目前暖通空調領域應用的可再生綠色能源主要有太陽能、淺層/深層地熱、空氣源熱泵系統等。這幾種冷熱源應用都存在一定的局限性。如淺層/深層地熱應用, -般需要鉆孔/鉆井或在t壤中埋管,施工比較復雜,而且受到項目所在地水文地質條件的制約,并有可能對水文地質造成不良影響；太陽能與日照時間及天氣變化息息相關,需要設置輔助熱源或蓄能系統,系統投資較大,太陽能應用目前主要是制取生活熱水。
相對這些冷熱源,城市污水具有一定的優勢,是更為理想的低品位冷熱源。它具有資源豐富,獲取方便,水溫相對穩定且隨季節變化較小等特點。據相關部門統計, 201 0年我國年污水排放量達720億m3。若將全部污水熱能加以利用,按5°C溫降計算,污水源熱泵系統可為10億m2以上的建筑供暖。開發利用城市污水作為熱泵冷熱源具有節能環保效益,在優化能源結構的同時,可以緩解我國能源缺乏及分布不均勻性等問題。
原生污水特指城市直接排放的未經處理的生活污水。由于未經任何處理,其含 有大量的污染物和污垢。我們探討的原生污水源熱泵是以原生污水作為熱泵的低品位熱源，冬 季通過熱泵把污水中的低品位熱能轉變為更高品位的熱能給用戶供熱；夏季通過熱泵制取低溫冷水以滿足用戶制冷空調的需求。系統既可用于供熱采暖和制冷降溫,從而實現一機兩用。
1、污水源熱泵技術介紹
1.1污水源熱泵系統簡介
污水源熱泵的主要工作原理是將城市污水作為低品位能源,借助熱泵壓縮機消耗少量電能,在冬季把存于水中的低位熱能"提取”出來,為用戶供熱,夏季則把冷水輸送至建筑室內, 熱量釋放到水中,從而降低室溫,達到制冷的效果。而污水經過換熱設備后密閉循環返回污水干渠,不污染環境以及循環水系統。
對城市污水源熱泵空調系統的研究，日本、挪威、瑞典及-些其它北歐等供熱發達國家比較活躍。最早起源于楊圖夫斯基(前蘇聯)等人對河水、污水、海水的利用探討, 1978年,楊圖夫斯基等，人對熱泵站供熱與熱化電站、區域鍋爐房集中供熱進行比較,得出熱泵站供熱可節省燃料20%-30% ,并提出利用莫斯科河水進行區域供熱的方案。1981年 , 瑞典在塞勒研究開發了第一個凈化污水源熱泵系統。自此發達國家紛紛投入大量的財力和人力進行此項研究,并取得了一定的發展。
污水源熱泵作為水源熱泵系統的一個分支,其國內市場興起歷史較短。國內應用較早、較為突出的是北京高碑店污水處理廠的二級水。2000年,北京市排水集團在高碑店污水處理廠開發了污水源熱泵實驗工程,空調建筑面積900m2 ,這是我國最早的城市污水源熱泵系統。近年來,在政府政策的鼓勵支持下,污水源熱泵技術的應用面積大幅提升,項目規模也不斷增大,如沈陽陽光100新城,建筑面積近230萬平米,全部采用原生污水源熱泵系統,運行效果良好。
1.3污水源熱泵的優點與局限性
污水源熱泵有著諸多的優點：如水溫穩定,資源豐富,運行穩定,節能環保效益明顯,與空氣源熱泵相比,避免了冬季結霜和除霜問題,平均制熱制冷性能系數比傳統的空氣源熱泵高出40%左右；與地下水源熱泵相比,可以避免回灌問題。污水屬可再生能源,符合國家可持續發展戰略。系統運行過程中沒有燃燒,只提取污水中的熱量,不改變其化學、物理性質,不存在地下水的回灌和地表水的污染問題。污水源熱泵系統可以將大量建筑內的廢熱排放到污水中,而不是通過冷卻水塔或空調室外機組排放到室外大氣環境，使城市熱島效應得到緩解。雖然污水源熱泵有諸多的優點,但其在應用上還存在一些限制 ,如：水量的流量及溫度、污水的水質等。
