工作原理
污水源熱泵的主要工作原理是借助污水源熱泵壓縮機(jī)系統(tǒng),消耗少量電能,在冬季把存于水中的低位熱能“提取”出來,為用戶供熱,夏季則把室內(nèi)的熱量“提取”出來,釋放到水中,從而降低室溫,達(dá)到制冷的效果。其能量流動(dòng)是利用熱泵機(jī)組所消耗能量(電能)吸取的全部熱能(即電能 吸收的熱能)一起排輸至高溫?zé)嵩?,而起所消耗能量作用的是使介質(zhì)壓縮至高溫高壓狀態(tài),從而達(dá)到吸收低溫?zé)嵩粗袩崮艿淖饔谩?/span>
污水源熱泵系統(tǒng)由通過水源水管路和冷熱水管路的水源系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、末端系統(tǒng)等部分相連接組成。根據(jù)原生污水是否直接進(jìn)熱泵機(jī)組蒸發(fā)器或者冷凝器可以將該系統(tǒng)分為直接利用和間接利用兩種方式。直接利用方式是指將污水中的熱量通過熱泵回收后輸送到采暖空調(diào)建筑物;間接利用方式是指污水先通過熱交換器進(jìn)行熱交換后,再把污水中的熱量通過熱泵進(jìn)行回收輸送到采暖空調(diào)建筑物。
主要特點(diǎn)
環(huán)保效益顯著
原生污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是利用了城市廢熱作為冷熱源,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng),污水經(jīng)過換熱設(shè)備后留下冷量或熱量返回污水干渠,污水與其他設(shè)備或系統(tǒng)不接觸,污水密閉循環(huán),不污染環(huán)境與其他設(shè)備或水系統(tǒng)。供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)?、然油等鍋爐房系統(tǒng),沒有燃燒過程,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,環(huán)境效益顯著。
高效節(jié)能
冬季,污水體溫度比環(huán)境空氣溫度高,所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高。而夏季水體溫度比環(huán)境空氣溫度低,所以制冷的冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式,機(jī)組效率提高。供暖制冷所投入的電能在1KW時(shí)可得到5KW左右的熱能或冷能。能源利用效率遠(yuǎn)高于其他形式的中央空調(diào)系統(tǒng)。
運(yùn)行穩(wěn)定可靠
水體的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定,其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng),是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源,水體溫度較恒定的特性,使得污水源熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問題。
一機(jī)多用,可應(yīng)用范圍廣
污水源熱泵可供暖、空調(diào),一機(jī)多用,一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。城市污水熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用城市污水,冬季取熱供暖,夏季排熱制冷,全年取熱供應(yīng)生活熱水,夏季空調(diào)季節(jié)可實(shí)施部分免費(fèi)生活熱水供應(yīng)。一套系統(tǒng)冬夏兩用,實(shí)現(xiàn)三聯(lián)供。
投資運(yùn)行費(fèi)用低
城市污水源熱泵具有初投資低,運(yùn)行費(fèi)低的巨大經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。運(yùn)行效果良好,經(jīng)濟(jì)效益顯著。污水熱泵系統(tǒng)的機(jī)房面積僅為其他系統(tǒng)的50%。系統(tǒng)根據(jù)室外溫度及室內(nèi)溫度要求自動(dòng)調(diào)節(jié),可做到無人看管,同時(shí)也可做到聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。污水源熱泵系統(tǒng)原理簡單,設(shè)備的可靠性強(qiáng),維護(hù)量小,平時(shí)無設(shè)備的維護(hù)問題。
優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)
◆ 與燃煤、燃?xì)狻⑷挥偷儒仩t房系統(tǒng)相比,我國年污水排放量達(dá)464億m3,可節(jié)省用煤量0.33億噸,以全國年總能耗30億噸標(biāo)煤計(jì)算,達(dá)到了1.1%,若按暖通空調(diào)的一次能源消耗量10億噸標(biāo)煤計(jì)算,達(dá)3.3%。同時(shí)每年可減少排放量達(dá)72萬噸。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),15萬平方米供冷、供熱、以及供生活熱水,年可節(jié)約標(biāo)煤1萬噸,減排二氧化硫300噸、煙量2200萬立方米、顆粒物6400噸,年少排爐渣2800噸、廢水600噸。
◆ 另外,污水源熱泵系統(tǒng)將污水熱能連同熱泵機(jī)組本身產(chǎn)生熱能一并轉(zhuǎn)移到室內(nèi),能效比高達(dá)4.5-6.0,能源利用率是電采暖的3-4倍, 污水源熱泵與空氣源熱泵相比,夏季冷凝溫度低,冬季蒸發(fā)溫度高, 能效比和性能系數(shù)大大提高,而運(yùn)行工況穩(wěn)定,比傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)省30﹪-40﹪的運(yùn)行費(fèi)用。且污水源熱泵技術(shù)系統(tǒng)無需設(shè)冷卻塔,利用的是城市原生污水,節(jié)約了大量水資源的同時(shí)又開發(fā)創(chuàng)造出新的清潔型新能源。
主要缺點(diǎn)
與其它熱源相比,污水源熱泵系統(tǒng)中防堵塞、防腐蝕、防污染等技術(shù)問題才是真正影響系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行的關(guān)鍵,由于原生污水中含有大量的(塑料袋、樹葉等)等雜物的存在,很容易造成設(shè)備與管路的堵塞與污染,利用傳統(tǒng)的過濾手段與機(jī)械格柵盡管能夠處理這些雜物,但涉及到占地,清理、雜物運(yùn)輸及周邊的環(huán)境污染問題,造成實(shí)際無法操作。并且其處理成本也要遠(yuǎn)高于熱泵從水中取熱與取冷的價(jià)值,這無疑給城市原生污水源熱泵系統(tǒng)在規(guī)模的運(yùn)用上加大了困難。 在污水源熱泵系統(tǒng)當(dāng)中,污水防阻機(jī)是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備之一,其主要應(yīng)用于過濾熱源。用來實(shí)現(xiàn)原生污水源熱泵系統(tǒng)的長期無堵塞運(yùn)行。該產(chǎn)品的應(yīng)用成功地消除熱源對(duì)系統(tǒng)中污水換熱設(shè)備的堵塞,保證了系統(tǒng)運(yùn)行的長期性、穩(wěn)定性和可靠性。
