污水源热泵发展历史
污水源热泵系统介绍
污水源热泵系统介绍供热空调的能源消耗占社会总能耗的比例大达30% ,而环境污染的20%也是由供热空调燃煤引起的。
因此，采用热泵技术，开发低位的、可再生的清洁能源用于建筑物的供热空调意义重大，是建筑节能减排的有效途径之一。
这些能源包括：大气、土壤、地下水、地表水、工业余热及城市污水等等。
其中污水在数量（水量）、质量（水温）及分布规律上（地理位置）具有明显优势。
预计2010年我国污水排放量达720亿t/a，水温全年在10-25T之间，按开发50%的水量计算，可供热空调的面积至少在5亿卅以上。
另外，原生污水均匀地分布在城市地下空间，为因地制宜地有效利用及建设分散式的热泵供热空调系统创造了有利条件。
而地表水源在南方水源丰富的地区以及沿海城市更具有广阔的应用前景。
1热泵原理各类低位的清洁能源利用是通过热泵技术实现的。
热泵空调技术是根据逆卡诺循环原理，将低温热源或低位能源（如城市污水、地下水等）中的低品位热能进行回收，转换为高品位热能的一种节能与环保性技术，利用这项技术的逆过程同时还可以达到制冷的目的，是以存在合适的低位能源为必要条件的。
45 °C系统水“ 50 °C2-冷凝器60 C1-压缩机4-蒸发器2C11 C水源水"6 C图1热泵工作原理示意图图1示意了一种水源热泵向建筑物供热的工作原理。
所谓水源热泵，就是指以环境中的水（污水、地表水、地下水等）作为热源。
热泵工质（例如氟利昂）在压缩机 1 的驱动下，在压缩机1、冷凝器2、膨胀装置3、蒸发器4 几个主要部件中循环运动。
工质的热力性质决定了蒸发器中的工质温度可以保持在例如2C （称为蒸发温度）左右，而冷凝器中则为60 C （称为冷凝温度）左右。
这里的水源虽然在冬季可能仅为1「C, 但却可以作为热泵系统的热源，因为当将它引入温度为2C的蒸发器时，它必然要把自身中的热能（称为内能）交给机组，变为例如6C排放出去。
获取了水源热能的工质被压缩机压缩到例如60 C,在冷凝器中加热来自建筑物的系统循环水，由该水将热量带到建筑物的散热设备中。
污水源热泵简介
上海某城市污水处理厂能源回收项目
总结词
零排放、高效、资源化利用
VS
详细描述
该项目利用城市污水处理厂的出水作为热 泵的冷热源，通过高效热泵技术提取废水 中的热量，再通过板式换热器将热量传递 给周边居民的供暖系统。相较于传统供暖 方式，污水源热泵具有更高的能效比和更 低的排放，实现了废水的资源化利用，为 城市可持续发展提供了新的解决方案。
技术成熟度不足
目前，污水源热泵技术仍处于发展阶段，尚未完全成熟。
设备投资成本高
由于污水源热泵的设备需要具备高效、稳定、耐用的特点，导致 其投资成本较高。
能效比有待提高
目前，污水源热泵的能效比相对较低，需要进一步改进和完善。
污水源热泵的政策支持及市场推广
政策扶持力度加大
政府对环保产业的支持力度不断加大，将为污水源热泵的发展提供更多的政策支 持和资金保障。
水泵
用于将污水引入换热器，并保证污水 在系统中流动畅通。
污水源热泵的运行特点
01
02
03
适应性强
污水源热泵能够适应不同 的污水水质和运行工况， 具有较强的适应性。
运行成本低
由于污水源热泵利用的是 污水中的热能，因此无需 消耗大量的电能或其他能 源，运行成本相对较低。
智能化控制
污水源热泵采用智能化控 制系统，能够实现自动化 运行和远程监控，方便用 户管理和使用。
03
污水源热泵的市场应用
污水源热泵在建筑供暖中的应用
节能环保
污水源热泵能够利用建筑排放的 废热，减少对传统能源的消耗， 降低碳排放，同时减少对环境的
污染。
高效稳定
污水源热泵具有高效、稳定的供热 性能，能够满足建筑供暖的需求， 提高供热质量。
污水源热泵简介(共23张PPT)
• 直接换热式热泵空调系统为热泵空调机组换热器中的制冷剂直
接同污水进行热交换，提取污水中的热量或冷量；间接换热式 热泵空调系统污水先通过热交换器与某一中间媒介进行热交 换．再通过中间媒介同制冷剂换热。需要明确指出，直接污水 源热泵空调系统中，污水与制冷剂之间不存在混合，它们之间 的传热方式依然是间接传热。
2.5环保效益显著
• 原生污水源热泵是利用了城市废热作为冷热源，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，污水与其他设备或系统不接触，污水密闭循环，不污 染环境与其他设备或水系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油 等锅炉房系统，没有燃烧过程，防止了排烟污染；供冷时省去 了冷却水塔，防止了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废 渣、废水、废气和烟尘，环境效益显著。以上例比照方下：
9之间，因此低温热源+热泵供暖空调是缓解能源紧张、保护环境的有效途径之一。 直接系统具有简单的结构和更高的效率，是未来的主流系统形式。
相比具有明显的优势。 直接换热式热泵空调系统为热泵空调机组换热器中的制冷剂直接同污水进行热交换，提取污水中的热量或冷量；
