污水源热泵的特点与优势

污水源热泵的特点与优势

　　我国北方地区，冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然气等石化燃料的燃烧来获得。采暖与环保成为一对难以解决的矛盾。城市污水是北方寒冷地区不可多得的热泵冷热源。它的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，这种温度特性使得污水源热泵比传统空调系统运行效率要高，节能和节省运行费用效果显著。 

　　原生污水热泵空调系统是哈工大自主创新的zhuanli技术，包括多项发明zhuanli与多项专有技术及产品，被中国工程院院士及国家设计大师平为世界首创、国际一流。 

　　原生污水源热泵机组以原生污水为热源，冬季采集来自污水的低品位热能，借助热泵系统，通过消耗部分电能，将所取得的能量供给室内取暖；在夏季把室内的热量取出，释放到水中，以达到夏季空调的目的。它有以下特点：

1.环保效益显著 

　　原生污水源热泵是利用了城市废热作为冷热源，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，污水密闭循环，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；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，环境效益显著。我国年污水排放量达464亿m3，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72万吨。污水源热泵系统的具体环保效益见下表。

2.高效节能 

　　冬季，污水体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。而夏季水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。 

　　具有可用冷热量的单位污水量，污水源热泵系统为建筑物供暖需消耗1.33 的一次能源，相对燃煤系统可节省0.64 的一次能源。若以污水源热泵系统作为用能指标，则各系统的用能情况如表4与图1所示。 

　　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 =2.1×106kJ。供暖时：可节省一次能源（燃煤）1.34×106kJ，相当于71.3㎏（22.8元）燃煤。可节省一次能源（燃气）0.651×106kJ，相当于40.7m3（48.8元）燃气。制冷时，可节省一次能源（燃煤）0.357×106kJ，相当于19㎏（6.1元）燃煤。可节省一次能源（燃气）0.168×106kJ，相当于10.5m3（12.6元）燃气。

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，实现三联供。 

5.初投资、运行费低 

　　城市污水源热泵系统具有初投资低，运行费低的巨大经济优势。实际工程（北京悦都大酒店、北京弘丽苑大厦、山西省产权交易市场、哈尔滨望江宾馆、哈尔滨太古商城）运行效果良好，经济效益显著。污水热泵系统的机房面积仅为其他系统的50%。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。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。 

　　以哈尔滨地区为例，每万㎡建筑物供暖热指标650 kW，供冷冷指标1200 kW，原生污水源热泵系统与其他各系统运行费用估算比较如图2所示（燃煤等系统未计排污费）。图2所示的对比结果表明污水源热泵系统（USSHP）较燃煤系统节省运行费10%左右，这是在末端耗热量相同条件下，通过比较所花燃料成本计算得到的。而实际污水源热泵系统在此基础上还可节省30%左右的运行费，是系统实施自动控制后，在节能与运行维护方面获得的效益。这就是通常热泵厂家在计算热泵系统的运行费时，在考虑平均热负荷系数之后，又提出其机组的负载率为70%，因此运行费用进一步减少了30%。我们给出了污水源热泵系统的运行费由47元/m2降至33元/m2（USSHP ），正是出于这种考虑。

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