直接式污水源热泵系统技术优势与新进展

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1、工艺与设备建材与装饰2013年7月直接式污水源热泵系统技术优势与新进展林晓东（柳州市胜烨制冷设备有限公司广西柳州545000）摘要：本文通过介绍间接式污水源热泵系统的技术，分析其发展对直接式系统的贡献，最后介绍了我国目前直接式污水源热泵系统的技术进步。关键词：直接式；污水；热泵系统；新进展中图分类号：TU831文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）19-0158-031间接式和直接式系统的组成以及分类选择原生污水换热管的换热面积大，并且流速要高的一款。如图1，间接式系统通常可以分为污水取排与换热子系统、2间接式系统和直接式

2、系统的优势比对中间换热子系统以及末端循环子系统三个子循环系统。而其中，相比于间接式系统，直接式系统存在优势有许多，其具体优直接式系统一般包含末端循环子系统和污水取排与换热子系统点如下：两个子循环系统。从系统构成简的角度来分析，与间接式系统相（1）在获取同样多的热量的条件下，直接式系统所需的污水比，直接式系统更加简单方便，并且该系统不需要中介水循环系量可减小一倍，同时直接式比间接式可利用的空间大四倍。统中的定压补水、水泵、管路、污水换热器以及调节控制。根据不（2）能够节省中介水循环水泵以及污水换热器，进而减少机同的热泵热力循环方式，污水的源

3、热泵主机可以分为两类，并具房占地以及水泵能耗，最终达到降低了土建以及设备开始投资有不同的特点，即：溴化锂吸收式和蒸汽压式。成本的目的。（3）在相同的水源条件下，直接式能够产生更多的热量，降低系统总的耗电量的同时，能够提高蒸发温度，进而大大提高热泵机组的工作效率，从而促进节能减排的实施。在分析直接式系统与间接式系统之间的优势时，要特别注意比较的前提条件是，保持二者的换热量必须相同，同时二者的平均温度以及污水进出口的温度也要保持相同。保证这些前提条件，分析换热器面积之间的关系。t+tsiso-驻t-tAK2mmeid=i·（1）AKt+tid

4、siso-t2edt+tsiso-驻t-tAK2mmeis=i·（2）其中：l-1级污水泵；2-防阻机；3-2级污水泵；4-污水换热器；AK驻t5-中介水泵；6-热泵机组；7-功能切换阀门组；8-末端循环泵；ismm9-末端设备；C-冷凝器；E-蒸发器；t+tKAKA图1间接式系统（左）与直接式系统（右）t=siso（1-ii）+ii（t+t）（3）ed2KAKAmmei（1）根据供热条件，吸收式需要污水量较小，系统保持良好的dddd稳定性；然而蒸汽压缩式热泵系统对污水量有很强的依赖。式中：Ai———直接式机组换热器的换热面积；（2）从制

5、冷的效果来看，溴化锂吸收式比蒸汽压式热泵系统Ad———间接式机组换热器的换热面积；的稳定性好，尤其是在炎热的夏季，该系统对水源稳定性有较高ki———直接式机组换热器传热系数；的依赖程度，并且系统所需的污水流量也较大一些。Kd———间接式机组换热器的传热系数；依据污水源水质的不同，可以将热泵系统分为原生污水直接tsi———进口温度；式热泵系统以及二级污水直接式污水源热泵系统这两大类系tso———出口温度；统。tei———直接式机组的蒸发温度；（1）由于原生污水化学成分复杂，微生物多，因而与二级排放ted———间接式机组的蒸发温度；污水相比，

6、对金属的腐蚀性要高的多，所以在选择原生污水换热驻tmm———换热器平均传热温差；管的时候，要选择厚度大、材质好的一款。Ks———污水换热器的传热系数；（2）由于水质恶劣的原生污水会导致冷凝器堵塞，所以在合As———污水换热器的换热面积。理安装的过滤装置的前提下，要尽可能的增大污水流道的尺寸。2援1关于系统传热系数的比对（3）原生污水对换热面的热阻和软垢污染都较大，因而需要对于以下，我们近似的认为Ki抑Kd，而且二者之间相差的并·158·2013年7月建材与装饰工艺与设备不是很悬殊：（2）污水防堵过滤技术（1）污水是一种非牛顿流体，具有弱的

7、剪切稀化的特点，在剪直接式污水源热泵系统的防堵塞技术，一般需要满足以下三切速率较高时，其粘度会大大减少，直到清水粘度趋向稳定。蒸点基本要求：发器的管直径一般为10~15mm，污水流速为2~3m/s。使得污水在淤实现分级串联过滤。管内剪切速率比较大，直至其逐渐接近清水值，从而使得污水的于污杂物的不断更新。流动阻力以及对流换热系数与常规清水值近似，或是接近、相盂过滤面的连续再生。等。（3）污水的流变特性（2）软垢的削弱能力。一般，在实际的清水热泵机组的表面会污水的流变特性具有以下几点显著特点：形成一种软垢，这种软垢会使热阻占总热阻的比重大大增

8、加。而淤在剪切速率较高时，污水的粘度相对稳定，而污水的本体其中的污水中软垢具有流速和软垢平衡厚度和热阻呈现出反比粘度接近于清水粘度。例的关系，即前者越高，后者越小，当流速达到2m/s左右的时候