污水源热泵应用

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城市原生污水源热泵
（2）工艺流程 为实现这种能量的传输过程，必须有数个冷热媒的循环系统，包括：①污水的 取水排水系统；②污水与介质换热系统；③介质循环系统；④末端循环系统。 其工艺流程如图1所示。
城市原生污水源热泵
4、原生污水源热泵机组和其它机组的比较
附表1 常用中央空调的比较
系统 冷 水 机 组 地 下 水 源 热 泵 土 壤 源 热 泵 污 水 源 热 泵
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。
优点 热源不受 地域限制，现今仍广 泛应用
缺点 冷却塔占地面积大，噪音大。冷水机组只 能供冷（或同时在夏季进行热回收，提供 卫生热水），但不能同时满足采暖和冬季 卫生热水的供应。
经济性 需要冷却塔，冬季还需要辅 助电加热设备（如锅炉）， 初期投资和运行费用大
COP
初期 投资
运行 费用
2~5
大
最大
节约能耗，温度 需要打相当数量的供回水井，井的深度和 比较稳定，效率较高； 间距有一定要求，占地面积大且受政府管 可满足制冷、采暖和 理部门限制。 热水的要求
运行费用低，效率高，但是 增加了大量铺设地下管道的 费用，初投资大
3~6
最大
较小
受污水源限制，同时要有满足负荷要求的 污水流量
需要安装防阻机，在地下顶 管。少数情况下需要提升井
4~7
较小
最小
城市原生污水源热泵
5、污水源引退水及其与中介水换热过程 根据原理图可知污水与中介水的换热系统主要由沉井、一级污水 泵、污水防阻机、二级污水泵、污水换热器及中介水循环泵几个重要部 分组成。 （1）沉井 其主要目的是为一级污水泵提供放置空间并起到一定的储 蓄污水作用，用连通管与污水退水渠相连，井深较污水退水渠低3-4米， 直径3米左右，井底与井壁经防水处理后用水泥抹平。 （2）一级污水泵 即污水提升泵，置于沉井之中，用于城市污水的提 取。 （3）污水换热器 用于污水和中介水进行热量交换。换热后中介水进 入热泵机组，污水重新回到污水渠中。 （4）二级污水泵、中介水循环泵 用于二级污水及中介水系统的循环 以保证其流速、流量。
城市原生污水源热泵 技术应用
城市原生污水ຫໍສະໝຸດ Baidu热泵
城市原生污水源热泵是地源热泵的一种，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，还可以全年取热供应生活热水。 1、原生污水源热泵优势 （1）节能环保：城市原生污水源热泵系统供暖空调既节能又环保，是资源 再生利用，发展循环经济，建设节约型社会的重要措施之一。 （2）效益显著：城市原生污水源热泵系统具有投资省、成本低的显著优势， 与其它热泵系统相比，节省运行费用。 （3）技术先进：城市原生污水源热泵系统利用原生污水，密闭循环换热， 没有二次污染。 （4）运行可靠：城市原生污水源热泵系统可根据室内外温度设定自动调节， 也可联网监控；设备可靠性强，维护量小。
需要除沙器，建筑面积越大 打井的数量越多，增加了勘 探，打井的基础投资，初投 资费用比较高
3~5
大
较小
节约能耗，温度比较 稳定，效率较高；可 满足制冷、采暖和热 水的要求 节约能耗，温度比较 稳定，效率较高，是 国家推行的可再生能 源；可满足制冷、采 暖和热水的要求
需要大量的地下埋管空间，会影响城市地 下管网规划。而且大量地下埋管不利于管 理和维护，增加了大量的管理和维护成本。 若是在埋管的过程中存在施工质量问题， 而埋管深度一般在50m以下，增加了维修 难度。
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（5）污水防阻机 污水防阻机是污水源热泵系统中的关键设备，其主要部 件有：过滤网通、活塞杆件以及带铰刀的螺旋推杆等。利用活塞挤出原理 过滤污水热源从而实现系统的长期无阻塞运行。其工作原理与流程为：污 水从以及污水进口进入污水防阻机，直径较大的污杂物附着在过滤网通内 壁，螺旋推杆旋转并带动铰刀切割其内壁，所得污杂物被输送到活塞杆件 的容污区并被其带至冲洗区；过滤后的污水经二级污水出水口进入污水换 热器，换热后经二级污水进水口进入污水防阻机并携带冲洗区内的杂物从 一级污水出水口离开，重新回到污水渠中。如图：
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2、原生污水源热泵特点 （1）污水处理量大，水源稳定，主要来源为生活污水，集中排放。 （2）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热量。石家 庄裕翔街市冬天污水温度在19℃至23℃，高出日常气温15℃；夏天，污水水 温为25℃至27℃，又比日常气温低了10℃。 （3）全年的水温变化幅度较小。仍以裕翔街为例，1月份和8月份的大气温差 至少在25℃以上，而城市污水的温差只有8℃左右，温度变换幅度较小，因而 可在全年获得比较稳定的水温，可作为稳定的冷热源。 （4）受气候影响小。比如对于太阳能的利用，在夜间不能加以利用，而且还受 阴天下雨等气候因素的影响，可以说是一种不稳定的热源。对于空气源热泵系 统，因为室外气温在一天当中波动较大，所以也是一种不稳定的冷热源。城市 污水受气候影响非常小，在设备配置和系统运行上都非常安全可靠。 （5）节约能源。污水源热泵系统70%以上的能量是来自于大自然或废弃物，是 无须“付费”的，只有30%以下的能量，由电能驱动转化而来，产出能量与输 入电量的比值（COP）在4~6 之间，而空气源热泵的COP值仅在3.0~3.4之间， 与以电、油和气为热源的供热系统相比，污水水源热泵更具有明显的优势。
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）
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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。