水水热泵与主机热回收方式比较
污水处理中的能源回收技术
污水处理中的能源回收技术随着城市化进程的加速和人口的快速增长，污水处理问题日益凸显。
而传统的污水处理方式面临着两个主要的问题：一是高能耗，二是难以处理产生的废水。
然而，随着科技的不断发展，污水处理中的能源回收技术逐渐成为解决这些问题的关键。
本文将详细介绍污水处理中的能源回收技术，包括利用热能、生物能、化学能等回收技术。
1. 热能回收技术热能回收技术是一种将污水处理过程中产生的热能转化为可供利用的能量的方法。
主要有以下几种技术：1.1 热泵技术热泵技术通过使用地热或废水中的热能，将其转化为热能用于供热或供暖的目的。
这种技术不仅可以减少能源消耗，还可以降低碳排放。
1.2 蒸汽发生器技术蒸汽发生器技术将废水中的热能转化为蒸汽，用于发电或供应工业生产中的蒸汽需求。
这种技术对于降低能源消耗和改善环境质量具有重要意义。
2. 生物能回收技术生物能回收技术是一种将污水处理过程中的有机废料转化为可再生能源的方法。
主要有以下几种技术：2.1 生物沼气技术生物沼气技术通过利用细菌分解污水中有机物质产生的沼气，用于发电、供暖或燃料替代。
这种技术不仅可以减少化石燃料的使用，还可以减少温室气体排放。
2.2 生物发酵技术生物发酵技术将污水中的有机废料转化为生物燃料或化肥。
这种技术不仅可以提供可再生能源，还可以减少对化石燃料的依赖，并且有助于农业的可持续发展。
3. 化学能回收技术化学能回收技术是一种将污水处理过程中的化学能转化为可供利用的能量的方法。
主要有以下几种技术：3.1 化学反应技术化学反应技术通过利用污水中的化学反应产生的能量，将其转化为可供利用的能源。
这种技术可以降低能源消耗，同时还可以提高废水处理的效率。
3.2 电化学技术电化学技术是一种利用电解反应将废水中的化学能转化为电能的方法。
这种技术不仅可以减少能源消耗，还可以减少对化石燃料的依赖。
总结：污水处理中的能源回收技术是解决高能耗和难以处理产生的废水问题的重要途径。
热泵技术及直热循环式与循环式热泵对比
热泵技术及直热循环式与循环式热泵对比 生活热水供应是人民生活质量提高的必然。
热泵热水机组是当前最为节能、环保、安全、可靠的制取生活热水的设备。
随着改革、开放，人民的生活有了极大的提高。
城里每家每户都有了煤气供应，大大方便了烧热水。
以后电热水器、燃气热水器大量进入寻常百姓家，每个家庭用热水有了保证。
至于酒店、宾馆等等商业设施，自然必须有集中的热水供应。
目前，就连学生宿舍、小区住宅，都纷纷安装上了中央热水系统，保证了人们对于热水的需求，洗脸洗澡，做饭洗菜等都用上了热水，使人们沐浴在一个“温暖、温馨”的天地里。
当前生活热水供应的耗能是很高的，椐统计，城市各类商业建筑生活热水的能耗约为其建筑总能耗的10-40%（其中，写字楼约为2.7%；商场10.7%；饭店31%；医院41.8%）；城市民用建筑生活热水能耗约为其建筑总能耗的20-30%。
而建筑能耗约占整个社会总能耗的30%，这样折算下来，热水的能耗约为整个社会总能耗的3-4%，根据估算，为满足全国城镇居民生活热水供应（年人均耗用热水25-35 升/日），一年约要耗用相当于1750 亿到2450 亿度电的能量。
节能是热水技术发展的永恒主题，高能耗是常规热水技术无法克服的缺点。
热泵技术是一种热能回收技术，使用热泵技术，利用空气中、水中所蕴藏的趋于无限的能量，一年四季都可以将空气中和水中取出的热量来制造热水。
利用热泵原理制造的热水机组是一种热效率大于1 的设备。
无论是水源热泵或者空气源热泵，都是可以吸取低温水源或空气源的热量，再将这一些热量连同本身所消耗的一部分电能所转化的热量，转送到常温环境条件下去应用。
就拿空气源热泵热水机组而言，利用了制冷工质循环过程的“泵”热原理：少量电能驱动机组进行，单位时间用电量为Q1；机组运行，利用制冷剂的相变从空气中吸收大量热能Q2；冷水进入机组，被加热成高温热水，得到Q3。
根据能量守恒定律：输入能量=输出能量即Q3=Q1+Q2标准工况下：Q2=3.6Q1，故Q3=Q1+3.6Q1=4.6Q1性能系数COP=输出能量/输入能量=Q3/Q1=4.6即相当于消耗1kW的电能得到4.6kW的热能。
热回收水源热泵工作原理介绍
热回收水源热泵工作原理介
绍
-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
热回收水源热泵工作原理
热回收型水源热泵冷热水机组主机部分由制冷压缩机、热回收换热器、冷凝器、蒸发器、四通阀、热力膨胀阀等部件组成，空调的制冷或制热主要由四通阀切换制冷剂走向改变冷凝器及蒸发器功能从而得到制冷或制热功能。
热回收换热器在压缩机的高温排气管管路上，不管冬天或夏天，热回收型热泵空调机组都有热水供应。
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制冷压缩机排出的高温制冷剂在热回收换热器中散出部分热量给热水收水箱中的热水加热，从热回收换热器出来的高温制冷剂通过四通换向阀进入冷凝器散热，热量将由室外冷却塔排走；从冷凝器出来的低温制冷剂通过过滤器进入膨胀阀节流变成低温制冷剂，低温制冷剂进入蒸发器蒸发吸热，将水降温给室内风机盘管提供冷水，室内风机盘管吹出冷气。
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制冷压缩机排出的高温制冷剂在热回收换热器中散出部分热量给热水收水箱中的热水加热，从热回收换热器出来的高温制冷剂通过四通换向阀进入蒸发器散热，热量给室内风机排管提供热水，室内风机盘管吹出暖气；从蒸发器出来的低温制冷剂通过膨胀阀节流变成低温制冷剂，低温制冷剂进入冷凝器蒸发吸热，给室内风机盘管提供热量，从冷凝器出来的冷水从室外冷却塔吸热，给冷凝器提供常温水。
