污水源热泵原理课件

污水源热泵介绍中央空调概述：空调系统由冷热源、空调机、末端设备以及连接各部分之间的介质输送系统组成。空调冷热源包括：空气、冷却塔、锅炉（其中包括电锅炉、燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉）、水（包括地表水、地下水、生活废水）、土壤等。空调机组种类包括：活塞式、离心式、螺杆式、溴化锂吸收式等。末端形式主要有风机盘管、散热器、地板辐射等。输送系统主要指输送冷热介载体介质的管道，送风系统的风管、风道，水系统的水管，制冷剂系统的铜管等。如下图所示：

二、污水源热泵根据以上空调各个部分的不同组合，可以有多种空调系统的方案，如以冷却塔（冷源）+锅炉（热源）+空调主机+风机盘管系统，实现夏季制冷、冬季制热功能；地下水（冷热源）+热泵机组+风机盘管+地板采暖实现夏季制冷、冬季制热功能等。污水源热泵即以污水作为空调系统的冷热源，实现制冷、制热的目的。2.1污水源热泵的特点城市污水是理想的空调冷热源，开发利用低位清洁可再生能源是暖通空调能源消耗的新模式。可再生性清洁能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和工业余热、城市废热等等，我们利用其中的部分低位能源作为热泵冷热源为建筑物供热时，按电驱动热泵制热性能系数4.0计算，其系统的一次能源利用率大于1.3，而利用其他矿物燃料供暖时一次能源利用率则在0.7卸0.9之间，因此低温热源+热泵供暖空调是缓解能源紧张、保护环境的有效途径之一。城市污水是工业废水与生活污水的总和，是城市余热型可再生性清洁能源，包括城市原生污水与二级出水，是一种理想的低位冷热源。作为热泵空调冷热源具有如下特点：(1)城市污水水量为城市供水量的85％以上，数量巨大，据《2005年国民经济和社会发展统计公报》显示：我国2005年全年城市污水排放量达359.52亿立方米，城市污水处理率达48.4％。(2)城市污水水温相对较高且其随季节变化幅度较小，通常在10℃以内，具有冬暖夏凉的特点，温度全年在10—25℃之间，适合暖通空调冬夏两季制热及制冷双工况运行，供暖时水温较地下水温高3—5℃，制冷时较空气温度低10—15℃。(3)作为城市废热之一，城市污水占城市区域废热百分比很高，日本东京占近40%，我国各城市所占比例在10一16％之间，是城市废热回收潜力最大的部分。(4)城市污水是载热水体，热容量大，相对空气源、土壤源而言，换热设备具有很高的传热效率，热泵空调系统运行效率高，空气源、土壤源热泵制热系数在3.5以下，而污水源热泵可高达4.5甚至以上。(5)城市污水量大面广，在市区内既可分散性小规模应用，也可建设大型热泵站，系统机组装机容量可在100kW-2000kW之间，甚至更大。开发利用城市污水作为热泵冷热源为建筑物供暖空调不仅具有节能环保效益，而且符合生态建筑的发展趋势。(6)城市污水能源区域分布优越。我国能源资源分布不均．煤炭等矿产资源有60%分布在华北，水力资源有70％分布在西南，而经济发达、工业和人口比较集中(约占全国人口总数的37％)的南方八省市的能源却比较缺乏，煤炭量仅占全国2％，水力资源仅为10%。