以塑铝管换热的污水源热泵空调系统研制

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1、以塑铝管换热的污水源热泵空调系统研制1白莉；尹军；齐子姝（吉林建筑工程学院市政环境工程学院长春130021）摘要：研制了一套以污水为热源的热泵空调系统，采用塑铝盘管换热的方法回收城市污水的热能，解决了由于污水水质造成的换热设备及管道的腐蚀问题，为污水热能的实际工程应用奠定了技术基础。利用该系统进行了供热和制冷实验，结果表明：该系统各项技术指标稳定，满足建筑物冬季供热及夏季空调的负荷要求；平均供热系数为3.20，平均制冷系数为3.64，具有良好的节能性和经济性。关键词：城市污水污水热（冷）能热泵供热系数制冷系数

2、中图分类号：X706Researchonair-conditioningsystembysewageheatpumpbasedonPlastics-Al–PipeheatexchangerBaiLi；YinJun；QiZishuSchoolofMunicipalandEnvironmentEngineering，JilinArchitecturalandCivilEngineeringInstitute,Changchun130021Abstract:Researchonair-conditioningsys

3、tembysewageheatpump,itbasedonPlastics-Al–Pipeheatexchangerrecoverssewageheatenergyandresolvesthekeyproblemofutilizationofurbansewageheat（chiller）energy,whichisthecorrosionproblemofheatexchangerandpipes,layingthefoundationforthepracticalutilizationofsewagehe

4、atenergy.TheexperimentresultsshowthatitisabletofulfillbuildingheatandcoolingloadandthemeanheatingandcoolingCOP(coefficientofperformance)ofthesystemis3.20and3.64.Thesystemownsenergysavingandeconomy.Keywords:urbansewagesewageheat（chiller）energyheatpumpheating

5、coefficientofperformancecoolingcoefficientofperformance0前言城市污水赋含大量的可利用热能，利用热泵系统回收城市污水中的热能对建筑物进行供热与制冷，既开发了一种可再生能源，同时又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，是一项具有节能和环保意义的应用技术研究。日本及欧洲等发[1-4]达国家早在八十年代就开展了污水热能的回收和利用的研究工作，研究成果已得到广泛的工程应用。我国九十年代末才开展此方面的研究，由于受污水水质复杂、水温较低等

6、因素的限制，用水源热泵系统回收和利用污水热能，在理论上是完全可行的，但由于没有妥善解决污水对换热设备的腐蚀及管道的结垢这一关键性技术问题，在实际工程上一直没有得到广泛应用。为此，我们研发了一套污水热泵空调系统，创造性地实现了用塑铝螺旋盘管换热回收污水中的热能，从根本上解决了污水水质对热能利用系统的影响，并开展了运行实验研究，获得了污水热泵空调系统应用性研究的技术资料，为实际工程应用奠定了基础。1污水换热设备的研制收稿日期：2007-08-10基金项目：吉林省科技发展计划项目，合同编号为20070437.作者简

7、介：白莉（1964-），女，博士，教授，吉林建筑工程学院教师。研究方向：建筑热能有效利用。E-mail:baili0308@163.com11.1污水热能回收的特殊性城市污水由生活污水和工业废水组成，它的成分是极其复杂的。生活污水是城市居民日常生活产生的污水，在管道和换热设备内流动时，易发生结垢和形成生物膜，造成管道及阀门的堵塞，同时影响换热设备的工作能力。工业废水是各工业企业在生产制造过程中产生的废水，由于生产行业的不同，水质差异很大，它对管道和换热设备工作的影响除结垢外，更主要是腐蚀问题。因此用水源热泵系

8、统回收和利用城市污水热能，关键的技术问题是解决设备与管道的腐蚀及结垢问题，这也是城市污水热能利用技术的特殊性所在。借鉴国外的经验，我们采用经二级污水处理后的城市污水为研究对象。城市污水通过一级处理，拦截和沉淀了体积和密度较大的污染物，再经二级处理大幅度去除污水中的有机污染物，去除85﹪～95﹪的BOD。1.2解决金属设备腐蚀的方法分析查阅国内外文献资料，解决金属设备腐蚀的方法有如下几种：1.2.1采