污水源熱泵課件

杜曉青吳竹王子豪袁昊污水源熱泵系統(tǒng)杜曉青吳竹1

熱泵水泵：把能量由低溫物體向高溫物體的傳遞

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1污水源熱泵系統(tǒng)原理及可行性分析2污水源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)3工程實(shí)例4污水源熱泵系統(tǒng)的缺點(diǎn)

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污水源熱泵的原理

城市原生污水源熱泵技術(shù)是利用城市原生污水冬季水溫高于大氣溫度、夏季水溫低于大氣溫度的特點(diǎn)，冬季從污水取熱供暖，夏季向污水排熱制冷，一套系統(tǒng)冬夏兩用，并且全年能取熱供應(yīng)生活熱水。

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原生污水特點(diǎn)

我國(guó)城市污水量巨大，如果用污水源熱泵回收這些污水中的廢熱，可以解決至少15億平方米建筑物冬季采暖問(wèn)題。污水冬暖夏涼。長(zhǎng)期測(cè)量的數(shù)據(jù)表明，城市污水中具有較大的能量：冬季：污水溫度在9℃至16℃之間；夏天，污水水溫在22℃至28℃之間，一般南方城市污水溫度冬季比北方低，夏季比北方溫度高。全年的水溫度變換幅度較小，可作為穩(wěn)定的冷熱源。污水的腐蝕性不大，PH在（6-7.5）之間。

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COP值：在冬季供熱時(shí)，制熱量與輸入功率的比率在夏季制冷時(shí)，制冷量與輸入功率的比率冬季時(shí)：污水源熱泵的COP值大于4夏季時(shí)：污水源熱泵的COP值大于5

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污水源熱泵工作原理冬季：

Q2＝Q1+Q3Q2≥4Q3夏季：

Q1＝Q2+Q3Q2≥5Q3

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污水源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)環(huán)保效益顯著供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)?、然油等鍋爐房系統(tǒng)，沒(méi)有燃燒過(guò)程，避免了排煙污染；供冷時(shí)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。設(shè)單位污水量以100m3計(jì)，所能利用的顯熱溫差為5℃，則可利用冷熱量為=2.1×106kJ。供暖時(shí)：可節(jié)省一次能源（燃煤）1.34×106kJ，相當(dāng)于71.3㎏（22.8元）燃煤?？晒?jié)省一次能源（燃?xì)猓?.651×106kJ，相當(dāng)于40.7m3（48.8元）燃?xì)?。制冷時(shí)，可節(jié)省一次能源（燃煤）0.357×106kJ，相當(dāng)于19㎏（6.1元）燃煤?？晒?jié)省一次能源（燃?xì)猓?.168×106kJ，相當(dāng)于10.5m3（12.6元）燃?xì)狻?/p>

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污水源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)高效節(jié)能

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系統(tǒng)制熱時(shí)：說(shuō)明性能系數(shù)COP隨冷源溫度T0的升高而增大，隨T0的降低而減小。系統(tǒng)制冷時(shí)：說(shuō)明性能系數(shù)COP隨熱源溫度T的升高而減小，隨T的降低而增大。

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污水源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)運(yùn)行穩(wěn)定

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污水源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)一機(jī)多用污水源熱泵可供暖、空調(diào)，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。

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污水源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)經(jīng)濟(jì)效益良好

