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1、污水源熱泵系統(tǒng)介紹污水源熱泵系統(tǒng)簡單的說,污水源熱泵系統(tǒng)就是以污水(生活污水、工業(yè)廢水)作為冷熱源的熱泵系統(tǒng)。原理:夏季把室內(nèi)的熱量取出,釋放到污水中,從而達到制冷目的;冬季采集污水的熱能,借助熱泵系統(tǒng)向室內(nèi)供暖。污水源熱泵系統(tǒng)發(fā)展背景(1)國家政策方針的要求——節(jié)能減排0102030405060708090100相對CO2排放量燃油鍋爐燃?xì)忮仩t電動熱泵(歐洲/平均)燃?xì)鉄岜秒妱訜岜茫娏碜钥稍偕茉矗┳髨D為國際能源機構(gòu)(IEA)熱泵中心評估資料,由圖可知:熱泵減排的潛力極大,熱泵的快速發(fā)展不單是為了解決能源問題,更重要的是為了改善環(huán)境?!妱訜岜肅O2排放量以歐洲發(fā)電的CO2
2、排放量為基數(shù)計算,平均為0.55kgCO2/kWh(2)污水源流量特性——量大且穩(wěn)定(3)污水源溫度特性——冬暖夏涼可滿足供暖面積(萬m2)日污水排放量(萬m3/d)項目5603204402160800140014080110540200350杭州無錫南京上海天津北京205武漢821注:△t=5℃冬季,即使在嚴(yán)寒地區(qū),污水溫度也在10-18℃以上,是豐富的熱源;夏季污水溫度20-28℃,是廢熱理想的排放處。(4)科學(xué)能源配置的需求城市污水分布與人口及城市工業(yè)化程度基本成正比,將城市污水作為一種新能源,在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的同時,還能有效緩解能源缺乏及分布不均勻的問題。我國主要城市日污水
3、排放量極其可滿足供暖面積污水源熱泵系統(tǒng)優(yōu)勢高效節(jié)能污水源熱泵系統(tǒng)的能效比高達3.5-4.5,比傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)省30﹪-40﹪的運行費用經(jīng)濟環(huán)保系統(tǒng)70%以上的能量是來自于大自然或廢棄物,無須“付費”,30%以下的能量來自耗電,不污染環(huán)境,不消耗任何水源,不向空氣中排放任何有害氣體效果穩(wěn)定全年污水的溫度相對穩(wěn)定,受環(huán)境溫度的影響很小,因此其制冷制熱效果穩(wěn)定安全可靠可靠的保護系統(tǒng)、監(jiān)護系統(tǒng),沒有任何安全隱患一機三用供暖、供冷、供生活熱水,一套系統(tǒng)可以代替原來的鍋爐+空調(diào)兩套裝置初投資低較地下水源、土壤源以及其他常規(guī)系統(tǒng),初投資要低污水源熱泵系統(tǒng)關(guān)鍵問題1、阻塞問題嚴(yán)重,難以解決。原水
4、堵塞時間幾分鐘(10%/min)二級水幾天(10%/d)地表水也存在嚴(yán)重的堵塞問題(10%/d)原生污水二級污水2、換熱面的軟垢厚度可達1mm以上,衰減幅度可達5%/d二級水、原生污水污垢污水換熱器換熱能力衰減幅度污水源熱泵系統(tǒng)發(fā)展歷程第一套技術(shù):濾面連續(xù)過濾與還原技術(shù),開發(fā)了兩種專利產(chǎn)品,2003年通過技術(shù)鑒定,鑒定為“世界首創(chuàng),國際領(lǐng)先”。哈爾濱望江賓館:建筑面積16000㎡,機組容量1500kW污水熱泵轉(zhuǎn)筒式防阻機第3代:混水、混溫第5代:消除了混水、混溫,智能自控;但是體積大,耗功大,過濾精度不高第6代:體積小、無混水、智能自控、過濾精度高,但是耗功大(與第7代相比)第7
5、代:耗功小、體積小、無混水、智能自控、過濾精度高第二套:明渠式換熱技術(shù)污水呈明渠流動,不需設(shè)置防堵措施無堵塞現(xiàn)象,污水流量穩(wěn)定,不會出現(xiàn)換熱工況嚴(yán)重惡化可實現(xiàn)純逆流換熱,換熱效率高可定期、或在線人工清洗,易清洗維護第三套:單寬流道式換熱技術(shù)換熱流道為單寬流道,不需設(shè)置防堵措施純逆流、大流速換熱,換熱效率高不易積垢,清洗維護周期長,容易維護已在工程中應(yīng)用在寬流道污水換熱器中,兩種換熱介質(zhì)(中介水與污水)借助水泵的驅(qū)動,始終以反向相對流動,而且一種換熱介質(zhì)溫度是延流動方向升高,另一種換熱介質(zhì)溫度延流動的方向降低。兩種換熱介質(zhì)在換熱器中流動的方向和溫度變化趨勢始終都是反向相對的,同時層
6、與層換向處增加了對換熱介質(zhì)的擾動,兩種換熱介質(zhì)始終處于高效換熱的紊流狀態(tài),溫度場的分布也是最均勻的,換熱效率高,換熱系數(shù)在1000W/㎡·℃之間。污水進水溫度17℃污水出水溫度10℃中介水出溫度14℃中介水進溫度7℃污水源熱泵系統(tǒng)形式介紹間接式(智能防阻機)污水源熱泵系統(tǒng)一級污水泵+防阻機+二級泵+換熱器+中介水泵+水源機組+末端間接式(污水熱能采集器)污水源熱泵系統(tǒng)一級污水泵+熱能采集器+中介水泵+水源機組+末端優(yōu)點:1、避免了污水直接進入熱泵機組,降低了熱泵的制造成本和熱泵損壞的風(fēng)險。缺點:1、有了二次換熱設(shè)備,降低的熱泵系統(tǒng)的換熱效率;2、增大了機房面積和初投資;3、增加了
7、運行費用。直接式污水源熱泵系統(tǒng)(智能防阻機+直接式污水源熱泵機組)一級污水泵+第七代防阻機+二級泵+直接式污水源機組+末端優(yōu)點:1、系統(tǒng)簡化;2、避免了二次換熱時熱量損失,提高了系統(tǒng)效率;3、節(jié)省了換熱器的投入,減小設(shè)備占地面積;4、初投資和運行費用降低;5、機組冷熱工況的轉(zhuǎn)換是通過冷媒切換完成,省去了管線切換的安裝費用,并解決了使用端與污水系統(tǒng)污染的問題。缺點:1、對熱泵機組的防腐性能要求高;2、熱泵機組存在著潛在的損壞隱患。污水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用條件水源距離:較優(yōu)500m以內(nèi),不