4。
污水源热泵系统与集中供热系统对比
污水源热泵系统与集中供热系统对比原生污水源热泵原理：在高位能的拖动下，将热量从低位热源流向高位热源的技术。
它可以把不直接利用的低品位热能（如空气、土壤、水、太阳能、工业废热等）转化为可利用的高位能，从而达到节约部分高位能（煤、石油、天然气、电能等）的目的。
在制冷状态下，污水源热泵原理是通过压缩机对冷媒做工，使其进行汽——液转化的循环。
通过蒸发器内冷媒的蒸发将由风机盘管循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至城市原生污水里。
在室内热量不断转移至地下的过程中，通过风机盘管，以13℃一下的冷风的形式为房间供冷。
在制热状态下，污水源热泵原理是通过压缩机对冷媒做功，并通过换向阀将冷媒流动方向换向。
由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量，通过冷凝器内的冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过蒸发器内冷媒的冷凝，由风机盘管循环将冷媒所携带的热量吸收。
在城市原生污水中的热量不断转移至室内的过程中，以35℃以上热风的形式向内供暖。
污水源热泵原理优势特点：1）利用可再生能源，环保效益好污水源热泵原理利用了城市原生污水中丰富的热量资源作为冷热源，进行能量转换的供暖制冷空调系统。
城市原生污水是一个巨大的能量采集器，巨大的城市废热从市政污水管路中排出，这种储存于城市原生污水中的能源数以清洁的，可再生能源。
2）高效节能，运行费用低污水源热泵原理是采用温度恒定的城市原生污水作为能源，能效比COP在4.5~5.0之间，比空气源热泵高出40%左右，污水源热泵机组运行费用比常规中央空调低30%~40%左右。
3）运行安全稳定，可靠性高无燃烧设备，无爆炸隐患，使用安全。
如使用燃油、燃气锅炉供暖，其燃烧产物对居住环境污染极重，影响人们的生命健康。
污水源热泵机组利用常年温度稳定的城市原生污水，夏季不会向大气中排除废热，加剧城市的“热岛效应”；冬季不受外界气候影响，运行稳定可靠，不存在空气源热泵除霜和供热不足的问题。
热泵回收热量计算方法
热泵回收热量计算方法
热泵回收热量的计算涉及到多个因素，包括热泵系统的效率、制冷剂的性质和工作条件等。
以下提供两种方法：
方法一：
1. 根据所需的供热功率估算所需要的热泵大小。
2. 根据热泵的制冷效率及其在设计条件下的计算制热量。
3. 如果热泵的制冷效率与设计条件不相同，则需要进行修正计算。
方法二：
根据低温余热水、用户侧热水和蒸汽的参数，吸收式热泵制热系数COP取，故热泵系统回收低温余热水的热量为Q0 = Q /[( COP- 1) /COP]。
低温余
热水按10℃温差提取热量，则循环水量由m = Q0 / (C ×△T )计算，其中C 取/( kg℃ )，△T取10℃。
以上是两种热泵回收热量计算方法，可以结合实际情况选择合适的计算方法。
利用热泵技术回收城市污水中的热能
利用热泵技术回收城市污水中的热能摘要：城市污水，作为一种可利用资源存在，至今还没进行大规模的开发。
并且，在城市污水中，不仅存在这稳定的温度，其热能值也非常高。
而热泵技术的不断完善，使得城市污水受到了大家的关注。
下面，本文首先对城市污水的主要特点进行分析，进而引出热泵污水回收城市污水的可行性，最后进行回收方式和相应措施的分析。
关键词：水源热泵；城市污水；热能利用随着我国经济社会的不断发展，热泵技术也得到了完善，同时城市污水也受到的人们的关注。
在2001年，北京实现了第一套利用热泵技术回收城市污水的热能系统，并且得到了明显的社会效益和环保效益。
因此，利用热泵技术回收城市污水中的热能成为了商场、学校或是办公楼在中制冷或供暖的最佳选择。
1 对城市污水的特点进行分析1.1 城市污水的温度变化幅度小对于城市污水，其最大的优点就是温度变化较小，与室外的温度相比，其特点就是冬暖夏凉。
夏季时，城市污水的最低温度是22℃左右，最高温度是25℃左右，会比正常的温度低10℃左右；而冬季时，则城市污水的最低温度是13℃，最高温度会是17℃，这时就会高出正常温度20℃左右。
所以，城市污水是热泵水源的最佳选择，在夏季时可以进行空调制冷；冬季时可以继续室内供暖，实现冬暖夏凉的效果。
1.2 城市污水的热能较高在城市的所有热能中，城市污水的热能是最高的，并且有关数据表明，当城市污水量达到500万m?/d时，其热能值大约是37亿kw。
在北京的XX家污水处理厂中，其热泵系统回收污水的制冷和制热系统都达到了3.5～4.4范围内。
因此，对于城市污水，无论是制冷还是制热都是热泵回收的最佳资源。
1.3 气候对城市污水的影响较小对于城市污水的热源和冷源，受到气候的影响都比较小，无论是夏季还是冬季，甚至是晴天或雨天，城市污水的热能值都比较稳定。
并且，对于不经过任何处理的污水，也可以进行热泵回收的，而且利用热泵技术回收城市污水中的热能，不仅仅在城市中可以应用，在农村也是可以使用的，其区域是无限制的。
回收循环水余热的热泵供热系统热力性能探析
回收循环水余热的热泵供热系统热力性能探析摘要：能源是社会各界得以持续发展的重要因素，但由于社会发展速度过快，导致我国能源处于短缺趋势，对此，我国提出诸多节能策略，并越发关注火电厂回收循环水余热资源。
为切实实现节能减排目标，本文以回收循环水余热的热泵供水系统为核心，先行提出该系统的技术类型，继而指明该系统的实现方式与参数设计，最后针对该系统展开性能探析。
