城市污水源热泵论文

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1、污水源热泵的应用与分析摘要：城市污水源热泵中央空调技术是我国当前各类热泵技术中发展和应用前景最被看好的一类技术，节能减排效果显著。本文简要介绍了污水源热泵空调技术在国内外的发展现状，分析了污水源热泵空调技术的技术特点和优势，总结了污水源热泵空调技术在应用中存在的问题。关键字：城市污水;水源热泵;空调技术一、刖吕今天，可持续发展已经成为热门话题，环境因索作为口J持续发展三要索之一,已引起各个方面的关注。可持续发展意味着维护、合理使用并且提高自然资源基础，意味着在发展计划和政策中纳入对环境的关注和考虑。用热泵系统回收城市污水中的热能，既开发了一种清洁能源，同时又

2、降低了城市废热的排放，保护了环境。开展城市污水热能利用技术的研究，是一-项具冇节能和环保意义的应用技术研究。城市污水源热泵中央空调技术是利用污水处理厂出水量大，水质稳定，常年温度在13°C至25°C等特点，以污水作为热源进行制冷、制热循环的一种空调装置。污水源热泵具冇热量输出稳定、COP值高、换热效果好、机组结构紧凑等优点，是实现污水资源化的冇效途径。污水源热泵比燃煤锅炉环保，污染物的排放比空气源热泵减少40%以上，比电供热减少70%以上。它节省能源，比电锅炉加热节省2/3以上的电能，比燃煤锅炉节省1/2以上的燃料。由于污水源热泵的热源温度全年较为稳定，其制

3、冷、制热系数比传统的空气源热泵高出40%左右，其运行费用仅为普通中央空调的50%-60%。因此，污水源热泵冇着广阔的应用前景,但其使用还需解决以下问题：清洁技术的选择、系统形式的选择、污水源水温、流量的问题以及其保证性和经济性问题。二、国内外发展现状北欧国家发展污水源热泵空调技术开发和规模目前在国际上处于领先地位。1983年挪威的第一个城市污水源热泵系统在奥斯陆SkoyenVest投入运行。从污水热能提取方式看，北欧国家以污水热能直接提取方式为主，城市污水经过过滤后直接喷淋或进入热泵机组蒸发器，该方式换热效果好，污水热能输送能耗低。从换热设备防堵塞技术看，北

4、欧国家早期主要采用机械过滤（或筛分器）和沉淀技术，近几年格栅式传送带和四通换向反冲洗技术在人型污水源热泵中开始应用。从污水换热设备形式看，北欧国家早期采用喷淋式管束式或板式换热器，随着污水防堵塞技术的成熟，大型壳管式污水换热器的应用越來越多，并成为主导换热器形式。如今，污水源热泵空调技术在北欧国家已经得到人规模应用，技术发展成熟且处于国际领先地位。F1本是亚洲利用城市污水热能较早的国家，其污水源热泵技术在国际上取得了突破性进展。与北欧国家污水源热泵技术相比，口本污水源热泵技术突出的特点在于针对城市原生污水在堵塞和换热过程中的特殊性，开发了闭式污水口动清污过滤

5、器和开式口动旋筛过滤器，保证了城市污水取水的连续性和稳定性;开发了内置滑动毛刷的、具冇能够实现换热管内污水流向自动换向功能的自清洗污水换热器，减小了因污水中的污杂物在换热管内的沉积而带來的换热器换热效率降低的问题，提高了污水换热器的换热效率。我国早在80年代末就开始关注国外污水源热泵技术的研究与应用进展。首例城市污水源热泵系统到2000年才在北京高碑店污水处理厂成功示范。此后，北京、秦皇岛、石家庄等地相继建成污水源热泵系统，但上述工程均采用污水厂二级污水（水质好、污杂物含量低）为低位热源，没冇解决污水取水过程中的污杂物堵塞问题。真正对我国城市污水源热泵空调技

6、术的应用和发展起到重人推动作用的研究，是哈尔滨工业大学完成的城市原生污水热能资源化工艺与技术，该技术于2003年9月份开始应用于哈尔滨望江宾馆，成功运行两年后，被成果鉴定委员会评价为“世界首创，国际领先”o2007年，在山东诸城华元大厦开发应用的太阳能辅助污水源热泵供热空调技术与节能建筑一体冇机结合，更是对太阳能技术、污水源热泵空调技术和建筑节能技术综合应用的成功探索。三、技术特点与优势（-）技术特点城市污水源热泵中央空调技术的技术状况和经济性与热源的特点密切相关。对热泵系统來说，理想的热源应具冇以下特点：在供热季冇较高且稳定的温度，口J大量获得，不具冇腐蚀

7、性或污染性，冇理想的热力学特性，投资和运行费用较低。在大多数情况下，热源的性质是决定其使用的关键。污水源热泵空调技术采用污水作为水源热泵的热源，它具冇以下特点：产生量大，几乎全年保持恒定的流量；夏季温度低于室外温度，冬季高于室外温度，而且在整个供暖季和供冷季，水温波动不大；含有犬量的热能，据估计，城市社区产生的废热40%含在污水中。因此，污水与热泵一起使用为区域供热供冷提供一种理想的热源。污水源热泵空调系统其供暖系统原理和普通水源热泵相同，主要出压缩机、冷凝器、蒸发器和节流机构构成-•个最简单的蒸汽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

8、量Qe,在冷凝器中放出热量Qc（Qc二Qe+W）供给