污水源热泵在城市供热供冷中的应用
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
01
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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。
污水源热泵系统在寒冷地区污水处理场合中的应用与模拟分析_secret.doc
污水源热泵系统在寒冷地区污水处理场合中的应用与模拟分析_secret污水源热泵系统在寒冷地区污水处理场合中的应用与模拟分析摘要：城市污水是一个优良的引人注目的低温余热源，为保证寒冷地区、寒冷月份污水生物处理的顺利进行，回收处理后污水中的热能回用于处理前污水以提高污水水温，提出以处理后污水为热源，待处理污水为热汇的热泵系统，并根据污水水质的特殊性和大温差换热地特点，使用多级淋激式冷凝器。
建立各部件模型，根据哈尔滨某制药厂的实际情况，模拟了三级淋激式换热器及整个热泵系统的性能。
计算结果显示污水最终出口温度29.569℃，能够满足生物处理要求，系统具有可行性，且系统能效比4.177，节能性能好。
关键词：污水源热泵；污水处理；淋激式换热器；性能模拟1．新系统的提出我国目前大多数污水处理厂最常使用的污水处理方法是传统的配合鼓风曝气工艺的活性污泥法。
活性污泥法是生物处理法的一种，其原理是利用生长在水中的活性污泥絮状物和游离细菌等微生物对污水中的污染物质氧化分解，使污水得到净化，同时使微生物本身获得生长所需的营养继续繁殖。
污水水温是影响污水生物处理的最重要因素。
研究表明生物法处理污水最适宜的温度范围是25℃～30℃[1]，所以在寒冷地区、寒冷月份或特殊场合的污水处理过程面临挑战。
现行的解决办法非常有限，在我国部分北方城市常用的措施有：(1)曝气池、二沉池等池壁采用发泡保温板保温，外砌砖围护结构，代替一般的池边堆土保温方式；(2)鼓风机一侧设空气预热室，将冬季-25～-30℃的冷空气预热到5～8℃；(3)适当加热污泥，包括回流污泥；(4)用热蒸汽给进入曝气池的污水加热。
现行的这些办法使污水处理成本高的问题进一步加剧。
而经生物处理过后的污水含有一定的热量，却未被加以利用而直接排放掉，这就使得污水处理过程中存在一个明显的能耗矛盾：一方面浪费掉大量处理过污水中的热能，一方面又需要大量热量来加热处理前污水或加热曝气或污泥以保证处理效果。
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。
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。
污水源热泵系统应用照亮绿色新生活
多米尼卡空气源热泵，全球首家STS质量追溯体系。
随着社会时代发展步伐的逐渐加快，我国的能源环境正在面临着严峻的考验。
据世界能源组织统计，全球能源在以每年5%的增长速度进行消耗着。
所以，对于我国建筑耗能大户暖通空调行业来说，寻找可再生新能源才是首要任务。
当今社会的科技发展日新月异，人们的生活水平也是正在处于稳步增长阶段，大量时代的产物油然而生，城市污水就是其中之一。
据调查，我国每年排放城市污水可达400亿吨左右，随着城市化进程的加快，污水排放量还将继续增加。
据了解，城市的低位废热约有40%潜在城市污水中，合理的回收这部分低位热量，将城市污水处理的水量和热量同时回收利用，既实现了城市废热的回收利用，变废为宝，同时又开发了一种新的可再生清洁能源的利用方式，为城市污水的资源化、低品位清洁能源开辟了新途径，可谓一举双得。
研究表明，城市污水具备水量大，温度适宜稳定，季节变化幅度小，冬暖夏凉等特点，因此可以作为良好的低位可再生能源。
原生污水源热泵是利用城市污水作为冷热源，根据污水冬季温度高于室外温度、夏季温度低于室外温度的特点，用换热器将污水中难以直接利用的热能提取出来，送入中介中，再传递给热泵主机，形成高温水用以冬季供暖。
这套系统还可以逆用的，用以夏季制冷。
作为地源热泵技术应用形式的一种，推广原生污水热泵技术是改变城市以燃煤为主的能源消费结构现状的一个有效途径，更为可再生能源的应用和发展拓展了新的空间。
