污水源熱泵空調(diào)

污水源熱泵空調(diào)特點與優(yōu)勢

我國北方地區(qū)，冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然氣等石化燃料的燃燒來獲得。采暖與環(huán)保成為一對難以解決的矛盾。城市污水是北方寒冷地區(qū)不可多得的熱泵冷熱源。它的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，這種溫度特性使得污水源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高，節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費用效果顯著。

原生污水源熱泵機(jī)組以原生污水為熱源，冬季采集來自污水的低品位熱能，借助熱泵系統(tǒng)，通過消耗部分電能，將所取得的能量供給室內(nèi)取暖；在夏季把室內(nèi)的熱量取出，釋放到水中，以達(dá)到夏季空調(diào)的目的。它有以下特點：

1.環(huán)保效益顯著

原生污水源熱泵是利用了城市廢熱作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)，污水經(jīng)過換熱設(shè)備后留下冷量或熱量返回污水干渠，污水與其他設(shè)備或系統(tǒng)不接觸，污水密閉循環(huán)，不污染環(huán)境與其他設(shè)備或水系統(tǒng)。供熱時省去了燃煤、燃?xì)狻⑷挥偷儒仩t房系統(tǒng)，沒有燃燒過程，避免了排煙污染；供冷時省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染。不產(chǎn)生任何廢渣、廢水、廢氣和煙塵，環(huán)境效益顯著。我國年污水排放量達(dá)464億m，可節(jié)省用煤量0.33億噸，以全國年總能耗30億噸標(biāo)煤計算，達(dá)到了1.1%，若按暖通空調(diào)的一次能源消耗量10億噸標(biāo)煤計算，達(dá)3.3%。同時每年可減少排放量達(dá)72萬噸。

2.高效節(jié)能

冬季，污水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，機(jī)組效率提高。

3.污水源參數(shù)

(1)污水水質(zhì)問題

城市污水包括工業(yè)廢水,工業(yè)冷卻水,及生活污水,而城市二級污水是經(jīng)過一級物化處理和二級生化處理,去除了污水中大量的雜質(zhì),降低了污水的腐蝕度,更有利于污水中熱能提取.　 (2)污水水溫保障

城市污冬暖夏涼,常年溫度穩(wěn)定,污水水溫在冬季比環(huán)境溫度高15--20度,夏季溫度比環(huán)境溫度低10--15度.因此熱泵具有良好的熱源,污水源熱泵利用溫差在5度,因此污水源熱泵完全可以在高效率運(yùn)行.

(3)污水量的保證

城市污水水量的變化主要是生活污水的變化,而生活污水的出水量基本保持不變.

(4)污水換熱器:

污水中含有大量油性污物,流經(jīng)換熱管時會產(chǎn)生掛膜現(xiàn)象,關(guān)閉黏結(jié)粘泥,從而增大換熱熱阻,影響換熱效率,因此在設(shè)計污水換熱時使污水走管程,同時設(shè)置自動反清洗裝置,在換熱器運(yùn)行期間定時進(jìn)行反沖洗,保證換熱效率,提高熱能利用率.

4.綜合分析

(1)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定

水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。

(2)一機(jī)多用

此熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。城市污水熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用城市污水，冬季取熱供暖，夏季排熱制冷，全年取熱供應(yīng)生活熱水，夏季空調(diào)季節(jié)可實施部分免費生活熱水供應(yīng)。一套系統(tǒng)冬夏兩用，實現(xiàn)三聯(lián)供

(3)節(jié)電

污水源熱泵將污水熱能連同熱泵機(jī)組本身產(chǎn)生熱能一并轉(zhuǎn)移到室內(nèi),能效比高達(dá)4.5-6.0,能源利用率是電采暖的3-4倍,污水源熱泵與空氣源熱泵相比,夏季冷凝溫度低,冬季蒸發(fā)溫度高,能效比和性能系數(shù)大大提高,而運(yùn)行工況穩(wěn)定,比傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)省30﹪-40﹪的運(yùn)行費用.

(4)節(jié)水

污水源熱泵無需設(shè)冷卻塔,節(jié)約了大量水資源.

(5)運(yùn)行安全

污水源熱泵既可省去打井費用,又不需要抽水與回灌所需動力,也可避免因回灌而引起的水資源破壞的問題.

(6)環(huán)保效果顯著

污水源熱泵不需要鍋爐,沒有燃燒過程,不存在固體廢棄物,有毒有害氣體及煙塵排放問題,是環(huán)保型中央空調(diào).2100433B

防堵塞與防腐問題是污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、安裝和運(yùn)行中的重要的關(guān)鍵問題。其問題解決的好與壞，是污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵，通常采用的技術(shù)措施歸納為 ：

（1）由于二級出水和中水水質(zhì)較好，在可能的條件下，宜選用二級出水或中水做污水源熱泵的熱源和熱匯。

（2）在設(shè)計中，宜選用便于清污物的淋激式蒸發(fā)器和浸沒式蒸發(fā)器，污水/水換熱器宜采用浸沒式換熱器。經(jīng)驗表明：淋激式蒸發(fā)器的布水器的出口容易被污水中較大的顆粒堵塞，故設(shè)計中對布水器要做精心設(shè)計。

（3）在原生污水源熱泵系統(tǒng)中要采取防堵塞的技術(shù)措施，通常采用：

1）在污水進(jìn)入換熱器之前，系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有能自動工作的篩濾器，去除污水中的浮游性物質(zhì)。目前常用的篩濾器有自動篩濾器、轉(zhuǎn)動滾筒式篩濾器等。

2）在系統(tǒng)中的換熱器中設(shè)置自動清洗裝置，去除因溶解于污水中的各種污染物而沉積在管道內(nèi)壁的污垢。目前常用膠球型自動清洗裝置、剛刷型自動清洗裝置等。

3）設(shè)有加熱清潔系統(tǒng)，用外部熱源制備熱水來加熱換熱管，去除換熱管內(nèi)壁污物，其效果十分有效。

（4）在污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中，易造成腐蝕的設(shè)備主要是換熱設(shè)備。原生污水源熱泵，宜選用鈦質(zhì)換熱器和鋁塑傳熱管。

（5）加強(qiáng)日常功能運(yùn)行的維護(hù)保養(yǎng)工作是不可忽略的防堵塞、防腐蝕的措施。