污水源熱泵系統(tǒng)利用污水（生活廢水、工業(yè)溫水、工業(yè)設(shè)備冷卻水、生產(chǎn)工藝排放的廢溫水），借助制冷循環(huán)系統(tǒng)，通過消耗少量的電能，在冬天將水資源中的低品質(zhì)能量“汲取”出來，經(jīng)管網(wǎng)供給室內(nèi)空調(diào)、采暖系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)；夏天，將室內(nèi)的熱量帶走，并釋放到水中，以達到夏季空調(diào)的效果。
污水源熱泵系統(tǒng)的特點與優(yōu)勢：
我國北方地區(qū)，冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然氣等石化燃料的燃燒來獲得。采暖與環(huán)保成為一對難以解決的矛盾。城市污水是北方寒冷地區(qū)不可多得的熱泵冷熱源。它的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，這種溫度特性使得污水源熱泵機組系統(tǒng)比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運行效率要高，節(jié)能和節(jié)省運行費用效果顯著。
原生污水源熱泵機組系統(tǒng)以原生污水為熱源，冬季采集來自污水的低品位熱能，借助熱泵系統(tǒng)，通過消耗部分電能，將所取得的能量供給室內(nèi)取暖；在夏季把室內(nèi)的熱量取出，釋放到水中，以達到夏季空調(diào)的目的。它有以下特點：
1。環(huán)保效益顯著
原生污水源熱泵機組系統(tǒng)是利用了原生污水作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)，污水經(jīng)過換熱設(shè)備后留下冷量或熱量返回污水干渠，污水與其他設(shè)備或系統(tǒng)不接觸，污水密閉循環(huán)，不污染環(huán)境與其他設(shè)備或水系統(tǒng)。供熱時省去了燃煤、燃氣、燃油等鍋爐房系統(tǒng)，沒有燃燒過程，避免了排煙污染；供冷時省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染。不產(chǎn)生任何廢渣、廢水、廢氣和煙塵，環(huán)境效益顯著。我國年污水排放量達464億m，可節(jié)省用煤量0.33億噸，以全國年總能耗30億噸標煤計算，達到了1。1%，若按暖通空調(diào)的一次能源消耗量10億噸標煤計算，達3.3%。同時每年可減少排放量達72萬噸。
2。高效節(jié)能
冬季，污水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率提高。
3。污水源參數(shù)
(1)污水水質(zhì)問題
城市污水包括工業(yè)廢水,工業(yè)冷卻水,及生活污水,而城市二級污水是經(jīng)過一級物化處理和二級生化處理,去除了污水中大量的雜質(zhì),降低了污水的腐蝕度,更有利于污水中熱能提取。
(2)污水水溫保障
城市污冬暖夏涼,常年溫度穩(wěn)定,污水水溫在冬季比環(huán)境溫度高15--20度,夏季溫度比環(huán)境溫度低10--15度。因此熱泵具有良好的熱源,污水源熱泵系統(tǒng)利用溫差在5度,因此污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)完全可以在高效率運行。
(3)污水量的保證
城市污水水量的變化主要是生活污水的變化,而生活污水的出水量基本保持不變。
(4)污水換熱器:
污水中含有大量油性污物,流經(jīng)換熱管時會產(chǎn)生掛膜現(xiàn)象,關(guān)閉黏結(jié)粘泥,從而增大換熱熱阻,影響換熱效率,因此在設(shè)計污水換熱時使污水走管程,同時設(shè)置自動反清洗裝置,在換熱器運行期間定時進行反沖洗,保證換熱效率,提高熱能利用率。
4。綜合分析
(1)污水源熱泵系統(tǒng)運行穩(wěn)定水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，水體溫度較恒定的特性,使得熱泵系統(tǒng)運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。
(2)一機多用此熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。城市污水源熱泵系統(tǒng)利用城市污水，冬季取熱供暖，夏季排熱制冷，全年取熱供應(yīng)生活熱水，夏季空調(diào)季節(jié)可實施部分免費生活熱水供應(yīng)。一套系統(tǒng)冬夏兩用，實現(xiàn)三聯(lián)供。
(3)節(jié)電污水源熱泵系統(tǒng)將污水熱能連同熱泵機組本身產(chǎn)生熱能一并轉(zhuǎn)移到室內(nèi),能效比高達4.5-6.0,能源利用率是電采暖的3-4倍,污水源熱泵與空氣源熱泵相比,夏季冷凝溫度低,冬季蒸發(fā)溫度高,能效比和性能系數(shù)大大提高,而運行工況穩(wěn)定,比傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)省30﹪-40﹪的運行費用。
(4)節(jié)水污水源熱泵系統(tǒng)無需設(shè)冷卻塔,利用的是城市原生污水，節(jié)約了大量水資源。
(5)運行安全污水源熱泵系統(tǒng)既可省去打井費用,又不需要抽水與回灌所需動力,也可避免因回灌而引起的水資源破壞的問題。
(6)環(huán)保效果顯著污水源熱泵系統(tǒng)不需要鍋爐,沒有燃燒過程,不存在固體廢棄物,有毒有害氣體及煙塵排放問題,是環(huán)保型中央空調(diào)。 |