关键词：回收循环水余热；热泵供热系统；热力性能引言：针对回收循环水余热设计热泵供热系统，不仅可以彻底缓解电厂综合供热排汽机组剩余热源不足的各种现实利用问题,有利于有效率地减轻电厂处于大气环境气候变化中的压力。
因此,对电厂能源循环综合利用供热水源的低压余热回收能源综合加以进行低压余热回收并对综合循环利用进行技术管理是目前有效提高火力发电厂综合供热机组能源循环综合利用管理效率的重要实用技术手段。
一、回收循环水余热的热泵供热系统技术类型1.开闭循环类型（1）开式循环，方法就是能够把水的运动分成两部分,一部分水运动的工作在一个冷却塔内部正常循环磨房,其余2水将被分配给单位的热泵低温热回收垃圾的工作,导致冷却一座塔的正常操作循环池结合，实现热泵中央电循环的新型电容器饮用水,打开自动循环运行方式的电厂、饮用水的总体质量在所有参与开式循环发电厂通常要求相对较高,但由于特定周期的操作步骤是相对简单和方便,这个操作模式主要用于具体的日常周期。
（2）闭式循环，将要求其重新设计建立一个冷凝器循环设备或原新电厂冷凝器设备修改,使其具有双侧可转变为一种新的循环装置式运行周期模式。
在这种双面操作循环中，会在循环中发挥不同的作用。
厂内循环饮用水的一侧流入上层塔，而厂内循环饮用水的另一侧则流经热塔和泵循环。
2.真空类型（1）双侧运行，凝汽器两边同时运行时，冷凝器在所有水回收天然气和电力将在同一时间横向热网,但只有部分双边回用气和水可以同时或先后进入到两个单边回用或上沿冷却水流进塔内。
水源热泵系统热回收技术简介
水源热泵技术作为一种有益于环境保护和可持续发展的冷热源形式越来越多引起社会的广泛关注。
水源热泵是一种利用地球表面浅层水源（如地下水、河流和湖泊）或者人工再生水源（工业废水、地热尾水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统，水源热泵技术利用热泵机组实现能量从低温体向高温体转移，将水体和地层蓄能作为夏季空调和冬季供暖的冷热源，在冬季，水源热泵机组将水体和地层中的能量提取出来，供给室内采暖；夏季，将室内的热量提取出来，释放到水体和地层中，实现室内的降温。
随着对水源热泵系统技术不断的研究，一些新的节能、环保的技术也不断的推出，其中冷凝热回收作为一种典型的新技术也日益得到了社会广泛的关注。
在夏季，绝大部分民用建筑既需要冷量又需要热量。
房间内的空调系统需要冷量来给室内降温，以满足人们的舒适性要求，而大量的洗浴设施又需要很多热量来提供生活热水，满足人们的卫生需要。
传统技术会设置两套系统来分别提供冷量和热量，最常用的系统为主机采用水冷机组和锅炉，一方面水冷机组需要耗费大量的电能来制冷，把房间内的热量提取出来，通过冷却塔释放到空气中去，另一方面锅炉又要消耗大量珍贵的一次能源来供给热量，等于既向空气中排放了大量热量，又要从燃料中获取热量，其中向空气中排放的热能全部浪费掉了，造成了资源的大量浪费。
普通水源热泵系统会分别设置两套机组，一套机组将室内热量提取出来，释放到地下，提供给房间空调；另一套机组将水源水中的热量提取出来供给生活热水，由于需要分别设置两套机组，并且对空调系统所提取出来的热量未进行回收直接释放到地下，因此无论从初投资及运行费用来说，都不是最佳的选择。
那么是否可以采用一套水源热泵主机既提供给房间空调又将释放到水源水中的热量进行热回收并提供给生活热水，来同时满足空调和生活热水的需要呢？当水源热泵机组负荷以满足空调系统需要时，如果机组产出的热量大于生活热水的需热量，即当Q3小于Q1+Q2时：Q1+Q2= Q3+ Q4当水源热泵机组负荷以满足生活热水系统需要时，如果机组产出冷量大于空调系统的需冷量，即当Q2小于Q3-Q1时： Q1+Q2+Q5= Q3由上图可以看出，由于采用了热回收技术，如果系统设计合理，运行在制热工况下，水源热泵的cop值非常高，其cop＝（Q2+ Q3）/ Q1未采用若回收技术的水源热泵制热工况下其cop＝Q3/ Q1根据清华同方SGHP1000型机组的性能参数：当机组的冷冻水供回水温度分别为7℃，14℃，冷却水供回水温度分别为54℃，44℃时机组的制热量为917KW，制冷量为667KW，输入功率为250KW。
热电厂常规循环水供暖与循环水源热泵供暖比较
热电厂常规循环水供暖与循环水源热泵供暖比较摘要：为归还人类蓝天碧水青山的环境，节能减排被提到日程上来，尤其化石能源逐渐减少，不久的将来将会影响到人类的生存，节能势在必行，以空调技术“相变换热”为基础的地源热泵和空气能热泵取暖在一些地区有一定的应用，其中的地源热泵有配套井等设施，投资相对增加很多，设备寿命相对较短，但因其符合国家的环保政策正在被大力推广。
下面从能的角度对热电厂常规循环水供暖与循环水源热泵供暖进行定量分析。
关键词：凝汽器、真空度、焓、汽化潜热热电联产企业是指电厂在发电的同时兼顾冬季百姓采暖，其主要的设备是抽凝机组。
凝汽器运行工作数据表（夏季）首先，看一下单纯发电的情况下凝汽器的运行情况：额定工况下汽轮机进汽压力3.82MPa.温度435℃，此时的焓值是3297.2371Kj/Kg，冬季汽轮机的凝汽器工作在0.008MPa附近，真空度是-93.3KPa，凝气器饱和温度是41.5℃，此时凝汽器循环水进口约27.5℃，出口水温约34.6℃，端差在6.87℃，此时过热汽焓值是533.145Kj/Kg，饱和水焓173.81Kj/Kg，饱和汽焓2576.06Kj/Kg，汽化潜热是2402.25Kj/Kg，以12MW机组（额定58吨蒸汽）为例，58吨真气携带总热能是3297.237*58/3600=53.12MW；通过汽轮机后转换为电能12MW，凉水塔带走的汽化潜热 2402.25*58*1000/3600=38.7MW。
