污水源熱泵的特點(diǎn)與優(yōu)勢

　　我國北方地區(qū)，冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然氣等石化燃料的燃燒來獲得。采暖與環(huán)保成為一對難以解決的矛盾。城市污水是北方寒冷地區(qū)不可多得的熱泵冷熱源。它的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，這種溫度特性使得污水源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高，節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用效果顯著。 

　　原生污水熱泵空調(diào)系統(tǒng)是哈工大自主創(chuàng)新的zhuanli技術(shù)，包括多項(xiàng)發(fā)明zhuanli與多項(xiàng)專有技術(shù)及產(chǎn)品，被中國工程院院士及國家設(shè)計(jì)大師平為世界首創(chuàng)、國際一流。 

　　原生污水源熱泵機(jī)組以原生污水為熱源，冬季采集來自污水的低品位熱能，借助熱泵系統(tǒng)，通過消耗部分電能，將所取得的能量供給室內(nèi)取暖；在夏季把室內(nèi)的熱量取出，釋放到水中，以達(dá)到夏季空調(diào)的目的。它有以下特點(diǎn)：

1.環(huán)保效益顯著 

　　原生污水源熱泵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。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。污水源熱泵系統(tǒng)的具體環(huán)保效益見下表。

2.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。 

　　具有可用冷熱量的單位污水量，污水源熱泵系統(tǒng)為建筑物供暖需消耗1.33 的一次能源，相對燃煤系統(tǒng)可節(jié)省0.64 的一次能源。若以污水源熱泵系統(tǒng)作為用能指標(biāo)，則各系統(tǒng)的用能情況如表4與圖1所示。 

　　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>

3.運(yùn)行穩(wěn)定可靠

　　水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動，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。

4.一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣

　　此熱泵系統(tǒng)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。 

5.初投資、運(yùn)行費(fèi)低 

　　城市污水源熱泵系統(tǒng)具有初投資低，運(yùn)行費(fèi)低的巨大經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。實(shí)際工程（北京悅都大酒店、北京弘麗苑大廈、山西省產(chǎn)權(quán)交易市場、哈爾濱望江賓館、哈爾濱太古商城）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。 

　　以哈爾濱地區(qū)為例，每萬㎡建筑物供暖熱指標(biāo)650 kW，供冷冷指標(biāo)1200 kW，原生污水源熱泵系統(tǒng)與其他各系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用估算比較如圖2所示（燃煤等系統(tǒng)未計(jì)排污費(fèi)）。圖2所示的對比結(jié)果表明污水源熱泵系統(tǒng)（USSHP）較燃煤系統(tǒng)節(jié)省運(yùn)行費(fèi)10%左右，這是在末端耗熱量相同條件下，通過比較所花燃料成本計(jì)算得到的。而實(shí)際污水源熱泵系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上還可節(jié)省30%左右的運(yùn)行費(fèi)，是系統(tǒng)實(shí)施自動控制后，在節(jié)能與運(yùn)行維護(hù)方面獲得的效益。這就是通常熱泵廠家在計(jì)算熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)時(shí)，在考慮平均熱負(fù)荷系數(shù)之后，又提出其機(jī)組的負(fù)載率為70%，因此運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)一步減少了30%。我們給出了污水源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)由47元/m2降至33元/m2（USSHP ），正是出于這種考慮。

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