經(jīng)濟(jì)效益
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,應(yīng)用污水源熱泵系統(tǒng)比電鍋爐加熱節(jié)省2/3以上的電能,比傳統(tǒng)的燃煤鍋爐節(jié)省l/2以上的煤炭資源。由于污水源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定,其制冷、制熱系數(shù)比傳統(tǒng)的空氣源熱泵高出40%左右,其運(yùn)行費(fèi)用僅為普通中央空調(diào)的50-60%。
污水源熱泵系統(tǒng)有良好的經(jīng)濟(jì)效益,與地下水源熱泵、直燃機(jī)、熱網(wǎng) 水冷機(jī)組、燃煤 水冷機(jī)組等系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)十分明顯。
1萬平米初投資列表
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序號(hào)
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空調(diào)類型
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熱(冷)源設(shè)備(萬元)
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其他費(fèi)用(萬元)
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合計(jì)(萬元)
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功能
|
|
1
|
污水源熱泵系統(tǒng)
|
100
|
80
|
180
|
采暖 制冷 生活用水
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|
2
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地下水源熱泵系統(tǒng)
|
80
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110
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190
|
采暖 制冷 生活用水
|
|
3
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熱網(wǎng) 水冷機(jī)組
|
70
|
150
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220
|
采暖 制冷
|
|
4
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土壤源熱泵
|
80
|
160
|
240
|
采暖 制冷 生活用水
|
|
5
|
直燃機(jī)
|
120
|
130
|
250
|
采暖 制冷
|
|
6
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燃煤 水冷機(jī)組
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160
|
100
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260
|
采暖 制冷
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10萬平米初投資列表
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序號(hào)
|
空調(diào)類型
|
熱(冷)源設(shè)備
(萬元)
|
其他費(fèi)用
(萬元)
|
合計(jì)(萬元)
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功能
|
|
1
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污水源熱泵系統(tǒng)
|
600
|
400
|
1000
|
采暖 制冷 生活用水
|
|
2
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地下水源熱泵系統(tǒng)
|
480
|
600
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1080
|
采暖 制冷 生活用水
|
|
3
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熱網(wǎng) 水冷機(jī)組
|
420
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800
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1220
|
采暖 制冷
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4
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土壤源熱泵
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480
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800
|
1280
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采暖 制冷 生活用水
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|
5
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直燃機(jī)
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700
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650
|
1350
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采暖 制冷
|
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6
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燃煤 水冷機(jī)組
|
900
|
500
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1400
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采暖 制冷
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1萬平米運(yùn)行費(fèi)用列表
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