则该汽轮发电机效率在-93.3KPa时是：12/53.12=22.59%。
凝汽器的循环水泵流量需要2900m3/h 扬程25米(项目设计）轴功率263KW 耗能0.95GJ/h，或者263KW。
汽轮发电机的总体效率（发电效率）是（12-0.263）/53.12=22.10%小结：就该汽轮发电机组来说其综合效率是22.10%。
看一下常规循环水供暖条件：凝汽器运行工作数据表（冬季）供热循环水温度需达到50--55℃，端差7--10℃取均值8.5℃，按照55℃计算，饱和温度应该在63.5℃，那么凝汽器的工作压力就是0.0234MPa，真空度是-77.9KPa，此时过热汽焓是943.75Kj/Kg，饱和水焓是265.79Kj/Kg，饱和汽焓是2614.88Kj/Kg汽化潜热是2349.08Kj/Kg，以12MW机组为例，此状态下，要释放出139331MJ的汽化潜热需要139331/2349.08*1000=59.3吨蒸汽；蒸汽携带总热量是3297.237*59.3/3600=54.31MW，其中一部分是发电消耗能量12MW；二是用于供热的139331MJ/h（38.7MW）。
水源热泵热回收原理
水源热泵的工作原理：在制冷模式时，高温高压的制冷剂气体从压缩机出来进入冷凝器（制冷剂环路/冷却水环路），制冷剂向冷却水中放出热量而冷却成高压液体，并使冷却水水温升高。
制冷剂再经过膨胀阀进行节流膨胀成低压液体后，进入蒸发器（制冷剂环路/冷冻水环路）吸收冷冻水中的热量蒸发成低压蒸汽，并使冷冻水水温降低。
低压制冷剂蒸汽又进入压缩机压缩成高温高压的气体，如此循环在蒸发器中获得冷冻水。
在制热模式时，高温高压的制冷剂气体从压缩机出来进入冷凝器（制冷剂环路/供热水环路），制冷剂向供热水中放出热量而冷却成高压液体，并使供热水水温升高。
制冷剂再经过膨胀阀进行节流膨胀成低压液体后，进入蒸发器（制冷剂环路/低温热源水环路）吸收低温热源水中的热量蒸发成低压蒸汽，并使低温热源水水温降低。
低压制冷剂蒸汽又进入压缩机压缩成高温高压的气体，如此循环在冷凝器中获得供热水。
笔者所了解和采用的热回收型水源热泵机组工作原理与上述的水源热泵的工作原理完全相同。
为了回收利用制冷时产生的冷凝热，热回收型水源热泵机组将普通型水源热泵的冷凝器改变成热回收换热器（制冷剂环路/供热水环路）＋冷凝器（制冷剂环路/冷却水环路）的形式。
热回收型水源热泵机组能够同时实现制冷及供热。
热回收型水源热泵机组分
为部分热回收型水源热泵机组和全部热回收型水源热泵机组。
本工程选用全部热回收型水源热泵机组，可实现制冷优先运行、制热优先运行、单独制冷运行、单独制热运行，水源热泵站的热力系统(仅为全部热回收型水源热泵机组部分)示。
关于冷水机组热回收技术的说明
关于冷水机组热回收技术的说明附件关于冷水机组热回收技术的说明1、热回收的原理及介绍1.1背景资料在酒店、宾馆、医院、浴足、桑拿等场所，既需要热水供应，又要制冷空调。
一方面要用燃煤/燃气锅炉生产热水，另一方面要用冷却塔（或地下水、风冷风机等形式）把空调在制冷过程中产生的冷凝热散失到大气中，产生污染的同时浪费能源。
热水与制冷空调两套方案相互独立，致使制冷空调的余热得不到充分利用，甚是可惜！空调压缩机产生的冷凝热量等于空调系统从制冷空间吸收总热量加上压缩机的发热量，约为制冷量的115%以上。
目前绝大部分的空调设计，这部分的热量不但没有利用，还要消耗水泵、冷却塔、风冷风机等动力电能，将这部分热量排到大气环境（或地下环境）中去。
如果把这一部分热量利用起来，变废为宝，免费获取生活热水，实现空调系统的单向能耗，双向输出，在制冷的同时又产生热水，岂不美哉。
1.2冷水机组热回收技术介绍常规制冷空调用压缩机的出口处的制冷剂温度在65℃~95℃之间，冷凝管的表面热的烫手，空调热回收技术就是利用这部分的冷凝废热资源，来产生热水的。
1.2.1部分热回收如下图：热回收装压缩膨胀水水水水部分热回收（100%+30%的换热铜管）双管束换热器：制冷剂侧共用一个回路，水侧上下分层。
1.2．2全部热回收全热回收（100％+100%的换热铜管）双管束冷凝器：制冷剂侧共用一个回路，水侧左右分层。
30℃45℃制冷剂2、热回收量热回收温度一般不高于60℃2.1对于水冷螺杆机组的部分热回收量① R22机组：60度热水，回收量最大10%；55度热水，回收量最大15%；50度热水，回收量最大30%；45度热水，回收量最大50% 。
② R134a 机组： 60度热水，回收量最大8%； 55度热水，回收量最大14%； 50度热水，回收量最大29%；45度热水，回收量最大50%。
说明：① 对于不同的热回收温度和热回收量，机组需要进行不同的设计和报价。
某学院综合楼空调热回收方案比较
一、项目概况及系统负荷南方某学院综合楼二、系统采用热回收技术分析热回收系统应用背景随着全球经济的高速发展，环境往往遭受着污染、排放、生态破坏、一次能源过度消耗等各方面的重创。
而目前生活水平的不断提高和生产条件的日益改善，人们对生产生活环境也提出了更加严格的舒适要求，各类空调产品成为实现舒适环境的重要方式，但伴随的却是巨大的能源消耗。
因此，如何合理有效运用热回收技术节能降耗，减少建筑空调系统的能耗显得尤为重要。
1.1空调系统热回收技术概念冷水机组在制冷时，压缩机排出的高温、高压制冷剂气体在冷凝器中冷凝放热，在常规冷水机组中这部分冷凝热量通常被冷却塔或冷却风机排向周围环境中，这对需要用热的场所如宾馆、工厂、医院等是一种巨大的浪费，同时给周围环境也带来一定的废热污染。
热回收技术就是通过一定的方式将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用，作为用户的最终热源或初级热源。