众多项目得成功实施，证明了采用原生污水源热泵系统供暖制冷，节能率达到了30%～75%，真正实现了零排放，零污染，不向大气中排放任何废气、废物以及废渣，其投资费用与运营费用与传统方式相比也都降低了很多，大力开发每年可节煤上亿吨，这也将减少大量温室气体的排放。
如今，建设绿色生态文明已经成为了社会各界共同关注的焦点，污水源热泵系统汇聚了节能减排，低碳环保，可再生清洁能源利用等众多亮点于一体，为我国的节能环保事业的顺利进行奠定了良好的基础。
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。
污水源热泵的应用及思考
车辆工程技术156理论研究0 引言 污水源通常包含两类污水：（1）原生污水（简称原水），城区市政排水管网中未经处理的污水；（2）中水，城区市政排水经污水处理厂处理后达到国家排放标准的污水。
随着城市规模的扩大及居民生活条件的改善，城市污水量大量增加。
在城市污水中蕴含着大量的低位热（冷）能资源，污水源热泵技术可以有效地提取这些低位热（冷）能用于城市供暖（冷）。
近些年，污水源热泵技术在乌鲁木齐市及周边地区逐步得到推广应用，在应用中出现了各种问题。
笔者通过部分应用实例，对这些问题进行分析探讨，探索总结解决方案和措施，使这项技术的应用更加普及和高效。
1 污水源热泵供热方案 热泵是一种能量利用装置，该装置以消耗部分能量为代价，使热量由低温物体转移到高温物体。
根据热力学第二定律，热量不会自动实现“逆向”传递，即不可能自动由低温物体向高温物体传递，热泵必须具有驱动能才能实现热量的“逆向”传递。
热泵虽然消耗了部分驱动能，但是热泵所制取的热能要高于所消耗能量。
热泵所制取的热能与消耗的驱动能之比，称之为热泵性能系数，简称COP。
热泵所制取的热能永远大于热泵所消耗的驱动能，即COP恒大于1，所以说热泵是一种节能装置。
污水源热泵的工作原理是利用污水源热泵压缩机系统，消耗少量的电能，使热泵系统内循环介质压缩至高温高压状态，从而具有“吸收”低温热源中热能的能力，把存在于污水中的低位热能“提取”出来，为用户供热，供热量为消耗的电能和由低温热源吸收的热量之和。
污水源热泵供热系统主要由污水系统、热泵系统、热网水系统三部分相连接组成。
根据污水是否直接进热泵机组可以将供热系统分为直接利用和间接利用两种方式。
直接利用方式是指污水主干渠内的污水在污水泵的作用下直接进入热泵机组，在热泵机组内“换热”降温后再回到污水干渠，热网水在热网循环泵的作用下进入热泵机组，在机组内“换热”升温后再回到热用户（简称直进式）；间接利用方式是指污水先通过污水换热器进行热交换，将热量传递给中介水，中介水再进入热泵机组“换热”，热网水侧与直接利用方式相同。
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。
污水源热泵的推广及应用
污水源热泵的推广及应用【摘要】本文主要介绍污水源热泵的推广及应用。
主要从污水源热泵的系统分类、工作原理及应用展开讨论。
污水源热泵的推广具有非常重要的意义。
因此特在此作简单阐述。
关键词：污水源热泵，城市污水，热源引言：水源热泵就是污水热能利用的一种形式。
它是以城市污水作为热源/热汇，通过消耗少量电能，在冬季把贮存于污水中的热能“提取”出来为建筑物供热；在夏季则把建筑物室内的热能“提取”出来，释放到污水中，从而降低室温，达到制冷效果的一种装置[。
随着我国人民生活水平的不断提高，空调和热水供应方面所消耗的能源显著增加，而这种能耗对温度的要求通常是在中低温区，对这部分能源的消费大多是通过燃烧煤、石油、天然气等获得高位能源来实现的，这不但浪费了大量的能源而且严重污染了环境。
在能源和环境备受世界关注的今天，城市污水热能作为一种新的可再生能源比以往任何时候更加受到重视，因为它能够满足这部分中低温的能源需求，如果能被充分的利用，则可节省大量的高品位能源，减少城市废气废热的排放，达到节能环保的效果，同时也是实现污水资源化的有效途径。
