1、 杜晓青 吴竹 王子豪袁昊污水源热泵系统 热泵水泵：把能量由低温物体向高温 物体的传递 1污水污水源热泵系统原理及可行性分析源热泵系统原理及可行性分析2污水源热泵系统特点与优势污水源热泵系统特点与优势3工程实例工程实例4污水污水源热泵源热泵系统的缺点系统的缺点 污水源热泵的原理 城市原生污水源热泵技术是利用城市原生污水冬季水温高于大气温度城市原生污水源热泵技术是利用城市原生污水冬季水温高于大气温度、夏季水温低于大气温度的特点，冬季从污水取热供暖，夏季向污水排、夏季水温低于大气温度的特点，冬季从污水取热供暖，夏季向污水排热制冷，一套系统冬夏两用，并且全年能取热供应生活热水。热制冷，一套系统冬夏两
2、用，并且全年能取热供应生活热水。 原生污水特点 v 我国城市污水量巨大，如果用污水源热泵回收这些污水中的废热，可以解决至少15亿平方米建筑物冬季采暖问题。v 污水冬暖夏凉。长期测量的数据表明，城市污水中具有较大的能量： 冬季：污水温度在9至16之间；夏天，污水水温在22至28之间，一般南方城市污水温度冬季比北方低，夏季比北方温度高。v 全年的水温度变换幅度较小，可作为稳定的冷热源。 v 污水的腐蚀性不大，PH在（6-7.5）之间。 COP值：在冬季供热时，制热量与输入功率的比率在夏季制冷时，制冷量与输入功率的比率冬季时：污水源热泵的COP值大于4夏季时：污水源热泵的COP值大于5 污水源热泵工
3、作原理污水源热泵工作原理v冬季：冬季： Q2Q1+Q3 Q24Q3v夏季：夏季： Q1Q2+Q3 Q25Q3 污水源热泵系统特点与优势v环保效益显著环保效益显著 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。设单位污水量以100m3计，所能利用的显热温差为5，则可利用冷热量为 =2.1106kJ。 供暖时：可节省一次能源（燃煤）1.34106kJ，相当于71.3（22.8元）燃煤。可节省一次能源（燃气）0.651106kJ，相当于40.7m3（48.8元）燃气。制冷时，可节省一次能源
4、（燃煤）0.357106kJ，相当于19（6.1元）燃煤。可节省一次能源（燃气）0.168106kJ，相当于10.5m3（12.6元）燃气。 污水源热泵系统特点与优势v高效节能高效节能 系统制热时：系统制热时： 说明性能系数说明性能系数COP随冷源温度随冷源温度T0的升高而增大，随的升高而增大，随T0的降低的降低而减小。而减小。 系统制冷时：系统制冷时： 说明性能系数说明性能系数COP随热源温度随热源温度T的升高而减小，随的升高而减小，随T的降低而的降低而增大。增大。0TTTCOP2000()COPTTTT0200()TCOPTTT 污水源热泵系统特点与优势v运行稳定运行稳定 污水源热泵系统特
5、点与优势v一一机多用机多用污水源热泵可供暖、空调，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。 污水源热泵系统特点与优势v经济效益良好经济效益良好序号序号空调类型空调类型热（冷）源热（冷）源设备（万元）设备（万元）其他费用其他费用（万元）（万元）合计（万元）合计（万元）功能功能1污水源热泵系统10080180采暖+制冷+生活用水2地下水源热泵系统80110190采暖+制冷+生活用水3热网+水冷机组70150220采暖+制冷4土壤源热泵80160240采暖+制冷+生活用水5直燃机120130250采暖+制冷6燃煤+水冷机组160100260采暖+制冷1万平米序号序号空调类型空调类
6、型采暖费（采暖费（120天天/万元）万元）空调费（空调费（120天天/万元）万元）全年合计（万全年合计（万元）元）备注备注1污水源热泵系统1612280.8元/度2地下水源热泵系统1713300.8元/度3土壤源热泵1814320.8元/度4直燃机2518432.1元/立方5热网+水冷机组2720470.8元/度6燃煤+水冷机组3620560.8元/度国外污水热泵系统的应用国外污水热泵系统的应用v20 世纪世纪80 年代初在瑞典、挪威等北欧国家建造的年代初在瑞典、挪威等北欧国家建造的一些以污水为低温热源的大型热泵站相继投入运行一些以污水为低温热源的大型热泵站相继投入运行 ；v瑞典斯德哥尔摩有瑞
7、典斯德哥尔摩有40 %的建筑物采用热泵技术供热，的建筑物采用热泵技术供热，其中其中10 %是利用污水处理厂的出水是利用污水处理厂的出水 ；v挪威奥斯陆挪威奥斯陆 ，第一台污水热泵机组已在，第一台污水热泵机组已在1983 年投年投入使用入使用 。国内污水热泵系统的应用国内污水热泵系统的应用v哈尔滨马家沟河畔的一处哈尔滨马家沟河畔的一处600m2西餐酒吧利用污水西餐酒吧利用污水作为热量来源来供暖制冷；作为热量来源来供暖制冷；v1999年北京工业大学在高碑店污水处理厂建设污水年北京工业大学在高碑店污水处理厂建设污水源热泵供源热泵供3000m2办公楼采暖空调；办公楼采暖空调；v 2004年，密云污水处
8、理厂的年，密云污水处理厂的2000m2办公楼，用上办公楼，用上了了“污水空调污水空调” ；v2005年哈尔滨工业大学新源热能科技有限责任公司年哈尔滨工业大学新源热能科技有限责任公司成立成立 ，“城市原生污水源热泵空调城市原生污水源热泵空调” ；齐鲁石化污水处理厂污水源热泵空调工程总建筑面积：9000平方米。空调末端设备：风机盘管和暖气片用户：办公楼及净化车间用户性质：夏季供冷（地下水）、冬季供热（工业污水）。污水源：工业污水（30度）、间接式污水换热器设计方案：净化车间冬季采用蒸汽通过换热器换热为低温热水供暖，末端设备为暖气片；夏季采用150台分体空调维持室内温度；办公楼和设备间冬季均采用散热
9、器热水供暖，夏季无空调设施。因此原有夏季空调面积大约为3000m2，冬季供暖面积约为5500m2。江苏南通市污水源热泵工程建筑面积：30万平方米用户：办公及住宅，供冷。污水源：污水厂二次水，间接式系统，采用壳管换热器。污水源热泵系统的缺点污水源热泵系统的缺点城市原生污水水质恶劣，悬浮物多，换热器易堵塞。处理方案研制自动粗过滤器，适用于当地情况，能够过滤杂质、自动清洗。污水源热泵系统的缺点污水源热泵系统的缺点污水腐蚀换热器材质较难选择金属类材料：金属传热系数高，所需传热面积小，但耐腐蚀性能差。非金属类：可以忽略腐蚀的影响，但传热系数低。污水源热泵系统的缺点污水源热泵系统的缺点受污水水量的限制数据摘自2003年-2012年全国环境统计公报03至12年全国城镇生活污水排放总量污水源热泵系统的缺点污水源热泵系统的缺点需要破路引水，工程较复杂。