此时，压缩机排出的高温高压气态制冷剂先进入热回收器，放出热量加热生活用水(或其它气液态物质)，再经过冷凝器和膨胀阀，在蒸发器吸收被冷却介质的热量，成为低温低压的气态制冷剂，返回压缩机。
1.1.1部分热回收（显热回收）在流出压缩机进入冷凝器时，制冷剂蒸气为过热状态，部分回收就是回收利用这部分热量。
在压缩机与常规冷凝器之间增加一个热交换器，从过热状态的制冷剂获取热量。
这种形式的热回收，可回收的为过热量，交换热量的一侧为热水温度，另一侧为制冷剂的压缩机排气温度，因此所提供的热水量较小，温度较高，温度不可控。
在冷水机组中增加一个串联的热回收冷凝器，其原理方式如图 1。
这种方式使生活热水直接与压缩机的高温排气直接换热，因此可以提供较高的出水温度，如螺杆式热回收冷水机组的热水出水温度甚至可以达到55℃，同时冷水机组的制冷运行效率不受影响。
这种方式的热回收量比例较小，一般不到冷水机组制冷量的40%，但对于一般性的场所而言，热回收量已绰绰有余。
1.1.2全热回收（潜热回收）全热回收回收的是所有需要被排出的过热量与冷凝热，制冷剂处于过热蒸气状态与气液混合状态。
水源热泵的热回收应用实例
水源热泵的热回收应用实例图1水源热泵热回收系统原理图这种热回收方式适用于冷量大、排气温度较低的离心式冷水机组；冷凝热的回收率高，热水的供应量较大；改造的过程中只涉及冷却水系统，对冷水机组影响较小。
3设计细节3.1温度设置为尽量通过板式换热器回收冷却水热量，冷端出水温度应尽量设高，暂定为比37℃仅低1℃的36℃。
通过热泵加热循环水，蓄热水箱内水温达到52℃。
为了使生活热水箱内温度分布均匀，减少热水混合时的热量损失，水箱进出水管伸入水箱内，均匀分布于水箱内，水管贴近水箱，水箱内水管的喷淋开口均匀布置。
水管喷淋孔的布置示意如下：图2蓄热水箱内水管布置图3.2流量确定前面已经介绍，每天锅炉的用水量为7吨左右，锅炉出汽压力0.74Mpa,温度166℃，查表可知蒸汽相变热为1997kJ/kg。
80％的蒸汽，即5.6吨自来水产生的蒸汽，提供生活热水用热。
锅炉进水温度按照18℃计算，其焓值为75kJ/kg，由此可得每天生活热水耗热量为5.6×1000×（1997-75）＝1.076×107kJ。
使用热回收方案，为提供相同的热量，把18℃的自来水加热到52℃（218kJ/kg），所需的总水量为1.076×107/（218-75）＝75.2t为保证及时供给所需热水，加水时间不宜过长，现设定为4小时，算出板式换热器冷端流量为18.8t/h，相应热端流量为68t/h。
水源热泵冷热端流量均设为18.8t/h。
冷却水被分成三路，通过F3，F4，F5控制，根据不同的运行工况，F4，F5开启或关闭，而流入冷却塔的原冷却水流量则通过F3做相应调节。
3.3自控系统系统不同的运行工况可以通过阀门进行调节，具体设定为：4热泵加热循环水：热水温度未达52℃时，打开阀门F1，F4，水泵2，关闭F2，F5，水泵1，开启热泵（F3调）5生活热水箱补水：热水箱需要补水时，打开阀门F2，F4，F5，水泵1，关闭F1，水泵2，开启热泵（F3调）6水温水位均未满足要求时先进行补水（同b）3.4保温因为要利用冷却水的热量，通过板式换热器和热泵的两路37℃冷却水管均需保温。
水源热泵串并联机组制热性能比较
上海节能
SHANGHAI ENERGY CONSERVATION
水源热泵串并联机组制热性能比较
马 闯 任建兴 李芳芹 侯 鑫 冯海军
上海电力大学能源与机械工程学院
摘要：水源热泵技术是一种回收提取低质量余热的技术，为进一步深度利用低质量热能达到节能 目 的 ，基 于 对 水 源 热 泵 机 组 制 热 性 能 进 行 理 论 分 析 ，得 出 蒸 发 温 度 ，即 水 源 侧 进 口 水 温 对 机 组 制 热 性 能 的 影 响 规 律 。 对 单 机 水 源 热 泵 、双 机 水 源 热 泵 串 联 机 组 和 双 机 水 源 热 泵 并 联 运 行 机 组 三 种 方 式 进 行 制 热 性 能 的 比 较 研 究 ，得 出 水 源 热 泵 串 联 机 组 整 体 能 耗 低 、节 能 效 果 明 显 ，能 实 现 能 源 最 大 限 度 的 高效利用。
1 温度对水源热泵系统供热工作性能的影响
1.1 水源热泵机组供热工作原理
水源热泵是通过消耗小部分的高品位电能挖 掘、回收低质量热能，获得更多的高质量热能，用于 供热，这是热泵节能的特点。水源热泵系统供热流 程如图 1 所示。
在冬季制热工况下，低温低压的制冷剂经过蒸 发器吸收来自水源侧的低质量冷源的热量后温度 上升，流入压缩机，被压缩成高压高温蒸汽，然后流 入到冷凝器向热源放热，由用户侧带走热量，通过 膨胀阀降温降压处理后，低温低压的制冷剂又流入 到蒸发器，反复循环，从而实现供热效果。
No.084 20189
0 引言
水源热泵通过利用温度较低的水，实现对建筑 空间供热和制冷的目的。其工作原理是以消耗一 部分高品位电能作为条件，依靠循环，挖掘蕴含在 环境介质中的低质量热量，以达到利用的目的。水 源热泵机组可利用江河湖泊、地下水以及电厂循环 冷却水等作为热泵的热源，提高低质量热能的利用 率。水源热泵的价值除节能外，更重要的是利用地 表水的低质量热能或工业废热实现对用户的供暖， 消除锅炉供暖中烟气对环境的污染。研究发现，每 消耗 1t 标煤，将排放约 400kg 二氧化碳，20kg 二氧 化硫，15kg 烟尘和 260kg 灰渣[1]。水源热泵是一种 促进节能减排的能源技术，对发展绿色经济有重要 意义。
水源热泵在废水余热回收加热清洗线热水中的应用
水源热泵在废水余热回收加热清洗线热水中的应用随着全球环境的污染的日益严重。
