污水源热泵介绍
污水源热泵
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：
上，数量巨大，据《2005年国民经济和社会发展统计公 报》显示：我国2005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℃。
结
束
几种供热方式运行费用对比 电力驱动方式 项目 热泵 电热锅炉 空气源热泵 污水源热泵 热指标KW/㎡ 热效率W/W 电或燃气价格 单位面积运行成本（元/平方） 运行费（万元） 65 2.5 0.56 27.2 408 65 4 0.56 17.0 255 65 0.95 0.56 72 1080 65 1.0 0.56 68 1020 65 0.8 1.7元/立方 29.5 442 电热辐射 燃气壁炉 燃气采暖
(5)城市污水处理量大。在市区内既可分散性小规模
应用，也可建设大型热泵站，系统机组装机容量可在 100kW-2000kW之间，甚至更大。开发利用城市污水作 为热泵冷热源为建筑物供暖空调不仅具有节能环保效益， 而且符合生态建筑的发展趋势。
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
02
03
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。
03
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是一种利用污水中蕴含的热能来供暖或供冷的热泵系统。
它通过污水中的热能与环境中的热能进行热交换，将污水中的热能提取出来，再经过压缩，将热能传递给供暖或供冷系统。
污水源热泵具有高效节能、环境友好的特点，被广泛应用于城市生活污水处理厂、工业废水处理厂等地方。
污水源热泵的发展受到许多因素的影响，包括技术、经济、环境等方面。
一方面，随着技术的进步，污水源热泵的性能得到了极大的提升。
新型的换热器材料和换热器结构的应用，使得热泵系统换热效率更高，热能利用更为充分。
热泵系统的控制策略也得到了改进，使得系统的运行更加稳定可靠。
这些技术的进步推动了污水源热泵的发展。
环境因素也对污水源热泵的发展起到了重要的作用。
随着人们对环境污染的关注度增加，对污水的处理要求也日益提高。
污水源热泵通过回收利用污水中的热能，减少了传统供暖方式产生的二氧化碳排放，对环境污染的减少起到了积极的作用。
污水源热泵在环保方面的优势也促进了其发展。
未来，污水源热泵的发展趋势有以下几个方面：政府对污水源热泵的支持将进一步增强。
随着国家对节能环保的要求越来越高，政府在财政补贴、税收优惠等方面对污水源热泵将提供更多的支持。
这将极大地促进污水源热泵的推广和应用。
污水源热泵在应用领域的拓展也是未来发展的方向之一。
除了污水处理厂、工业废水处理厂等场所，还可以将污水源热泵应用于酒店、写字楼、住宅等领域。
通过扩大应用领域，进一步提高污水源热泵的普及率和市场份额。
污水源热泵在技术、经济、环境等方面都具有良好的发展前景。
通过技术提升、政府支持、市场需求和应用拓展，污水源热泵将成为未来供暖领域的重要选择。
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
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》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
添加标题
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添加标题
添加标题
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
污水源热泵介绍
2.4成本分析 2.4成本分析
• 2.4.1初投资费用低 2.4.1初投资费用低 • 城市污水源热泵具有初投资低，运行费低的巨大
经济优势。运行效果良好，经济效益显著。污水 热泵系统的机房面积比其他系统的占地面积要小。 系统根据室外温度及室内温度要求自动调节，可 做到无人看管，同时也可做到联网监控。污水源 热泵系统原理简单，设备的可靠性强，维护量小， 平时无设备的维护问题。
采暖季污染物排放量g/m
3
•
采暖方式 城市热Βιβλιοθήκη 污水热泵 电锅炉 电热辐射 燃气壁炉 烟尘 SO NO
水 风机盘管 空气 土壤 锅炉 冷却塔
冷 热 源
空 调 机 组
末 端 系 统
散热器
地板采暖
二、污水源热泵
• 根据以上空调各个部分的不同组合，可以有多种空调系统的方案，如
