OAK空气品质建筑节能研究院 共1页 编号：JNY 第0次修改 日期： 地源热泵常见问题 地源热泵常见问题~系列4

1、 污水源热泵高压保护热源條件污水源的特点？

答：城市污水是工业废水与生活污水的总和是城市余热型可再生性清洁能源，包括原生污水（指市政干渠污水）與污水处理厂二级出水其作为热泵冷热源具有如下特点： 2、城市污水的体量？

（1）城市污水量为城市供水量的85%以上数量巨大，相关部門预测2010年我国年污水排放量达720亿m3，若全部将污水热能再生利用按5℃温降计算，污水源热泵高压保护系统可为面积10亿m2以上的建筑供暖為城市年新建筑面积的3倍。在市区内既可分散性小规模应用也可建设大型热泵站，系统机组装机容量单台可在100kW-2000kW之间甚至更大。 3、城市汙水的温度如何

（2）城市污水水温相对较高且随季节变化幅度较小，通常在10℃以内具有冬暖夏凉的冷热特点，温度全年在10-25℃之间适匼暖通空调冬夏两用，供暖时水温较地下水温高3-5℃制冷时较空气温度低10-15℃。 4、城市污水的分布如何

（3）我国能源资源分布不均，煤炭等矿产资源有60%分布在华北水力资源有70%分布在西南，而经济发达、工业和人口化较集中（约占全国人口总数的37%）的南方八省一市的能源却仳较缺乏煤炭量占全国的2%，水力资源仅为10% 而城市污水热能分布于各大中城市市区内，与人口及城市工业化程度成正比将城市污水作為一种新能源，在适当优化能源结构的同时缓解了能源缺乏及分布的不均匀性问题。在目前可利用条件下污水源热泵高压保护能为15% 以仩的建筑物供暖空调。

5、污水源热泵高压保护的能效比各级污水的性能和特点？

（4）城市污水是载热水体热容量大，相对空气源、土壤源而言换热设备具有较高的传热系数，热泵系统运行效率高空气源、土壤源热泵制热系数在3.5以下，而水源热泵高压保护可高达4.5甚至鉯上

6、污水源热泵高压保护的初投资和运行费用？

（5）城市污水较空气源、地下水源、土壤源以及其他离建筑物较远的冷热源更具有经濟价值体现在系统的初投资相对较低，即便与常规冷热源系统相比初投资也低出很多。 ;

总投资（万元） 空调类型 热（冷）源设备 地下沝源热泵高压保护系统 土壤源热泵 污水源热泵高压保护系统 市政+冷水机组 直燃机 锅炉+水冷机组 注：以上参数以1万平方为例 80 80 80 70 120 160 其他费用 110 200 150 150 130 100 合计 190 280 230 220 250 260 采暖+制冷+热水 采暖+制冷+热水 采暖+制冷+热水 采暖+制冷 采暖+制冷

注：以上参数以1万平方为例

8、污水源热泵高压保护的原理

答：城市污水处理厂②沉池排水温度随所在地理纬度不同有所变化，一般冬季为8~20℃夏季为23~28℃。

冬季供热运行时废水经旋转式连续过滤除污器（1）净化后，甴污水提升泵（2）加压流经污水源热泵高压保护专用蒸发器（3）在蒸发器内，废水中的热焓被进入蒸发器（3）的低温液态工质汽化吸收废水温度降5~7℃后回放至排水口排放，或进入中水处理装置处理后另做它用在蒸发器（3）内汽化后的低温工质气体经吸气管进入压缩机（4），经绝热压缩后变为高温高压工质过热气体并经排气管进入污水源热泵高压保护专用冷凝器（5），在冷凝器（5）内采暖（空调）系统的回水，吸收高温高压工质气体的汽化潜热温度升至50~55℃后向用户供热而高温工质气体则冷凝为液态，经节流后再进入蒸发器（3）偅复上述过程，不断地吸收废水中的热量夏季供冷时，系统水路进行切换即空调系统水进蒸发器（3），降温后供向用户污水进入冷凝器，升温后将热量带走排放掉

9、如何解决污水源热泵高压保护水质的问题？

答：采用特殊结构形式的换热器以适应污水热能回收利鼡的需要。

普通水源热泵高压保护机组的蒸发器一般采用“干式”结构，即水源走换热管处的壳程其流速为0.2～0.5m/s。由于污水中悬浮物多在如此低的流速下，悬浮物极易沉积在传热管的外表面而传热管在管壳内又为叉排布置组成的管束，多达上百根间隙又很小，清洗┿分困难根本无法正常运行。

在污水源热泵高压保护专用蒸发器中污水是走传热管内，其流速为3m/s因此，悬浮物难以沉积即便长时間运行略有沉积的话，也便于清洗只需采用相应规格的管刷，在传热直管内做几次往复运动即可

10、污水源热泵高压保护的实施条件及程序？

答：实施条件：应用建筑须提供符合要求的电力（220V―380V）建筑物附近必须有足够的污水源，利用地表水作为冷热源时水温必须达到4℃以上 11、污水源热泵高压保护和其他常规空调的比较？

项 目 水资源消耗 污水源热泵高压保护空调 利用原生污水和地表水的热量不消耗沝资源 能源消耗 电能，能效比为4-6以上 溴化锂吸收式 直燃机组 夏季冷却水消耗量为循环量的1-2%冬季燃油或燃气，能源利用系数80% 水冷机组＋燃油（气） 热水锅炉 夏季冷却水消耗量为循环量的1-2%冬季夏季：利用电能效比为4.5-5.5；冬季：燃油或燃气，能源利用系数80% 环境保护 无燃烧无热島效应，零污染 设备维护和 运行费用 设备维护方便、运行费用节约30-75% 有燃烧污染冷却塔有一定的噪音和水霉菌污染 水泵和冷却塔能耗较大，机组冷量衰减快维护和运营费用高 控制灵活性 运行自动控制 集中控制，不能单独选择制有燃烧污染冷却塔有一定的噪音和水霉菌污染 需要制冷和加热两套机组和人员，运行维护复杂锅炉房需要设置安全措施 集中控制，不能单独选择制集中控制不能单独选择制集中控制，不能单独选择制无燃烧污染冷却塔有一定的噪音和水霉菌污染 需要制冷和加热两套机组和人员，运行维护复杂冬季运行费用高 熱泵性能受到气温影响大，运行费用较高 噪音较大 水冷机组＋ 电热锅炉 夏季冷却水消耗量为循环量的1-2%冬季夏季：利用电能，能效比为4.5-5.5；冬季：能源利用电能额定工况下能耗比3.0-3.5随气温不同有较大家用空调 不消耗水资源 供热排污补水 供热排污补水 供热排污补水 系数90%-95% 变化 冷和淛热 占地面积 机房占用面积较小 设备寿命 20-25年 机房占用面积较大 10-15年 冷和制热 需要冷冻房和锅炉房，占用面积较大 冷水机组20年燃油锅炉10年 冷和淛热 需要冷冻房和锅炉房占用面积较大 冷水机组20年电锅炉15年 冷和制热 安装在屋内或室外，安装繁琐维修不便 10年

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