污水源热泵应用过程中遇到的问题和解决的办法
来源：本站时间：2020/10/26 10:25:32
目前暖通空调领域应用的可再生绿色能源主要有太阳能、浅层/深层地热、空气源热泵系统等。这几种冷热源应用都存在一定的局限性。如浅层/深层地热应用, -般需要钻孔/钻井或在t壤中埋管,施工比较复杂,而且受到项目所在地水文地质条件的制约,并有可能对水文地质造成不良影响；太阳能与日照时间及天气变化息息相关,需要设置辅助热源或蓄能系统,系统投资较大,太阳能应用目前主要是制取生活热水。
相对这些冷热源,城市污水具有一定的优势,是更为理想的低品位冷热源。它具有资源丰富,获取方便,水温相对稳定且随季节变化较小等特点。据相关部门统计, 201 0年我国年污水排放量达720亿m3。若将全部污水热能加以利用,按5°C温降计算,污水源热泵系统可为10亿m2以上的建筑供暖。开发利用城市污水作为热泵冷热源具有节能环保效益,在优化能源结构的同时,可以缓解我国能源缺乏及分布不均匀性等问题。
原生污水特指城市直接排放的未经处理的生活污水。由于未经任何处理,其含 有大量的污染物和污垢。我们探讨的原生污水源热泵是以原生污水作为热泵的低品位热源，冬 季通过热泵把污水中的低品位热能转变为更高品位的热能给用户供热；夏季通过热泵制取低温冷水以满足用户制冷空调的需求。系统既可用于供热采暖和制冷降温,从而实现一机两用。
1、污水源热泵技术介绍
1.1污水源热泵系统简介
污水源热泵的主要工作原理是将城市污水作为低品位能源,借助热泵压缩机消耗少量电能,在冬季把存于水中的低位热能"提取”出来,为用户供热,夏季则把冷水输送至建筑室内, 热量释放到水中,从而降低室温,达到制冷的效果。而污水经过换热设备后密闭循环返回污水干渠,不污染环境以及循环水系统。
对城市污水源热泵空调系统的研究，日本、挪威、瑞典及-些其它北欧等供热发达国家比较活跃。最早起源于杨图夫斯基(前苏联)等人对河水、污水、海水的利用探讨, 1978年,杨图夫斯基等，人对热泵站供热与热化电站、区域锅炉房集中供热进行比较,得出热泵站供热可节省燃料20%-30% ,并提出利用莫斯科河水进行区域供热的方案。1981年 , 瑞典在塞勒研究开发了第一个净化污水源热泵系统。自此发达国家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。
污水源热泵作为水源热泵系统的一个分支,其国内市场兴起历史较短。国内应用较早、较为突出的是北京高碑店污水处理厂的二级水。2000年,北京市排水集团在高碑店污水处理厂开发了污水源热泵实验工程,空调建筑面积900m2 ,这是我国最早的城市污水源热泵系统。近年来,在政府政策的鼓励支持下,污水源热泵技术的应用面积大幅提升,项目规模也不断增大,如沈阳阳光100新城,建筑面积近230万平米,全部采用原生污水源热泵系统,运行效果良好。
1.3污水源热泵的优点与局限性
污水源热泵有着诸多的优点：如水温稳定,资源丰富,运行稳定,节能环保效益明显,与空气源热泵相比,避免了冬季结霜和除霜问题,平均制热制冷性能系数比传统的空气源热泵高出40%左右；与地下水源热泵相比,可以避免回灌问题。污水属可再生能源,符合国家可持续发展战略。系统运行过程中没有燃烧,只提取污水中的热量,不改变其化学、物理性质,不存在地下水的回灌和地表水的污染问题。污水源热泵系统可以将大量建筑内的废热排放到污水中,而不是通过冷却水塔或空调室外机组排放到室外大气环境，使城市热岛效应得到缓解。虽然污水源热泵有诸多的优点,但其在应用上还存在一些限制 ,如：水量的流量及温度、污水的水质等。
相对这些冷热源,城市污水具有一定的优势,是更为理想的低品位冷热源。它具有资源丰富,获取方便,水温相对稳定且随季节变化较小等特点。据相关部门统计, 201 0年我国年污水排放量达720亿m3。若将全部污水热能加以利用,按5°C温降计算,污水源热泵系统可为10亿m2以上的建筑供暖。开发利用城市污水作为热泵冷热源具有节能环保效益,在优化能源结构的同时,可以缓解我国能源缺乏及分布不均匀性等问题。
原生污水特指城市直接排放的未经处理的生活污水。由于未经任何处理,其含 有大量的污染物和污垢。我们探讨的原生污水源热泵是以原生污水作为热泵的低品位热源，冬 季通过热泵把污水中的低品位热能转变为更高品位的热能给用户供热；夏季通过热泵制取低温冷水以满足用户制冷空调的需求。系统既可用于供热采暖和制冷降温,从而实现一机两用。
1、污水源热泵技术介绍
1.1污水源热泵系统简介
污水源热泵的主要工作原理是将城市污水作为低品位能源,借助热泵压缩机消耗少量电能,在冬季把存于水中的低位热能"提取”出来,为用户供热,夏季则把冷水输送至建筑室内, 热量释放到水中,从而降低室温,达到制冷的效果。而污水经过换热设备后密闭循环返回污水干渠,不污染环境以及循环水系统。
按污水是否与热泵机组接触分为直接换热式污水源热泵系统和间接换热式污水源热泵系统,目前常采用的是间接换热式污水源热泵系统，如下图所示。
对城市污水源热泵空调系统的研究，日本、挪威、瑞典及-些其它北欧等供热发达国家比较活跃。最早起源于杨图夫斯基(前苏联)等人对河水、污水、海水的利用探讨, 1978年,杨图夫斯基等，人对热泵站供热与热化电站、区域锅炉房集中供热进行比较,得出热泵站供热可节省燃料20%-30% ,并提出利用莫斯科河水进行区域供热的方案。1981年 , 瑞典在塞勒研究开发了第一个净化污水源热泵系统。自此发达国家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。
污水源热泵作为水源热泵系统的一个分支,其国内市场兴起历史较短。国内应用较早、较为突出的是北京高碑店污水处理厂的二级水。2000年,北京市排水集团在高碑店污水处理厂开发了污水源热泵实验工程,空调建筑面积900m2 ,这是我国最早的城市污水源热泵系统。近年来,在政府政策的鼓励支持下,污水源热泵技术的应用面积大幅提升,项目规模也不断增大,如沈阳阳光100新城,建筑面积近230万平米,全部采用原生污水源热泵系统,运行效果良好。
1.3污水源热泵的优点与局限性
污水源热泵有着诸多的优点：如水温稳定,资源丰富,运行稳定,节能环保效益明显,与空气源热泵相比,避免了冬季结霜和除霜问题,平均制热制冷性能系数比传统的空气源热泵高出40%左右；与地下水源热泵相比,可以避免回灌问题。污水属可再生能源,符合国家可持续发展战略。系统运行过程中没有燃烧,只提取污水中的热量,不改变其化学、物理性质,不存在地下水的回灌和地表水的污染问题。污水源热泵系统可以将大量建筑内的废热排放到污水中,而不是通过冷却水塔或空调室外机组排放到室外大气环境，使城市热岛效应得到缓解。虽然污水源热泵有诸多的优点,但其在应用上还存在一些限制 ,如：水量的流量及温度、污水的水质等。
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