一、污水源热泵系统分类污水源热泵系统按照热泵机组机房的布置情况可分为集中式、半集中式和分散式的污水源热泵系统；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、以中水作为热源/热汇的污水源热泵系统。
按照污水和热泵中的热交换器是否直接进行热交换，可分为直接利用系统和间接利用系统。
污水源热泵直接利用系统是污水直接与热泵的热交换部分进行热交换，该系统多以中水作为热源，如图1示；而间接利用系统是指污水换热器将污水的热能传递给清水，清水再和热泵进行热交换，该系统一般以未处理的污水作为热源，如图2示。
直接利用方式的热能提取效率高，一般直接利用方式的节能率比间接利用方式高7%左右[2]。
图1水源热泵直接利用系统图2水源热泵间接利用系统二、系统工作原理城市污水处理厂二沉池排水温度随所在地理纬度不同有所变化，一般冬季为8~20℃，夏季为23~28℃。
污水源热泵应用
第三代
第四代
第五代（非智能自控）
第七代
第六代
第五代（智能自控）
城市原生污水源热泵
需注意的问题 目前污水源热泵市场已经初具规模，但是比较前沿的技术（比如防阻机设备、 比如直连式污水源热泵机组）还掌握在较少数的企业手中，所以我们参与的机 会并不是很多，在这里提出几点建议供参考： 一、客户选择很重要，成熟的或者已经做过类似项目的客户和我们合作的机会 微乎其微，遇到污水源热泵项目，要迅速拿出方案，力争以最快的速度征服客 户，迟则生变。 二、就我们目前的情况看，推广污水源热泵技术尚有许多难点和壁垒，所以我 们遇到这样的项目，一定不是只推广我们的产品，而一定要为客户提供整体的 解决方案，避开我方主机设备在类似项目中的弱势情况，只有这样，我们才会 有些胜算。 三、迅速掌握污水源热泵技术，包括相应产品的开发。 四、依靠团队的力量，分工合作，所谓团队不仅仅包括我们的技术和销售团队， 还要整合设计院、城市污水管理部门、市政工程施工队伍，甚至一些竞争对手。 五、动手之前要详细考察工程地点的污水情况，包括水量水温等。
城市原生污水源热泵
3、城市原生污水源热泵技术概要 城市原生污水源热泵空调系统包括三项技术，第一是热泵技术，该技术已得到成 熟发展应用；第二是原生污水的取排方法与装置，实现原生污水对设备的无堵塞、无 污染技术；第三是含复杂混合物的城市污水的流动与换热特性，保证系统稳定传递热 量。第一项为常规技术，国内外已发展应用多年。第二、三项为新技术，是原生污水 热能得以再生利用的关键，目前也已成功运用到实践中。 （1）工作原理 运行机制 主要技术原理是热泵的运作机制，即将污水中的热量或冷量传递给建筑 物。可分为三个能量转移过程： 第一过程：机组的介质在蒸发器内蒸发吸收热量，污水或污水侧二次水在蒸发器中经 过，与介质换热，并将热量释放给介质，介质吸收热量蒸发。 第二过程：机组自身介质循环，蒸发的气体被压缩机吸入并压缩，变成高温，高压的 气体，进入冷凝器，实现热量向冷凝器转化的过程， 而冷凝器是与末端系统连接的。 第三过程：机组的高温、高压的介质进入冷凝器冷凝，放出热量，并与系统水进行热 交换，实现将在蒸发器内吸收的热量和输入的电能的总和输出给采暖末端系统水的过 程；采暖末端系统将热量释放给房间，达到制热的目的。
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。
污水源热泵介绍
污水源热泵介绍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，弃之为废，用之为宝。
因此，在对城市污水进行处理的同时利用其中的热能，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℃。
污水源热泵是以污水作为热源进行制冷、制热循环的一种空调装置。
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。
1 污水源热泵技术的应用对于城市污水中低位能源的开发利用。
前苏联和北欧等区域供热较发达的国家对此方面的研究比较活跃。
由于能源危机及环境问题的日益突出。
美国、日本、德国等发达国家都纷纷投入大量的财力和人力进行此项研究，并取得了一定的发展。
