城市污水利用——原生污水源热泵系统在实际工程中应用条件

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城市污水利用——原生污水源热泵系统在实际工程中应用条件

污水水质条件
污水水质的优劣对于原生污水源热泵系统的影响并不是很大，关键在与解决换热器防堵塞、防腐蚀、防结构清洗等关键技术问题的前提下，即可保证整个污水源热泵系统的正常运行。北京瑞宝利热能科技有限公司通过自主研发成功的解决了城市污水利用对设备和管路的堵塞和腐蚀这些世界性难题。
污水水量条件
城市污水水量变化主要是生活污水水量的变化，主干渠变化较小，中性干渠变化一般，小干渠变化较大。污水水量应保证满足冷热负荷下的污水取水量要求。通过对市政管线污水量进行监测，测定其在不同时间段的水量，以及最大流量和最小流量。要保证系统水量的稳定供给，满足系统的可靠性。
污水源热泵系统
整个原生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。虽然间接利用方式在一定程度上降低了竟如热泵机组的水温条件，降低了机组的运行效率，但考虑污水是取自城市污水管线内的原生污水，具有腐蚀性和结垢性，从注重系统能够的安全可靠方面着想，综合分析两种利用方式的优缺点，进行分析。
原生污水源热泵优势
（1）环保效益显著。原生污水源热泵系统是利用了城市废水作为冷热源，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，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；不产生任何废渣、废水、废气和烟尘，环境效益显著。城市污水热泵供暖系统，仅使用少量电能驱动便可达到冬季采暖，是一种新型的绿色环保的供暖方式。城市污水热泵系统，不仅具有改变大气环境的实际功效，还可作为体现“绿色工程”的形象代表。
我国年污水排放量达464亿m3，如完全利用可节省用煤量0.33亿吨，以全国年总能耗30亿吨标煤计算，达到了1.1%，若按暖通空调的一次能源消耗量10亿吨标煤计算，达3.3%。同时每年可减少 排放量达26.2亿吨。
（2）高效节能。冬季，污水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。
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Q=2.1×106kJ。供暖时相当于71.3㎏（26.38元）燃煤。
节能率：燃煤供热效率为：0.6，发电效率为1/3，水源热泵效率为4/3，节能率为55%。
（3）运行稳定可靠。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。
（4）一机多用，应用范围广。此热泵系统可供暖、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。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，实现三个功能。
（5）初投资、运行费低。原生污水源热泵系统具有初投资低，运行费低的巨大经济优势，较其他系统节省投资与运行费用20%左右。实际工程（北京悦都大酒店、北京弘利苑大夏、北京京燕饭店、北京鑫福里小区 、山西国企苑、山西老年公寓等）运行效果良好，经济效益显著。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。原生污水热泵系统原理简单，设备的可靠性强，维护量小，平时无设备的维护问题。同时，对于城市污水的利用也是可再生能源的一大亮点。