废水资源的回收利用成为了一个重要课题！同时，工业清洗行业对于热水的需求，也日益增长！水源热泵作为一种高效的能源回收技术，可用于废水余热回收加热清洗线热水，为环境保护和能源节约做出了重要贡献！水源热泵工作原理是通过循环利用水体中的热量，将废水中余热转移到需要热水的地方，如清洗线上的热水供应系统，从而达到废水资源回收和热水供应的双重目的！具体操作过程如下：首先，废水进入水源热泵系统，这些废水通常是生产或加工过程中产生的温度较高、废水通过水泵被抽送到水源热泵的换热器中；然后，水源热泵利用换热器中的换热管，将废水中的热能转移到需要加热的新水中，在传热的过程中，废水中的热量被吸收，水源热泵中的制冷剂被加热；接着，加热后的制冷剂，通过压缩机提高其温度和压力，随后，制冷剂通过冷凝器散发热量，将其传递给需要加热的新水。
最后，冷凝后的制冷剂通过膨胀阀减压，回到换热器中进行新一轮的热交换。
此过程连续进行，实现了废水余热的回收利用和热水的加热。
水源热泵工作原理是通过循环利用水体中的热量，将废水中的余热转移到需要热水的地方，如清洗线上的热水供应系统，从而达到废水资源回收和热水供应的双重目的。
具体操作过程如下：首先，废水进入水源热泵系统。
这些废水通常是生产或加工过程中产生的，温度较高。
废水通过水泵被抽送到水源热泵的换热器中。
然后，水源热泵利用换热器中的换热管将废水中的热能转移需要加热的新水中。
在传热的过程中，废水中的热量被吸收，水源热泵中的制冷剂被加热。
接着，加热后的制冷剂通过压缩机提高其温度和压力。
随后，制冷剂通过冷凝器散发热量，将其传递给需要加热的新水。
最后，冷凝后的制冷剂通过膨胀阀减压，回到换热器中进行新一轮的热交换。
此过程连续进行，实现了废水余热的回收利用和热水的加热。
水源热泵用于废水余热回收，不仅实现了废水资源的回收利用，还具有以下几个显著优势：1、实现启停机组程序管理、定时控制、水泵联锁、全功能故障报警及故障自我诊断功能等。
水环热泵系统与其他常见系统的比较
系统水管不需保温，安装简易经济；各热泵机组只需一般空调技师检查安装正确，便可开机、调试，完成较快。
系统水管需绝热材料保温，增加额外投资；溴化锂主机需专业工人安装调试，安装期较长。
系统控制
每台机组均有智能接口，易于进行智能化控制（如时控、遥控等）。
也能进行智能化控制，但主机和末端控制点多，系统复杂，工程量大。
主机长期风吹雨淋，暴晒、暴冻，不仅影响美观，而且使机组寿命大大缩短，一般为15年。
空调效果
各水源热泵机组可独立供热供冷；主机从水环路种汲取或释放热量，环路水温稳定在10～37℃，主机运行不受外界气温影响。
采用同一热泵主机的各空调房间不能同时制冷制热；主机从空气中汲取或释放热量，受室外温度影响较大。当室外温度高于35℃时，其制冷量将大大减少，室外温度低于7℃时，制热量也大幅降。要保证冬季供热效果，就必须加辅助电加热器，提高其出水温度，同时耗电量也急剧上升。
系统维修复杂，末端与主机间由制冷剂管道相连，所以当主机出现故障时，必需中断整个系统的工作；机组维修费用非常贵，因为整个系统都是以氟里昂为载体，因泄露而需要不断补充冷媒，光冷媒补充费用一项就非常昂贵；系统控制部分非常复杂，易出故障，维修费很高。
节能性
以水为载体，能效比一般为3.5～4.9，同样制冷/制热量耗电小；有明显内外区的项目，冬季可转移利用内区余热给外区供热，年运行费用比VRV系统节能10～20%。
有必要时，可分期投资购买设备，只需先安装水循环系统，个别机组可视需要量递增。
不可分期投资。
分户计量
可独立装表计量，用户根据使用空调时间的长短来交纳运行费用。
费用不易计量，无论用户用否或用多少，费用一样支付。
节能性
在过渡季节根据不同需要，各机组独立供热或供冷，能量交替转移利用；有明显内外区的项目，冬季可转移利用内区余热给外区供热；年运行费用比溴化锂系统节能10～20%。
水源热泵性能分析
水源热泵性能分析水源热泵是一种利用地下水或湖水等水体作为热源的热泵系统，具有环境友好、节能高效、运行稳定等优点。
本文将对水源热泵的性能进行分析，并探讨其在实际应用中的优缺点。
首先，水源热泵系统具有较高的能量回收率。
在冷暖季节，水体温度相对稳定，因此可以利用水体的热量进行空调和供热。
水源热泵系统可以通过地下水或湖水等水体吸收热量，再通过热泵的压缩机、冷凝器和蒸发器等组件，实现热能的转换和传递。
与空气源热泵相比，水源热泵充分利用了水体的稳定热量，能量回收效率更高。
其次，水源热泵系统具有较高的热效率。
由于水体温度相对稳定，热泵系统在运行过程中能够保持较高的热效率。
热泵系统的热效率通常以COP（Coefficient of Performance）来衡量，COP越高，系统的能源利用效率越高。
水源热泵系统的COP通常为3~4左右，即每消耗1单位的电能，能够产生3~4单位的热能。
相比之下，传统的电阻加热器的COP仅为1，水源热泵系统在节能方面具有明显优势。
第三，水源热泵系统具有稳定的运行特性。
水体温度相对稳定，能够提供较为稳定的热源。
因此，水源热泵系统在运行过程中能够保持较为稳定的性能和效果。
水源热泵系统可以适用于不同的气候和环境条件下，具有较为广泛的应用前景。
然而，水源热泵系统也存在一些不足之处。
首先，水源热泵系统的建设投资较大。
与空气源热泵系统相比，水源热泵系统需要进行水源的开采和处理，需要额外投入一定的建设成本。
其次，水源热泵系统对水质要求较高。
水源的水质对热泵系统的性能和寿命有较大影响，需要进行水质监测和处理，增加了运维的难度和成本。
此外，水源热泵系统对水资源的消耗也值得关注，需要合理评估和管理。
综上所述，水源热泵系统具有较高的能量回收率、热效率和稳定性，是一种环境友好、节能高效的供热、供冷方式。