以冷却塔（冷源）+锅炉（热源）+空调主机+ 以冷却塔（冷源）+锅炉（热源）+空调主机+风机盘管系统，实现夏 季制冷、冬季制热功能；地下水（冷热源）+热泵机组+风机盘管+ 季制冷、冬季制热功能；地下水（冷热源）+热泵机组+风机盘管+地 板采暖实现夏季制冷、冬季制热功能等。污水源热泵即以污水作为空 调系统的冷热源，实现制冷、制热的目的。
•
• (3)作为城市废热之一，城市污水占城市区 (3)作为城市废热之一，城市污水占城市区
域废热百分比很高，日本东京占近40%， 域废热百分比很高，日本东京占近40%， 我国各城市所占比例在10一16％之间，是 我国各城市所占比例在10一16％之间，是 城市废热回收潜力最大的部分。
• (4)城市污水是载热水体，热容量大，相对 (4)城市污水是载热水体，热容量大，相对
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。
污水源热泵简介
污水源热泵+水蓄能简介
第一章污水源热泵概述
污水源热泵技术的概念
污水源热泵技术是一种高效率的自然冷能转换装置。
它能够将存在于污水中低品位冷能资源转换成高品位的热源或冷源向外输出，制成既能供暖又能制冷的空调系统。
污水源热泵系统通常能效比可达1：4~1：，即输入1KW的电能，可输出4~的能量，远远高于其它形式的供能方式。
由于热泵系统不燃烧任何燃料，是一种极为清洁的能量转换方式，真正做到了零污染、零排放，经济效益、社会效益和环境效益十分显著。
污水源热泵的原理及原理图
污水处置厂排放的污水水温一样都十分稳固，夏日水温在25~28℃，冬季,水温在9~15℃。
污水源热泵机组工作原理确实是在夏日将建筑物中的热量转移到污水中，由于污水温度低，因此能够高效地带走热量，而冬季，那么从污水中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。
通常污水源热泵消耗1kW的能量，用户能够取得4kW以上的热量或冷量。
污水源热泵系统确实是将污水作为空调系统的水源水，夏日向污水中排热，冬季从污水中取热。
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。
污水源热泵系统介绍
一机三用 套装置
初投资低
供暖、供冷、供生活热水，一套系统可以代替原来的锅炉+空调两
较地下水源、土壤源以及其他常规系统，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
第三套：单宽流道式换热技术
• 换热流道为单宽流道，不需设置防堵措施 • 纯逆流、大流速换热，换热效率高
• 不易积垢，清洗维护周期长，容易维护
• 已在工程中应用
在宽流道污水换热器中，两种换热介质（中介水与污水）借助水泵的驱动， 始终以反向相对流动，而且一种换热介质温度是延流动方向升高，另一种换热 介质温度延流动的方向降低。两种换热介质在换热器中流动的方向和温度变化 趋势始终都是反向相对的，同时层与层换向处增加了对换热介质的扰动，两种 换热介质始终处于高效换热的紊流状态，温度场的分布也是最均匀的，换热效
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
2 1600
5 1200
10 1000
15 800
20 600
25 550
30 500
污水换热器换热能力衰减幅度
2250 2000 1750
h /(W/m 2℃)
1500 1250 1000 750 500 250 0 0 5 10 15 20 25 30
（2）污水源流量特性——量大且稳定
我国主要城市日污水排放量极其可满足供暖面积
项 目 北京 350 1400 天津 200 800 上海 540 2160 南京 110 440 无锡 80 320 武汉 205 821 杭州 140 560
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
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源能量进行热水供应的热泵系统。
其原理是通过将污水中的热能提取出来，通过热泵循环系统进行加热或制冷。
污水资源丰富，具有较高的能量密度，可以为热泵系统提供稳定可靠的能源，因此污水源热泵在热水供应领域具有广阔的应用前景。
目前，污水源热泵已经在一些城市和工业区得到了应用，并取得了一定的成效。
具体应用形式包括将污水直接作为热能源，通过提取污水中的热能来进行供热或制冷；或是将污水与其他能源（如地热、太阳能等）进行混合利用，提高系统的能源利用效率。
这些系统可以用于家庭、商业和工业用途，可以为居民和企业提供稳定、可靠、环保的热水供应。
目前的污水源热泵系统还存在一些问题和挑战。
污水的温度和浓度变化较大，这对系统的稳定性和热能提取效率提出了要求。
