255-浅谈污水源热泵系统在民用供热中的应用.pdfVIP

浅谈污水源热泵系统在民用供热中的应用 北京城建设计发展集团股份有限公司长春分公司 于芳1 山东华科规划建筑设计院有限公司 高滨 马玉国 摘 要: 城市污水是工业废水与生活污水的总和，是城市余热可再生性清洁能源，具有 独特优势，是一种理想的低位冷热源。本文以实际工程为例，分析污水源热泵系统在民用供 热中的应用，探讨其系统特性与经济性指标。 关键词：污水源，热泵，供热 0 引言 利用污水源热泵系统供暖除具有重要的节能、环保意义以外，同时具有经济效益。由于 热泵系统的主要能源消耗为电能，因此电费用的高低与机组出水温度直接决定了该系统的运 行成本。如电价按民用电价计算，出水温度在50 以下,与集中供热相比可节省运行费用30 ﹪左右。 1.1 环保效益显著 原生污水源热泵供暖空调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，污水与末端设备或系统不接触， 密闭循环，不污染环境与末端设备或水系统。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。 1.2 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高，能效比也高。 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% 。 1.3 运行稳定可靠 原生污水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。 1.4 一机多用，应用范围广 该热泵系统冬季取热供暖，夏季排热制冷，全年取热供应生活热水，夏季空调季节可免 费生活热水供应。一套系统可以替换原来的集中供热加冷水机组的两套系统，冬夏两用，实 现三个功能。适用于宾馆、酒店、商场、居民楼、学校等建筑。 1.5 初投资、运行费低 1于芳：1988.11；硕士研究生、助理工程师、吉林省长春市轻轨大厦、395879103@ 该系统具有初投资低，运行费低的巨大经济优势。热泵系统的主要能源消耗为电，因此 电价费用的高低与机组出水温度直接决定了该系统的运行成本。如电价按民用电价计算，该 系统与集中供热相比可节省运行费用30 ﹪左右。系统机械运动部件非常少，机组使用寿命长， 均在15年以上；其自动化控制程度高，可无人值守。 2.污水源热泵系统主要形式 2.1 间接式系统 间接式污水源热泵系统主要应用于对水质要求较高的机组。系统通过热能采集器间接从 污水中提取冷热量，适用于与常规热泵机组相匹配，水地源热泵改造工程。 图1 间接式系统流程图 2.2 直接式系统 系统直接提取污水中的冷热量，省去了中间换热系统，系统效率COP可提高约10% 图2 直接式系统流程图 2.3 直进式系统 全智能污水防阻机与热泵机组成为一体，直接提取污水中的冷热量，减少中间热量损失 和泵耗，系统效率COP可提高约15% 。 图3 直进式系统流程图 3.地源热泵系统在民用供热应用的工程实例 3.1 工程介绍 本工程为长春地区的一个居民小区，原供热方式为燃煤锅炉，因响应国家节能减排号召， 改用污水源热泵系统形式供暖，供暖面积为5万平米。热泵系统投入运行时间为2015年10月。 经检测，冬季污水温度为8~11℃。因污水水质较好，本工程采用直街式系统，用户末端形式 为散热器，局部为地板辐射。 3.2 运行情况 根据2016年10月25 日~2017年4月10 日运行数据，得到以下运行情况 运行成本：本项目全年的运行费用约为105万元，折合每平米费用约为21元/ ㎡.采暖季 ， 采用燃煤锅炉时最近3年运行费用均值为120万。，折合每平米24元 温度标准：用户室内温度为20~23℃ 机组故障、检修情况：一至四号机组每半月清理一次蒸发器，一至四号污水泵平均每月 清理一次（视污水水质情况稍有变动） 引退水系统维护：外渠（污水进水处明渠）每半月需人工清理污水壁上挂壁的垃圾，防 止大件垃圾流入污水井中造成污水