15序號(hào)空調(diào)類(lèi)型熱（冷）源設(shè)備（萬(wàn)元）其他費(fèi)用（萬(wàn)元）合計(jì)（萬(wàn)元）功能1污水源熱泵系統(tǒng)10080180采暖+制冷+生活用水2地下水源熱泵系統(tǒng)80110190采暖+制冷+生活用水3熱網(wǎng)+水冷機(jī)組70150220采暖+制冷4土壤源熱泵80160240采暖+制冷+生活用水5直燃機(jī)120130250采暖+制冷6燃煤+水冷機(jī)組160100260采暖+制冷1萬(wàn)平米序號(hào)空調(diào)類(lèi)型熱（冷）源設(shè)備（萬(wàn)元）其他費(fèi)用（萬(wàn)元）合計(jì)（萬(wàn)元16序號(hào)空調(diào)類(lèi)型采暖費(fèi)（120天/萬(wàn)元）空調(diào)費(fèi)（120天/萬(wàn)元）全年合計(jì)（萬(wàn)元）備注1污水源熱泵系統(tǒng)1612280.8元/度2地下水源熱泵系統(tǒng)1713300.8元/度3土壤源熱泵1814320.8元/度4直燃機(jī)2518432.1元/立方5熱網(wǎng)+水冷機(jī)組2720470.8元/度6燃煤+水冷機(jī)組3620560.8元/度序號(hào)空調(diào)類(lèi)型采暖費(fèi)（120天/萬(wàn)元）空調(diào)費(fèi)（120天/萬(wàn)元）17國(guó)外污水熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用20世紀(jì)80年代初在瑞典、挪威等北歐國(guó)家建造的一些以污水為低溫?zé)嵩吹拇笮蜔岜谜鞠嗬^投入運(yùn)行；瑞典斯德哥爾摩有40%的建筑物采用熱泵技術(shù)供熱，其中10%是利用污水處理廠的出水；挪威奧斯陸，第一臺(tái)污水熱泵機(jī)組已在1983年投入使用。國(guó)外污水熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用20世紀(jì)80年代初在瑞典、挪威等北18國(guó)內(nèi)污水熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用哈爾濱馬家溝河畔的一處600m2西餐酒吧利用污水作為熱量來(lái)源來(lái)供暖制冷；1999年北京工業(yè)大學(xué)在高碑店污水處理廠建設(shè)污水源熱泵供3000m2辦公樓采暖空調(diào)；

2004年，密云污水處理廠的2000m2辦公樓，用上了“污水空調(diào)”；2005年哈爾濱工業(yè)大學(xué)新源熱能科技有限責(zé)任公司成立，“城市原生污水源熱泵空調(diào)”；國(guó)內(nèi)污水熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用哈爾濱馬家溝河畔的一處600m2西餐酒19齊魯石化污水處理廠——污水源熱泵空調(diào)工程總建筑面積：9000平方米?？照{(diào)末端設(shè)備：風(fēng)機(jī)盤(pán)管和暖氣片用戶(hù)：辦公樓及凈化車(chē)間用戶(hù)性質(zhì)：夏季供冷（地下水）、冬季供熱（工業(yè)污水）。污水源：工業(yè)污水（30度）、間接式污水換熱器設(shè)計(jì)方案：凈化車(chē)間冬季采用蒸汽通過(guò)換熱器換熱為低溫?zé)崴┡?，末端設(shè)備為暖氣片；夏季采用150臺(tái)分體空調(diào)維持室內(nèi)溫度；辦公樓和設(shè)備間冬季均采用散熱器熱水供暖，夏季無(wú)空調(diào)設(shè)施。因此原有夏季空調(diào)面積大約為3000m2，冬季供暖面積約為5500m2。齊魯石化污水處理廠——污水源熱泵空調(diào)工程20江蘇南通市污水源熱泵工程建筑面積：30萬(wàn)平方米用戶(hù)：辦公及住宅，供冷。污水源：污水廠二次水，間接式系統(tǒng)，采用殼管換熱器。江蘇南通市污水源熱泵工程21污水源熱泵系統(tǒng)的缺點(diǎn)城市原生污水水質(zhì)惡劣，懸浮物多，換熱器易堵塞。處理方案研制自動(dòng)粗過(guò)濾器，適用于當(dāng)?shù)厍闆r，能夠過(guò)濾雜質(zhì)、自動(dòng)清洗。污水源熱泵系統(tǒng)的缺點(diǎn)城市原生污水水質(zhì)惡劣，懸浮物多，換熱器易22污水源熱泵系統(tǒng)的缺點(diǎn)污水腐蝕換熱器材質(zhì)較難選擇金屬類(lèi)材料：金屬傳熱系數(shù)高，所需傳熱面積小，但耐腐蝕性能差。非金屬類(lèi)：可以忽略腐蝕的影響，但傳熱系數(shù)低。污水源熱泵系統(tǒng)的缺點(diǎn)污水腐蝕換熱器材質(zhì)較