而城市污水热能分布于各大中城市市区内，与人口及城市工业化程度成正比，将城市污水作为一种新能源，在适当优化能源结构的同时，缓解了能源缺乏及分布的不均匀性问题。依上述可知，城市污水是理想的暖通空调冷热源，因此对以城市污水为冷热源的热泵空调系统进行深入的研究并加以推广应用具有很重要的意义。2.2污水源热泵技术的国内外发展现状20世纪80年代以来，美国、日本等国家相继建立了一批大型城市污水源热泵系统。从开始时单机容量仅几兆瓦已发展至今单机容量达30MW，单个项目总装机容量达160MW。以瑞典为例，到1987年已有约100座热泵站投入运行，总供热能力达到1200MW，已成为世界上应用大型污水源热泵的代表国家之一。大型城市污水源热泵系统在国外已有十几年的运行历程，已形成一套较完备的技术和经验。我国目前也已实施多个项目的城市污水源热泵，如北京高碑店污水处理厂、北小河污水处理厂、卢沟桥污水处理厂、秦皇岛海港区污水处理厂利用污水二级出水实施了几个项目，哈尔滨马家沟、哈尔滨望江宾馆、哈尔滨太古商城、大庆恒茂商城等利用原生污水实施了几个项目，均取得了较好的效果。2.3污水源热泵的原理首先，污水源热泵技术主要来源为城市污水，污水具备水处理量大，水源稳定，冬暖夏凉等特点。调查表明，城市污水中具有较大的热量，冬天污水温度在10℃至16℃，高出日常气温。夏天，污水水温为22℃至25℃，又比日常气温低。热泵机组依靠内部制冷剂的物态循环变化，冬季从污水中吸收热量经热泵机组升温后对建筑供热，夏季通过热泵机组把建筑物中的热量传递给污水从而实现供冷的新技术。制热竹原理伙图制冷弯原理雕图污水存源热他泵不佛同的可系统焦分类沙方式轻又可武分为椅：按污剪水热违能提本取方逆式可酬分为喂：直殊接利登用式仿和间反接利亏用式姑。从模巩式转斜换方讨式又犁可以效分为详：通谈过四平通换纷向阀富的换馅向来谋实现兴制热适工况讨和制燃冷工穴况的蚀转换悔(工甘质切止换式缠)和辰通过经阀门盖改变逃水流瘦方向坑来实顷现工险况转底换(启水切育换式堂)。直接捏换热忽式热全泵空展调系便统为兽热泵电空调鸣机组早换热欢器中概的制亡冷剂各直接拾同污充水进仍行热长交换鞋，提忘取污身水中污的热抗量或罢冷量抛；间些接换林热式阻热泵死空调它系统撇污水碑先通防过热烤交换足器与模某一冶中间锈媒介厚进行赢热交啄换．粉再通放过中陆间媒励介同牲制冷盼剂换敲热。猎需要增明确乏指出阿，直饭接污计水源敬热泵辜空调肾系统棚中，播污水拆与制伙冷剂垮之间熊不存利在混杏合，柜它们被之间购的传箩热方前式依煌然是求间接挽传热黎。与间乘接换穿热式县污水兼源热挠泵空穷调系产统相冰比，吩直接虏系统栗具有横更为拔简单谊的系垂统形便式和倍更高鞋的制粒热效砌率。蒙在间雅接系翻统中尊，热幸量的毫传递庸路线节是：滔污水额、中梅介水刻、制劲冷剂啊。从份热力摄学的朴角度拜分析链，中辱介媒饥质的钟存在栋增加扛了传宪热热朽阻，抱导致匹能量戚在转嫌移过拉程中嚷其品野质有桶大幅项度的傍下降既，因波此整拘个热啦泵系盈统的辽制热饮效率冷也随浪之下讲降。阅同时铜，中狭介媒饺质的刮存在有也使吓污水网的可凯利用货温差板区间盟减小宋，单奸位质泥量污啦水的佳供热翻量也拳就减救小了萄。没氧有中舟介水雨系统阻的直笛接污杀水源饥热泵中系统繁由于找系统亦形式砌得到肾简化哈，初牺投资疤也随汗之减觉小，设而且搏调试娇、调枝节操末作简峡单，陪运行托管理场方便译。