然而，水源热泵系统的建设投资较大，对水质要求较高，对水资源的消耗也值得关注。
因此，在实际应用中需要充分考虑各方面因素，并与其他供热、供冷方式进行比较和评估，选择合适的方案。
水水热泵与主机热回收方式的比较
不会是
800TR 100% 800TR 50% 800TR 0 *400TR 100% *400TR 100%
也不会是 800TR 75% 800TR 75% 800TR 0 *400TR 100% *400TR 100%
比较平等合理的方法，就是比较空调的耗电＋卫生热水的耗电， 看耗电总量来决定哪种方案更优。
13
方案的运行费用比较（举例）
项目 品牌 型号 机组数量 制冷量 输入功率 产水能力 运行时间 最多可能 产热水 空调总耗 电(天)
700TR
－
约克
400HP
YS350
2台
2台
350TR
350TR
258kw
228kw
工作原理图 9
典型的水水热泵方案的系统图
*400TR为不带热回收功能的标准空调主机
10
从系统上比较
项目 机组产水量 机组数量 蓄热水箱 建筑承重要求 机房面积 是否受中央空调主机 运行情况影响（维修 / 故障/启停）？ 是否受中央空调主机 部分负荷/低冷却水温 等节能因素的影响？ 设备的清洗和维修
节能性 结论
主机热回收方案
小 台数少，一般不超过 2台
要求容积很大 高 大 受
影响很大
水水热泵方案
很大 可模块化组合，数量多
容积可以做的很小 低 小
不受 只要有任一台主机开即可
受 部分负荷下，热水量减少
不受 产水量不受影响
板式换热器
壳管换热器
清洗困难，寿命短
清洗容易，寿命长
好
差
在可维修维护性、备用机制、系统简单容易方面，
双源热泵与空调热回收对比
空调热回收同双源热泵的费用对比本对比用一个日用水量为150吨热水的五星级酒店为参照进行对比一、初次投资费用的对比该项目如果采用空气源热泵需RBR-80F热泵热水机组大约需要7台。
若采用双源热泵本项目就只需要7台RBR-80FS双源热泵，若采用空调热回收的话在采用热回收设备的同时还需要采用7台空气源热泵作为冬天不开中央空调时的热水来源。
我们拿空气源热泵作对比，初次投资时如果采用双源热泵本项目的投资成本大约增加13-15万左右，如果采用空调热回收本项目的投资成本大约会增加空调机组成本的10%-20%（本项目约40-45万元）左右。
所以从初次投资的成本来看双源热泵的投资成本相对来说要低一些。
二、运行费用的对比空调热回收又称余热回收，仅能回收空调废热量的15%-20%，在5-10月空调的工作负荷较大，余热回收的量能够满足正常的客房热水量，相当于免费提供了热水；但是在2、3、4、12月这样的过渡季节空调的热回收只能满足热水需求量的50%-60%，剩下的部分需要空气源热泵进行辅助加热才能得到，这样就有40%-50%的热水不是免费供给的；而在最寒冷的一月份空调已经关闭的情况下就只能靠空气源热泵进行加热，这样热水量100%靠空气源热泵进行加热。
双源热泵又称全冷回收，在需要空调制冷季节时，启动双源热泵的水源侧做加热，即双源热泵与中央空调系统的冷冻系统连接，从中央空调冷冻系统12℃回水中吸收热量并将所消耗的电能转化成热能一同加热生活热水，同时产生7℃的冷冻水与空调主机一起制冷。
实现了每消耗1kW电量就能产出5kW的热水热量和4kW的空调冷量，冷、热两侧的COP可达9.0左右。
或者可以理解为双源热泵系统在给空调系统提供冷量时，同时免费提供了本项目所需要的生活热水，即热水的使用没有发生运行费用。
根据我司对双源热泵与中央空调冷冻系统组合应用的经验，在珠三角地区，酒店全年需启动空调系统的时间约340天，即全年约有340天所用的热水相当于是免费的热水。
气泵和压缩机热回收系统的实测性能比较
气泵和压缩机热回收系统的实测性能比较
吕亚亚;马国远;许树学;周峰;李准;王硕
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】2024(54)6
【摘要】为了有效回收空调机房排风热量,提出气泵和压缩机热回收系统,设计出样机并应用于北京某实验基地的空调机房。
当新风进口温度从3℃升至15℃时,通过
实际测试获得了气泵系统和压缩机系统的制热量、功率、温度效率、新风出口温度、性能系数(COP)及节能率。
结果表明:当新风进口温度低于7℃时,气泵系统性能较好;当新风进口温度高于等于7℃时,压缩机系统性能较好;与采用电锅炉相比,气泵系统和压缩机系统的节能率分别为38.85%、35.25%。
【总页数】6页(P48-53)
【作者】吕亚亚;马国远;许树学;周峰;李准;王硕
【作者单位】北京工业大学;中国计量科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TU8
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房性能比较
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放热顺序： 冷却水全部吸收
水水热泵 吸收
卫生 热水
冷却塔释放
8
水水热泵的工作原理（热回收）
冷却水塔的水质比较脏，不能直接加热 变为卫生热水； 因此它仅是作为一个能量源被机组吸收， 通过热泵原理，在另外的一个换热器中 生成卫生热水；
卫生热水加热量
冷却水中 的冷凝热
热泵机组 电能
水水热泵的回收量更大，因此系统的产水 量可以更大，从而取消大容积的水箱；
热回收量因此而减少
仅为满负荷下的83％
7
水水热泵的工作原理（热回收）
压力
全热 回收
冷却水
冷凝温度
蒸发温度
焓
冷却水
压 缩
压缩机 吸气点
压缩机 排气点
