70%废水量的洗浴水从7℃加热到37℃。
由此可见,从污水中提取的热量,理论上就可以满足洗浴用水所需热量的83%。
但是一般情况,供水温度偶尔低于10℃,或由于污水池偏小、洗浴高峰污水的流失等因素的影响,实际
运行从污水提取的热量约占总热量的70%左右,其余少量不足部分热量可以采用外购热水及
辅助热源等方式补充。
3污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用
3.1工程概况
本项目建筑类型为住宅,项目建筑面积为18.5万平方米,末端采用地热及散热器供暖系统。
原换热站利用热电厂供给的高温热水,在换热站内采用间接连接的供热方式利用换热器换热,通过站内的循环水泵加压送至热用户。
换热站改造后,将不再使用热电厂热量,并利用吸收
式热泵将低温热源(污水)的热量送至高温热源(热用户侧高温水)。
整个采暖系统与热用
户之间为直接连接。
此时热电厂的热源作为事故备用热源使用。
3.2技术方案
3.2.1方案论述
污水源热泵系统,是以城市污水资源作为热源,通过热泵技术将污水中的低品位热能,转换
成高品位热能对热用户进行供暖。
本项目共选配2台单台制热量为4630kW的热泵机组,每
台热泵匹配7台JTHR-WLT-200-0.3/0.2-4/0型污水换热器,系统总制热量为:9260kW。
3.2.2该系统工艺流程
污水热泵系统供热工艺流程,由图1可知,污水热泵的供热空调系统,在宏观上主要是通过
三个子循环的系统而组成。
首先,11.0℃左右的污水经过污水泵提升,在进入到无堵塞的高
效换热污水换热器中,方可进行放热,在一定的温差范围之内(4.4℃左右)的热量传递给清
洁水,在通过6.6℃左右的排放到下游的水源之处,从而实现了污水的循环。
然后,8.8℃左
右清洁水中可经过中介泵来进行输送,利用A阀进入到热泵机组中的蒸发器来进行整体释热,在将污水中获取的整体热量传递到热泵机组中,在4.4℃左右我们需要再次的进入到污水换
热器中,进行相应的吸热,从而形成封闭循环,即中介循环。
最后,40℃左右末端的系统中
的水要经过末端的泵进行输送,在通过A阀进入到热泵机组冷凝器中来进行相应的提热,热
泵机组要从低温处所以转化的热量进行吸收,再以50℃左右来进入到末端散热的设备,将所
获取的热量释放给供热的用户,最终实现末端的循环。
图1污水热泵系统供热工艺流程
3.2.3系统能效分析
此运行费用计算时间,考虑了供暖期的不同室外温度以及污水的温度的变化。
冬季供暖期为174天,初、末寒期加次寒期约80天,每天运行时间为16小时,主机平均能效比COP5.1,
估算机组负荷率为80%;极寒期约94天,每天运行时间为16小时,主机平均能效比COP4.6,估算机组负荷率为80%
3.2.4节能计算
第一,燃煤锅炉的年耗煤量。
锅炉主体直接消耗燃煤,燃煤供热的年耗煤量计算公式为:
式中:M锅炉—燃煤供热的年耗标煤量(t);
R—年供热量,MW,
此处:R=9260×16×174×0.8=20624MW
η—燃煤锅炉效率及供热效率综合总和0.7;
κ—管网输送能耗0.95;
C—燃煤热值,7000kcal/㎏。
经计算:M锅炉≈6350(t)。
第二,热泵系统的年耗煤量。
污水源热泵系统供热的年耗煤量计算公式为:
式中:R热泵—年耗电量,此处:R热泵=2503×0.8×16×174=5575MW
ζ—火力发电效率及电力输送效率总和,约为0.33;
κ—管网输送能耗,取0.95;
C—燃煤热值,7000kcal/㎏。
经计算:M热泵≈2185(t)。
第三,热泵系统供热最终可节省标准燃煤量及减排量。
污水源热泵年节省标煤量为:6350-2185=4165(t/a);
减少CO2排放量:4165×2.62=10914.12(t/a);
减少SO2排放量:4165×0.0085=35.14(t/a);
减少氮氧化物排放量:4165×0.0074=30.83(t/a);
减排一氧化碳:4165×0.023=95.81(t/a);
注:每吨标煤排放:二氧化碳2.62t、二氧化硫8.5㎏、氮氧化物7.4㎏、一氧化碳23kg。
根据上述计算过程:每年可减少燃煤量折合标煤4165t。
现市政供热的煤炭热值一般仅为5000kcal/㎏,如照此计算每年可减少燃煤量约为5831t。
5结论
综上所述,近年来污水源热泵系统在生活热水系统中已经逐渐被设计采用,但仍在开发阶段,需在实践中逐渐完善。
此外,污水源热泵系统在设备材料的选用需要特别关注水质对设备的
影响。
同时污水源热泵系统选用,推广了绿色环保供应热水的方式,既符合国家能源产业政策,又实现了节能环保,经济效益和环境效益显著。
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