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清华同方污水源热泵机组

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发表于 2018-9-2 13:36:21 |显示全部楼层
  对城市污水源热泵空调系统的研究,日本、挪威、瑞典及一些其它北欧等供热发达国家比较活跃。*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作水源热泵站区域供热方案。1981年6月,瑞典在塞勒研究开发了*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。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出水。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*早的城市污水源热泵系统,?近年来,在青岛、大连等地均有污水源热泵系统。
  污水源热泵的主要工作原理是借助污水源热泵压缩机系统,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,夏季则把室内的热量“提取”出来,释放到水中,从而降低室温,达到制冷的效果。其能量流动是利用热泵机组所消耗能量(电能)吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源,而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。
  污水源热泵系统由通过水源水管路和冷热水管路的水源系统、热泵系统、末端系统等部分相连接组成。根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种方式。直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物;间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后,再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。
  我国北方地区,冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然气等石化燃料的燃烧来获得。采暖与环保成为一对难以解决的矛盾。城市污水是北方寒冷地区不可多得的热泵冷热源。它的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,这种温度特性使得污水源热泵比传统空调系统运行效率要高,节能和节省运行费用效果显着。
  原生污水源热泵是利用了城市废热作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统,污水经过换热设备后留下冷量或热量返回污水干渠,污水与其他设备或系统不接触,污水密闭循环,不污染环境与其他设备或水系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,环境效益显着。
  冬季,污水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。供暖制冷所投入的电能在1KW时可得到5KW左右的热能或冷能。
  水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动,是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使得污水源热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。
  污水源热泵可供暖、制冷,供热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。城市污水热泵空调系统利用城市污水,冬季取热供暖,夏季排热制冷,全年取热供应生活热水,夏季空调季节可实施部分免费生活热水供应。一套系统冬夏两用,实现三联供。
  城市污水源热泵具有初投资低,运行费低的巨大经济优势。表1,2为污水源热泵与同类产品的投资与运行费用比较。运行效果良好,经济效益显着。污水热泵系统的机房面积仅为其他系统的50%。系统根据室外温度及室内温度要求自动调节,可做到无人看管,同时也可做到联网监控。污水源热泵系统原理简单,设备的可靠性强,维护量小,平时无设备的维护问题。
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