摘要：我國能源需求與環(huán)境保護(hù)的矛盾日趨凸顯,污水源熱泵技術(shù)的推廣有效的將能源與環(huán)境有機(jī)結(jié)合起來,將污水處理過程中的富余熱能提取出來供熱或制冷,獲得清潔而高效的能源,達(dá)到節(jié)能減排的效果。
關(guān)鍵詞：污水源熱泵 節(jié)能環(huán)保 熱泵空調(diào)
1、概述
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,對能源的需求旺盛,合理利用自然資源,保護(hù)環(huán)境,減少污染物排放,降低常規(guī)能源的消耗已經(jīng)成為全社會面臨的問題。風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮�、污水熱能等能源的利用很好的解決上述兩個(gè)問題。
而污水源熱能隨著污水處理系統(tǒng)的大量建設(shè)和運(yùn)營,提供了大量的低廉而高品質(zhì)的熱能源。如何有效的使用污水源熱能對環(huán)節(jié)能源緊缺的狀況意義重大。污水源熱泵由水源熱泵機(jī)組、污水熱能交換系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)共同組成的一種供熱空調(diào)系統(tǒng)。
2、污水源熱泵工作原理
工作原理如下圖1所示。制冷工況下,關(guān)閉9制熱閥門,開啟8制冷閥門,空調(diào)房間冷負(fù)荷連同壓縮機(jī)的功所轉(zhuǎn)化的熱量被排入污水處理（末端）消毒清水池,與換熱器2(此時(shí)換熱器2在熱泵機(jī)組中起冷凝器作用)之間,通過管道連接成一個(gè)封閉回路,在水泵7的作用下,水在回路中往復(fù)循環(huán),在換熱器2中吸收制冷劑的熱量,通過安裝在消毒清水池中的換熱器傳入水體。
供熱工況下,從壓縮機(jī)5出來的制冷劑經(jīng)換向閥7作用換向,此時(shí)換熱器2轉(zhuǎn)換成為熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器,循環(huán)水流經(jīng)污水處理生化池內(nèi)安置的換熱器時(shí)吸收污水中的熱量在換熱器2(蒸發(fā)器)中釋放給制冷劑。在室內(nèi)同樣既可以通過水的循環(huán)進(jìn)行熱量傳遞,也可以使制冷劑直接流經(jīng)房間換熱器6與空氣進(jìn)行熱交換。
3、污水源熱泵的特點(diǎn)
3.1 高效節(jié)能
由于污水源熱泵利用儲存在污水生化池中的能源,生化熱能溫度高,且具有其他能源無可比擬的穩(wěn)定性,其一年四季變化較小。大地溫度冬季比環(huán)境空氣溫度高,夏季比環(huán)境空氣溫度低,是極好的冷熱源。年平均溫度在45℃左右,這種溫度特性使得污水源熱泵系統(tǒng)比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率要高40%左右。另外,污水儲存能的穩(wěn)定性特點(diǎn),也使得熱泵機(jī)組的運(yùn)行更加可靠和穩(wěn)定,保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。
3.2 清潔環(huán)保
傳統(tǒng)的熱源都具有在燃燒過程,會產(chǎn)生各種廢氣,對環(huán)境造成污染。而污水源熱泵是提取污水處理過程中產(chǎn)生的過剩熱量,利用制冷循環(huán)中蒸發(fā)器和冷凝器的功能轉(zhuǎn)換原理。不存在廢氣和溫室氣體的排放,對大氣無污染,屬于綠色環(huán)保技術(shù)。
3.3 可持續(xù)再生能源
污水處理廠/站的數(shù)量日益增多,對污水源熱泵的開展具有廣泛的空間。大量的污水處理站分布在各個(gè)單位,可以方便的將能量使用在辦公樓,廠區(qū)生產(chǎn)等。
4、污水源熱泵在我國的發(fā)展前景
污水源熱泵是水源熱泵技術(shù)的延伸技術(shù),在國內(nèi)還處于探索起步階段。水源熱泵發(fā)展主要以地下水源采灌方式為主,技術(shù)上比較成熟、利用可行性較大、實(shí)施的工程項(xiàng)目較多的還是地下水熱泵系統(tǒng)。隨著環(huán)保要求嚴(yán)格,污水處理系統(tǒng)大量建設(shè)并運(yùn)營,污水源熱能分布廣泛且容易獲取,建設(shè)成本很低,熱能可直接快捷的利用。
我國是一個(gè)能源大國,同時(shí)也是一個(gè)耗能大國,能源問題不僅制約著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,綜合國力的提高。如何解決好能源與環(huán)境矛盾突出的問題,意義重大。污水源熱泵技術(shù)有效的緩解上述問題,即提供了清潔能源,又促進(jìn)了我國污水處理工作的開展。
5、結(jié)語
污水源熱泵作為一種高效、環(huán)保、節(jié)能的空調(diào)冷熱源形式具有十分光明的市場前景。在污水源熱泵技術(shù)的應(yīng)用中,盡管還有許多技術(shù)問題需要解決, 但由于技術(shù)、節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn),已成為建筑物供暖和制冷合理方案和發(fā)展趨勢。在能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中,污水源熱泵將會不斷受到人們的重視與青睞。
