我厂污水源热泵能效分析

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1、我厂污水源热泵能效分析一、研究背景污水源热泵系统是一种可以利用中水既可供热又可制冷的高效节能空调系统。水源热泵通过输入少量的高品位能源（如屯能），实现低温位热能向高温位热能的转移。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为制冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵的电能与热能比为1:4。我厂的污水源热泵采用的是开式系统，开式系统是指污水经过换热器直接排放的系统。我厂原冬季供暖采用肌燃油锅炉供暖方式，末端采用钢制暖气片，出水温度85°C,室

2、内温度16°C,车间温度0-5°C。现改为水源热泵机组进行供暖及制冷，位于体育馆北侧，设计供暖面积为9000m2,设计制冷面积为3000m2o供暖时水源热泵机组运行的设定温度为45°C,室温为18°C,车间温度5-10°Co二、污水源热泵的原理污水源热泵的水源取水点为1#线岀水口，此处安装有2台15kw的上海凯泉牛产的潜水泵，流量50m7h,扬程34m,这两台泵是生产运行稳定时的取水泵。同时在1#线4#澄清池安装有两台15kv的潜水泵，流量50m7h,扬程34m,这两台潜水泵是作为备用取水泵使用，当停产或减产时可以抽取池中水源。经取水泵提取的水通

3、过管道输送到水源热泵房内与板式换热器进行能量交换，交换后的水直接排放到下水道内。板式换热器通过提取潜水泵提供的污水中的能量与冷冻水循环泵提供的自来水进行能量交换，冷冻水循环泵将板式换热器提取能量后的水源供给水源热泵机组，污水将板式换热器中的能量带走排放。板式换热器为阿拉法拉生产，换热器换热量为470kw、换热面积为74.2m2,流道宽12mm,板片厚度为0.5mm,流量为87m7h,共两台，每台换热器可供机组单台运行时所需的制冷/制热量。冷冻水循环水泵采用上海凯泉牛产的管道泵，电机功率为7.5kw,流量93mVh,扬程17.4m,共3台。冷冻水循环

4、泵提取能量后的水源进入到水源热泵机组内，冷却水循环泵将软化水也供给水源热泵机组，机组通过冷凝器和蒸发器对两路循环水进行冷/热交换，冷冻水循环泵将水送回板式换热器进行再次交换，冷却水循环泵将水输送至各末端设备。水源热泵采用的是南京五洲制冷集团生产的WZRD470S型机组，共2台,机组的制热功率为95.6kw,制热量为470.4kw,机组的制冷功率为72.4kw,制冷量为459.4kwo冷却水循环水泵采用上海凯泉生产的管道泵，电机功率为18.5kw,18.5kw,共3台,流量87m3/h,扬程38m。末端设备采用风机盘管，为江苏劳特斯制造，分为立式明装

5、、卧式安装风机盘管两种，共187台（实装184台）。三、经济效益分析1、运行直接成本分析我厂原燃油锅炉供暖，以每年150天周期计算，每年燃油约162.6吨，费用为1,219,668.00万元人民币（参照2009-2010年度供暖）。现我厂污水源热泵机组供暖，以每年150天周期计算，使用我厂二次出水为热源，每年节省资金近80余万元，根据市场行情（以2011年柴油单价为基准），预计4年可收回成本。（总投资：443.18万元，设备款:156.99万元，工程安装款：267.17万元。我厂2010年・2011年冬季供暖季夏季制冷运行费用约为45.5万元，20

6、11-2012年冬季供暖运行费用约为39.5万元，不含检修及保养费用。）2、维修成木分析原我厂燃油锅炉电子打火器、防火墙、循环水管线等须经常性维修，毎年平均维修费用约为4.3万元；现我厂污水源热泵系统经一个周期的运行，只发生正常性的维护费用及检查费用，约1・3万元，同期节省资金3万元，仅为同期维修费用的30.23%,预计污水源热泵系统未来5年内年品均检修维护费用约5.5万元。3、人工成本分析原燃油锅炉运行为4班导，须4个锅炉工连续运行5个月时间，按现人工费核算（每人每月4000元），约为8万元；现污水源热泵机组运行人员为我厂一分变电所人员兼管，白班

7、人员1人，人工费用约2万元，每年可节省资金6万元，仅为同期费用的25%o四、污水源热泵能效比分析我厂采用的污水源热泵机组为南京五洲制冷集团有限公司出品，机组型号为WZRD470S,制冷/制热量为459.4kw/470.2kw,功率为72.4kw/95.6kw,能效比计算值（名义制冷量/制热量与运行功率Z比，即EER和COP）分别为6.35和4.92o根据我国具体的能效等级划定（能效标识能效等级）2.6〜2.8五级2.8〜3.0四级3.0〜3.2三级3.2〜3.4二级3.4及以上一级（特佳水地源热泵中央空调能效比5.0以上）我厂污水源热泵机组能效比为

8、一级，其屮制冷能效比为6.35,大于5.0为特价级能效比。五、循环完善度分析为确定我厂污水源热泵机组的循环完善程度，可根据