相對這些冷熱源,城市污水具有一定的優勢,是更為理想的低品位冷熱源。它具有資源豐富,獲取方便,水溫相對穩定且隨季節變化較小等特點。據相關部門統計, 201 0年我國年污水排放量達720億m3。若將全部污水熱能加以利用,按5°C溫降計算,污水源熱泵系統可為10億m2以上的建筑供暖。開發利用城市污水作為熱泵冷熱源具有節能環保效益,在優化能源結構的同時,可以緩解我國能源缺乏及分布不均勻性等問題。
原生污水特指城市直接排放的未經處理的生活污水。由于未經任何處理,其含 有大量的污染物和污垢。我們探討的原生污水源熱泵是以原生污水作為熱泵的低品位熱源，冬 季通過熱泵把污水中的低品位熱能轉變為更高品位的熱能給用戶供熱；夏季通過熱泵制取低溫冷水以滿足用戶制冷空調的需求。系統既可用于供熱采暖和制冷降溫,從而實現一機兩用。
1、污水源熱泵技術介紹
1.1污水源熱泵系統簡介
污水源熱泵的主要工作原理是將城市污水作為低品位能源,借助熱泵壓縮機消耗少量電能,在冬季把存于水中的低位熱能"提取”出來,為用戶供熱,夏季則把冷水輸送至建筑室內, 熱量釋放到水中,從而降低室溫,達到制冷的效果。而污水經過換熱設備后密閉循環返回污水干渠,不污染環境以及循環水系統。
按污水是否與熱泵機組接觸分為直接換熱式污水源熱泵系統和間接換熱式污水源熱泵系統,目前常采用的是間接換熱式污水源熱泵系統，如下圖所示。
對城市污水源熱泵空調系統的研究，日本、挪威、瑞典及-些其它北歐等供熱發達國家比較活躍。最早起源于楊圖夫斯基(前蘇聯)等人對河水、污水、海水的利用探討, 1978年,楊圖夫斯基等，人對熱泵站供熱與熱化電站、區域鍋爐房集中供熱進行比較,得出熱泵站供熱可節省燃料20%-30% ,并提出利用莫斯科河水進行區域供熱的方案。1981年 , 瑞典在塞勒研究開發了第一個凈化污水源熱泵系統。自此發達國家紛紛投入大量的財力和人力進行此項研究,并取得了一定的發展。
污水源熱泵作為水源熱泵系統的一個分支,其國內市場興起歷史較短。國內應用較早、較為突出的是北京高碑店污水處理廠的二級水。2000年,北京市排水集團在高碑店污水處理廠開發了污水源熱泵實驗工程,空調建筑面積900m2 ,這是我國最早的城市污水源熱泵系統。近年來,在政府政策的鼓勵支持下,污水源熱泵技術的應用面積大幅提升,項目規模也不斷增大,如沈陽陽光100新城,建筑面積近230萬平米,全部采用原生污水源熱泵系統,運行效果良好。
1.3污水源熱泵的優點與局限性
污水源熱泵有著諸多的優點：如水溫穩定,資源豐富,運行穩定,節能環保效益明顯,與空氣源熱泵相比,避免了冬季結霜和除霜問題,平均制熱制冷性能系數比傳統的空氣源熱泵高出40%左右；與地下水源熱泵相比,可以避免回灌問題。污水屬可再生能源,符合國家可持續發展戰略。系統運行過程中沒有燃燒,只提取污水中的熱量,不改變其化學、物理性質,不存在地下水的回灌和地表水的污染問題。污水源熱泵系統可以將大量建筑內的廢熱排放到污水中,而不是通過冷卻水塔或空調室外機組排放到室外大氣環境，使城市熱島效應得到緩解。雖然污水源熱泵有諸多的優點,但其在應用上還存在一些限制 ,如：水量的流量及溫度、污水的水質等。
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