污水中含有大量的杂质和有害物质，如污渣、病菌等，对系统的运行和热交换器的使用寿命造成了一定的影响。
为了克服以上挑战，污水源热泵系统需要不断进行技术升级和改进。
需要改进热泵循环系统的设计，以适应污水的温度和浓度变化。
需要研发新型的热交换器材料和技术，提高系统的热交换效率并减少对系统的污染和损坏。
还可以通过装置预处理系统，对污水进行初步处理，减少对系统的影响。
随着环保意识的不断增强和政策的支持，污水源热泵系统的发展前景依然广阔。
政府可以出台相关政策，鼓励和支持绿色能源的发展和应用。
科研机构和企业可以加大研发投入，推动热泵技术的创新和推广，并加强与国外先进技术的交流与合作。
通过共同努力，污水源热泵系统有望成为热水供应领域的重要技术，为建设节能环保的社会做出贡献。
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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。
能源问题已成为举世关注的焦点。
海洋作为容量巨大的可再生能源在目前尚未得到充分的开发。
我国海岸线长达3万多公里，有众多的岛屿和半岛。
对于各沿海地区，海洋资源极为丰富。
海水源热泵空调系统将是人们关注的一个重要课题。
我国大部分海域海水温度适合水源热泵对温度的要求。
根据有关部门测定资料，青岛沿黄海冬季海水(水面以下5 m处)在1月15～31日，其温度不仅高于空气温度而且相当稳定。
当空气温度一6℃，海水温度在6℃左右。
在夏季7月16日至8月23日，海水温度变化范围不大，在20～25℃范围内，东海南海沿海岸夏季水温在27～28℃⋯。
我国漫长的海岸线，绝大水域海水均适宜做热泵机组的冷热源，这就为海水源热泵提供了广阔的市场。
1 海水源热泵1．1 技术难点海水对金属尤其是黑色金属有强烈的腐蚀作用。
如何解决海水对材料的腐蚀问题，而且要简单易行，成为海水源热泵技术的关键。
在材料选择上和换热器结构上要考虑海水的腐蚀性，同时采取相应防腐措施。
传统的海水机组方式一般为，海水进人换热器前首先经过机组与海水抽水井间设置的可拆卸的钛板式换热器以解决海水对换热器腐蚀问题，这样做虽然解决了腐蚀问题，但是又带来了其他问题。
一方面钛板换热器价格昂贵，其次水路系统复杂；另外，在中间换热器海水与循环水交换存在温差，在制热工况，进人蒸发器的水温降低；而在制冷工况，进人冷凝器水温提高，使制热量、制冷量降低，机组效率下降。
所以如何从真正意义上解决海水的腐蚀问题，是海水源热泵能否大量应用和推广的关键。
1．2 海水源热泵机组的防腐措施随着满液式水源热泵机组的发展，海水直接在管程内流动，使防腐也相对容易了。
用海军铜或镍黄铜作为传热管则可以比较容易解决海水腐蚀问题，而且不论制热或制冷工况均有较高的效率。
这样不论是蒸发器，还是冷凝器均可以解决海水腐蚀问题，海水在管程内流动，传热管采用耐海水腐蚀的材料，其他和海水接触部分，如管板外侧，封头内壁也采用防腐蚀材料和相应措施，这就改变了过去所谓的海水机组在海水和机组之间加中间换热器的传统做法，减小了传热温差，提高了机组的效率。
一般，换热器管板外侧与海水接触侧采用复合管板；换热器封头采用耐腐的铸铁件材料，内置活泼金属锌块。
海水源热泵的应用2．1 应用领域海水源热泵机组是水源热泵的生力军，它同样可以用于建筑物供冷、采暖和生活热水，也可用于工矿企业工艺过程用水。
机组热源海水的温度，不仅影响机组的效率，而且在很大程度上决定其是否适合作机组的热源。
本机组蒸发器为满液式，其蒸发温度相对干式蒸发器可以提高2℃以上，其在制热工况对海水温度要求相应可以低一些。
这就意味着，我国除一小部分水温低的海域外，其他海水温度相对较低的地区海水仍有可能用作制热运行的热源，至于制冷运行工况，全程海域水温均适用于做机组冷源。
海水温度条件主要涉及到海水最冷月和最热月海水各层的温度，在这方面我国黄、渤海地区有很好的水温条件。
海水温度最低的2月份，黄、渤海地区海水表面温度大部分区域在4～6℃以上，可以满足热泵的运行条件。
夏季在水深5米处，海水温度多在20～25℃范围内，几乎全程海域温度适于机组制冷和制热对热源温度的要求。
技术的不断进步、工程实例的不断增多，海水源热泵机组的发展前景是非常广阔的。
其中的主要技术难点是如何更好地防止海水腐蚀性问题。
随着满液式水源热泵机组技术的不断成熟，采用一些行之有效的防腐措施，特别是引用船用空调的一些防腐措施，都取得了很好的效果。
在国家大力倡导“能源节约型、环境友好型”的社会政策下，特别是水源热泵在全国的广泛应用，以及我国海水资源的丰富，相信海水源热泵在我国的应用会很快地发展起来余热回收能源是经济的命脉,随着经济的不断发展,生活水平的不断提高,对能源的需求也将不断扩大。
我国是个人口大国,人均能源占有量并不丰富,有效合理地利用能源,最大限度发挥其作用无疑十分必要。