水水热泵的回收原理： 冷媒释放的冷凝热全部释放到冷却水中 大部分被冷却塔释放； 小部分被水水热泵吸收，生成卫生热水； 所以说水水热泵是全热回收的一种形式 理论上讲：水水热泵可回收热量更大；
节能性 结论
主机热回收方案
小 台数少，一般不超过2台
要求容积很大 高 大 受
影响很大
水水热泵方案
很大 可模块化组合，数量多
容积可以做的很小 低 小
不受 只要有任一台主机开即可
受 部分负荷下，热水量减少
不受 产水量不受影响
板式换热器
壳管换热器
清洗困难，寿命短
清洗容易，寿命长
好
差
在可维修维护性、备用机制、系统简单容易方面，
2
空调主机热回收工作原理
压力 冷却水 冷凝温度
蒸发温度
焓
可热回 收部分
压缩机 排气点
压
热回收机组主要是回收冷媒
缩
冷凝时的显热部分。
根据能量守恒原理，
这部分能量如果不回收的话，
它将伴随冷却水一起，从冷却塔
排放到大气中
压缩机 吸气点
放热顺序： 被热回收 冷却水吸收
冷却塔释放
卫生 热水
3
热回收主机的性能参数
卫生热水部分： 人均按100L热水标准，共需要200L热水 水温从20℃加热到60 ℃， 需要的加热量为：9.3kwH 热泵热水系统的效率按COP=3计算， 总的耗电量为：9.3kwH÷3＝3.1kwH
非常明显，卫生热水的负荷远小于空调负荷的耗能
结论：对于一栋建筑而言，往往是 空调制冷的耗能远大于卫生热水的耗能！ “不能丢了西瓜捡芝麻”。
水水热泵方案有明显的优势
11
水水热泵的运行费用(举例)
项目
热水量 设备选型 蓄热水箱 承重要求 机组COP 需要制热负荷 全天的耗电量 平均每小时耗电 运行费用 热水耗电 热水成本
水水热泵方案
60T 3台YCWE30RC
10T 10T 4.3 2,400,00千大卡(2793kwh) 649kwh 27kw 454.3元 10.8kwh/吨 热水 7.57元/吨 热水
12
节能性比较
1、主机热回收和水水热泵系统，都是附加在中央空调运行上的， 因此在讨论谁更节能时，必须要考虑中央空调主机的因素；
2、对于一栋建筑而言，空调主机制冷的耗能远大于卫生热水的耗 能，不能因为热水而加大主机能耗，从而“捡了芝麻丢西瓜”；
3、从目前看见的一些数据显示，带热回收功能的空调主机的 能耗都比较差；
水水热泵热水机组
与
主机热回收方式的比较
1
建筑的空调制冷/卫生热水负荷比较
以一间酒店客房为例，20m2，2个人的卫生热水： 空调制冷部分： 按140w/m2标准计算，房间的空调负荷为2.8kw 制冷系统的效率按COP=3.5（水冷）计算， 每天需要运行18小时， 总的耗电量为：2.8kw÷3.5×18h＝14.4kwH
4.6T/h
0
18H
18H
165.6T/天
0
9288kwH 8208kwH
项目需求 热水量
40T 80T 100T 120T 150T 170T >170T
－ 热回收 空调＋热 水总耗电 kwH/D
9288 9288 9288 9288 9288 9288 需要投 多耗电 kwH/D
例如：设备检修或其它因素停机，就没有热回收效果； 制冷系统因为调节停机时，没有热水效果；
这在高档酒店等商用项目中是决不允许的 6
热回收方案缺点
5、受部分负荷调节因素影响， 实际工况中，热回收量 会减少，实际的产水量减少 6、锅炉的备用性，不可缺少 7、板式换热器，清洗不便；
当需求2000TR时， 事实的运行情况是
空调＋热 水总耗电
kwH/D
432
8640
864
9072
1080
9288
1296
工作原理图 9
典型的水水热泵方案的系统图
*400TR为不带热回收功能的标准空调主机
10
从系统上比较
项目 机组产水量 机组数量 蓄热水箱 建筑承重要求 机房面积 是否受中央空调主机 运行情况影响（维修/ 故障/启停）？ 是否受中央空调主机 部分负荷/低冷却水温 等节能因素的影响？ 设备的清洗和维修
800TR 83% 800TR 83% 800TR 0 *400TR 83% *400TR 83%
不会是
800TR 100% 800TR 50% 800TR 0 *400TR 100% *400TR 100%
也不会是 800TR 75% 800TR 75% 800TR 0 *400TR 100% *400TR 100%
比较平等合理的方法，就是比较空调的耗电＋卫生热水的耗电， 看耗电总量来决定哪种方案更优。
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方案的运行费用比较（举例）
项目 品牌 型号 机组数量 制冷量 输入功率 产水能力 运行时间 最多可能 产热水 空调总耗 电(天)
700TR
－
约克
400HP
YS350
2台
2台
350TR
350TR
258kw
228kw
400HP 350
258
187
4.6
从性能参数显示，热回收机组的产水量比较小， 因此在实际使用中，必须增加一个大容积的蓄热水箱。
4
典型的热回收方案系统图
*400TR为带热回收功能的空调主机
5
热回收方案缺点
1、机组的产水量小； 2、需要做大容积保温水箱，受建筑承重能力影响；要求的机房面积更大； 3、每天的运行时间长，用水高峰期要依靠水箱； 4、受制冷主机机组运行状况影响很大，
型号 制冷量 (TR) 输入功率 (KW) 热回收量 (KW) 产水量 (T/h)
以某品牌水冷螺杆式热回收机组为例
80HP 120HP 180HP 240HP 300HP
71
108
162
216
262
57
85
127
170
194
39
58
87
117
140
1.0
1.4
2.1
2.9
3.4
按水从20℃加热到55℃计算产水量