我国的污水源热泵应用目前还刚刚起步。
北京高碑店污水处理厂、北京北小河污水处理厂、河北秦皇岛污水处理厂和哈尔滨马家沟截流渠污水项目等分别在这方面进行了有益的尝试，且运行效果良好。
但目前应用的供热供冷面积较小，与污水中含有的巨大能量相比不成比例，污水源热能利用是大有潜力的。
污水源热泵空调系统技术系统特点：不受建筑冷热平衡的限制，不打井、不埋管、将污水变废为宝，适用于各种类型的建筑供热、制冷及生活热水。
应用条件：建筑物附近有污水干渠且污水量充足。
环保及经济效益：夏季空调过程中，将废热排放到污水中，而不是像常规空调那样通过冷却塔排放到大气中，可避免“热岛效应”、避免霉菌污染、避免噪声污染。
冬季替代传统锅炉供热，减少燃煤、减少CO2等有毒、有害物质的排放，每利用1t污水，相当于减少燃煤2㎏，减少CO2排放3kg。
我国每年污水排放量约750亿m3，可供13.2亿㎡以上的建筑采暖、空调，如果将污水全面利用起来，每年可节约燃煤1.5亿吨，减少CO2排放4.5亿吨。
污水的温度冬暖夏凉，经过我公司的实际检测，冬季哈尔滨污水最低温度12℃，夏季重庆污水最高温度24℃，所以污水是最好的冷、热源。
与常规市政锅炉供热和冷水机组比较，运行费用降低30%以上，同时，热泵可以一机多用（供冷、供热、生活热水），使系统初投资降低30%以上。
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。
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%。
城市污水源热泵应用
城市污水源热泵应用摘要：污水源热泵是以城市或工业污水作为提供和储存能量的冷、热源的空调系统。
文章介绍了污水源热泵的工作原理、性能特点及应用，且在未来具有较大的经济和社会效益。
关键词：污水源热泵、应用、性能自然界中存在着大量的不能为人类直接利用的低品位能源，它们广泛的分布在空气、土壤、地下水、地表水、生活污水、工业废水之中。
能源的紧张，让我们开始对这些低品位能源有了更多的关注。
它们中有许多都是可再生的能源，没有污染，而且可以源源不断的供给。
城市生活污水作为人类生活必不可少的附属品，蕴含着巨大的能量，可以成为优质的低温热源，冬暖夏凉，在采暖季和制冷季都能保证水温变化不大，受气候影响较小，同时污水的水量稳定，是污水源热泵的理想热源。
一、污水源热泵的工作原理污水源热泵就是以城市污水为提取和储存能量的冷、热源，借助压缩机系统，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。
根据污水和热泵中的热交换器是否直接进行热交换，污水源热泵可分为直接利用系统和间接利用系统。
污水源热泵直接利用系统是污水直接与热泵的热交换部分进行热交换，该系统多以处理水作为热源。
污水源热泵间接利用系统就是污水只和热泵前的热交换器及清水进行热交换，而清水再和热泵的热交换部分进行热交换，该系统多以未处理水作为热源。
直接利用方式的热能提取效率高，节能效果比增加一次换热要好，一般直接利用方式的节能率比间接利用方式高7％左右。
二、污水源热泵的性能特点1、环保效益显著热泵机组的运行没有任何污染，没有燃烧过程，避免了排烟、排污等污染。
供冷时省了冷却水塔，避免了冷却水塔的噪音、霉菌污染及水耗，同时热泵机组的运行不受天气和温度变化的影响，使用污水作为热泵水源，与地下水源相比，可以避免大量开采、回灌地下水对地下水造成的不良影响，起到保护水资源的作用。
2、高效污水源热泵机组可利用的水体温度夏季为10～20℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。
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
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。
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。