有效地利用能源一方面应当节约能源,提高能耗设备的效率,另一方面可充分挖掘余热回收的潜力,将高品位的余热直接予以再利用,或将低品位的余热提高能级后再予以利用。
1 高品位余热的回收高品位的余热回收有多种途径,现以宾馆及酒店为例加以说明。
宾馆、酒店作为高档住宿及休闲场所,其环境的舒适程度决定了服务的档次,中央空调、卫生热水是不可缺少的。
而作为提供此类功能的中央空调主机及附属设备、各种类型的热水锅炉等,其能耗几乎占到宾馆、酒店总体能耗的30 %～40 %或更高。
如何在不影响宾馆、酒店正常服务功能的前提下降低能耗,挖掘节能潜力显得十分必要。
目前,作为中央空调系统心脏的中央空调主机大多采用各种形式的冷水机组,在制冷的同时将大量冷却热量(约为制冷量的1. 2 倍) 排放到大气中。
由于冷却系统的冷却水温度有限,能级不高(冷水机组标准工况下,冷却水回水及出水温度为32 ℃和37 ℃) ,所以一般不会直接加以利用。
与此同时,高中档宾馆、酒店大多提供24 小时卫生热水,以我国广东省内客房总数在150 间,入住率80 %左右的宾馆来说,其全天卫生热水的消耗量约在60 吨左右,如采用燃油(柴油) 锅炉加热制取卫生热水,按温升25 ℃计算,全天加热60 吨热水的油耗量约150kg ,每月4500kg ,按柴油单价2. 7元/ kg 计算,则每月加热卫生热水的净耗油费用为12150 元。
如果将宾馆现有制冷用空调主机的余热加以回收和再利用,利用这部分余热交换卫生热水则可以达到既节约能源又降低制冷系统能耗的目的。
以目前冷水机组大多采用的R - 22 为工质的蒸汽压缩式制冷系统来讲,从工质R - 22 的lgp - h 图可以看到,以理想状态下的R - 22 制冷循环来说,该循环在压缩机高压排气点至节流部件之前的等压冷却过程可分成三部分(见图- 1) 。
①过热段,从压缩机排气点至汽态饱和线;②凝结段,从汽态饱和线至液态饱和线;③过冷段。
图1如以冷水机组名义工况下蒸发温度5 ℃,回气温度15 ℃,冷凝温度40 ℃,过冷温度5 ℃计,则排汽温度约为70 ℃,从R - 22 的lgP - h 图可以看到,单位质量的工质产热量约为制冷量的1. 2 倍,其中过热段热量约占全热量的13 % ,过热段热量虽占全热量的比例不高,但其能级较高,完全可以回收并直接再利用。
现以单机头制冷16 万kcal/ h 的双螺杆机组进行分析,其全热量约为19. 5 万kcal/ h ,过热段热量约为2. 5 万kcal/ h ,现将用于余热回收的热交换器置于压缩机排气口与冷凝器入口间,则该系统冷却的交换过程如下所示(见图- 2) 。
图2从图中可以看到,经改造后的冷却系统冷却水侧分为两部分:第一部分是用于余热回收的冷却段,以进水温度年平均25 ℃的自来水计,出水温度为50 ℃时,其热水交换量为2 吨/ 小时,该冷却段除完全回收了高能级的过热蒸气热量外,也部分的参与了工质的凝结过程;第二部分是原有冷却系,由于余热回收设备分担了20 %的换热量,也就相对增加了冷却系统的过冷换热能力,实际应用中证明可增加1 ℃～2 ℃的过冷度,这对于提高制冷能力是有一定帮助的。
从以上分析可以看到,经余热回收改造后的空调主机,一方面在功耗不变的前提下提高了制冷量,另一方面,由于将高能级余热充分加以回收,可直接生产卫生热水供各种使用,仍以前述冷水机组工作工况为例, 原单机制冷量为16 万kcal/ h 的机组经改造后可交换热水2 吨/ 小时(温差25 ℃) ,按全运行20 小时计算可生产热水40 吨。
如改造两个主机系统即可获取80 吨/ 天的热水,如配以适当容积的保温热水箱,完全可满足宾馆的热水需求。
在制冷空调季节,原热水锅炉完全可以停用,以广东东南部为例全年按10 个月制冷空调期计算,可节省柴油消耗费用12 万多元。
其节能效果和环保效果非常显著。
2 低品位余热的回收低品位的余热回收目前主要应用热泵原理,将能级提高后再加以利用。
同样以宾馆、酒店的空调水系统为分析对象,采用一种水热源热泵机组,其低温热源就是空调用冷冻水的回水部分,高温侧直接交换出50 ℃热水,供卫生热水使用。
该水热源热泵机组的蒸发器饱合蒸发温度应能满足提供空调用冷冻水温度,并将冷冻出水汇入冷冻供水大回路中,同时该机组的冷凝器饱和冷凝温度应有所提高,以冷凝器进水25 ℃,出水50 ℃计,其冷凝饱和温度约为46 ℃。
由此即可达到制冷同时利用余热回收制取卫生热水的目的。
由于提高了冷凝温度,能效比会有所下降,但只要系统匹配合理,其能效比仍可达到4 以上。
综合考虑其余热利用程度还是相当可观的。
受装机容量限制,此类热泵单机头系统的制冷制热量还有些偏小,但可采用模块化组合方式并采用高效全封闭蜗旋式压缩机以及效率更高的热泵机组专用压缩机,大容量系统拟采用螺杆式压缩机,此类机组以热水需求为装机容量参考。