直缎接换粗热式冶污水皱源热踪蝶泵空修调系水统一说般为企工质坏切换涝式系艘统，父而问刑接式佩污水自源热伐泵空怖调系漆统一笼般属跌于水兴切换污式系胡统。南直接裤系统轨具有言简单汁的结塘构和胸更高致的效斤率，喂是未米来的串主流膊系统语形式须。目塌前国挥内外末以二虏级污嘴水作催为冷苍热源短的热挂泵空嘱调系漠统通招常都位采用羊直接泡换热保式系宰统。架而对蛮于水衣质较圣差的咏城市婶原生挣污水纹大都恶采用认间接颗利用助式，遮以减朴少对杨热泵秘空调障机组叼的腐肚蚀。2.脾4成役本分芦析2.松4.涌1初访投资破费用呢低城市冰污水源源热晨泵具门有初街投资添低，浅运行拌费低工的巨曾大经贵济优跪势。励运行吧效果隶良好常，经氧济效辨益显前著。义污水施热泵略系统减的机闻房面赠积比亚其他坦系统论的占软地面冒积要纱小。风系统厦根据都室外拔温度鞭及室狼内温阅度要版求自隔动调瞎节，拢可做对到无聋人看杠管，查同时归也可铃做到丈联网升监控盟。污获水源溜热泵扇系统毛原理背简单兆，设闯备的毛可靠械性强限，维走护量赞小，总平时美无设姐备的代维护容问题豪。2.付4.瓦2运晚行成笛本低现以膛某工碎程实况例来券分析刮城市么污水堵热泵怜的技垃术经盯济效仍益情昂况。茶某工隶程可永能获蔽得的书能源龟形式慈包括既：（党1）那电热到辐射蚁供暖熟；（梁2）垄电热垫锅炉旁方式籍；（邪3）崇污水题源热护泵系率统方讯式；性（4任）空偶气源井热泵太系统阿方式叔；（视5）述燃气舟壁挂槽采暖碰炉。该项采目总猎建筑坐面积粮15闹00鼻00速平方悄米，饿污水释源热讲泵机饭组制问热时敌co足p值骑取4酬。晨供暖笨季为泽从1像1月亦15茶日到叛次年凑的3绳月1奥5日笋(共页计1手20卡天)穷。骂使用手城市茄污水芝源热张泵时效该项芒目单气位面土积供题暖运他行成状本为向：(哀单位虏面积性热指术标×吨负荷慈系数飞×天削数×丙24宰÷效驰率)这×单粒位能向源价症格永=(薪65叛÷1柴00梁0×塑0.敞66曲×1冷20吉×2研4÷芹4)恭×0绢.5泥6=遮17叹.0壮元/岩平方抓，与泽其它泊供暖误方式催运行毕费用巴对比御如下沸：由以壳上数祖据可狂以看鞠出，临污水建源热虽泵的汪运行廉效率轧较高时，费蛙用较欺低，你与传月统的斑空调劣制热眼采暖纹相比滋具有吸明显仰的优聋势。2.允5环谦保效惨益显厚著原生析污水险源热疑泵是喂利用脉了城功市废削热作蚊为冷透热源登，进掌行能继量转迈换的岗供暖晓空调欠系统鸭，污约水经蛛过换份热设铁备后纸留下侄冷量眠或热忆量返百回污俭水干滨渠，号污水教与其缠他设摄备或闷系统零不接鸽触，启污水街密闭宽循环故，不愤污染中环境见与其滔他设锹备或尽水系螺统。脸供热戚时省下去了慕燃煤品、燃枪气、赌然油么等锅评炉房五系统产，没茄有燃梁烧过质程，捞避免盏了排音烟污貌染；演供冷赛时省剂去了肝冷却前水塔劲，避劳免了滴冷却惧塔的篇噪音朴及霉捉菌污泻染。挥不产泄生任扔何废浅渣、遗废水漠、废舟气和弄烟尘捐，环勿境效狂益显挽著。袭以上发例对卸比如嘉下：三、且小结污水超源热移泵与卖传统镇空调帜相比堪具有赢节能始和环凝保的阳优势屡，我鹊国作斑为一顷个能誉源消阻耗大脆国，恐能源烧压力渡和由虚此产忽生的搜环境香问题然日益前突出笋，而露污