原生污水源热泵是利用了城市废热作为冷热源，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，污水与其他 设备或系统不接触，污水密闭循环，不污染环境与其他设备或水系统。 污水热泵系统的机房面积比其他系统的占地面积要小。 空调机组种类包括：活塞式、离心式、螺杆式、溴化锂吸收式等。 直接系统具有简单的结构和更高的效率，是未来的主流系统形式。 以瑞典为例，到1987年已有约100座热泵站投入运行，总供热能力到达1200 MW，已成为世界上应用大型污水源热泵的代表国家之一。
污水源热泵文献综述
城市污水源热泵的探析摘 要：随着全球气候变化、不可再生能源的日益枯竭问题的日益凸显，节能与环保重要性更加突出。
城市污水作为一种清洁能源，对其所携带的废热的利用的研究受到国内外专家的关注。
污水源热泵技术作为一种新型能源技术，可充分利用污水中得废热，实现污水的资源化。
本文简要介绍了我国污水资源的现状，污水源热泵的工作原理、分类，污水源热泵系统在国内外研究现状，分析了污水热泵节能环保方面的优势,以及污水源热泵当前遇到的难题及解决方法。
关键词：节能环保； 污水源热泵； 废热利用； 经济0、前言随着经济的迅速发展、人口的增加、常规能源的大量消耗，能源供需形式日趋紧张。
能源资源短缺对世界经济发展的约束性日益突出。
据世界能源年鉴数据统计，截止到2010年，中国石油可采储量为148亿吨，占世界总量的1.1%，世界排名第14；天然气可采储量为2.8万亿立方米，占世界总量的1.5%，世界排名第14；煤炭储量为1145万吨，占世界总量的66.8%，世界排名第3。
可见中国能源储量在总量十分丰富。
但是人均水平却只相当于世界人均水平的 6.4%、5.6%、66.8%，人均资源储量非常，远远低于世界水平。
20世纪50年代以来,中国的能源工业开始发展，特别是改革开放以后，能源的开采和供给能力不断的增强，促进经济的快速发展；20世纪90年代末，能源对外开放和投入的增加缓解了能源对经济发展的制约。
1993年，中国成为石油净进口国，1996年中国成为原油净进口国；21世纪以来，能源供需形势又日趋紧张，中国经济面临着能源的严重挑战[1]。
中国能源的开采和供需面临着资源约束，特别石油是对外依存度的提高[2]。
能源的短缺严重制约着中国经济的发展，开发洁净能源和可再生能源越来越受到国内外专家学者的关注。
高污染、高耗能、低效益的发展模式不仅极大的浪费了一次性资源，对环境的污染也非常严重，因而改善能源结构、提高能源利用率尤为重要。
对开发地热能、太阳能等新能源、煤炭净化、余热回收等研究的推广称为如今的热点。
污水源热泵发展现状及在上海的应用前景
１ 污水 源热 泵国 内外 发展现 状
１ ． １ 国外 污 水 源 热泵 发展 现 状
和 二 级 污 水 源热 泵 系 统 ｌ ３ 】 。以原 生 污 水 作 为 热 源 ／
热 汇 的污 水 源 热 泵 系统 ，污 水 可 以直 接 从 排 水 管
网 中提 取 ， 热能就近使用且热能高 ， 但 原 生污 水 成
分复杂 ， 容易导致堵塞 、 腐蚀 热泵 等问题 。以污水 处理 厂一 、 二级 出水 或 中水 作 为 热 源 ／ 热汇， 可 减 少 腐 蚀 问题 ， 但污水经过多步处理后温度下降 ， 所 含 热 能 降 低 。按 污 水 与热 泵 的热交 换 器 接 触 与否 ， 分 为 直 接换 热 式 和 间接 换 热 式 污 水 源 热 泵 。直 接 换 热 式 系统 效 率 高 、 节能效果好 ， 是 污 水 源 热 泵 系
１ ． ２ 国 内污水 源 热 泵 发展 现 状
国 内对污水源热泵 的研究 始于 ２ Ｏ 世纪 ８ Ｏ 年 代， 但 发 展 较慢 。２ ０ ０ ０年 ， 北 京 高碑 店 污水 处 理 厂 建 立 了 国 内第 一 个 污水 源 热 泵 系 统 ，标 志 着 我 国 污 水 源 热 泵 系统 的 研 究 进 入 了 一 个 新 的时 代 。 近 ２ ０年 来 ， 由 于能 源 需 求 与 环 境形 势 发 展 ， 利 用 污水
１ １ ０ 防洪排水
ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． １ ６ ７ ９ ９ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｃ ｓ ｄ ｑ ｙ ｌ ｆ ａ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ４ ． ０ ３ ２
城 市道 桥 与 防 洪
污水源热泵技术研究进展及应用
污水源热泵技术研究进展及应用孙春锦;吴荣华;孙源渊;郑记莘【摘要】污水源热泵技术具有良好的节能环保效益,但该技术的成功应用需要解决堵塞和污垢问题.目前,常用前置过滤技术和疏导式换热技术解决堵塞问题,采用除垢装置除去管壳式换热器中的污垢.介绍了刷式、反冲洗式两类前置过滤装置和宽流道式、疏导管式两种疏导式换热技术以及疏导管式换热技术的工程应用状况,比较了前置过滤技术和疏导式换热技术的优缺点,总结了管壳式换热器的几种除垢装置.指出了各种技术所存在的不足,并提出建议,为污水源热泵技术的发展与应用提供参考.【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2015(033)006【总页数】5页(P512-516)【关键词】污水源热泵;前置过滤;疏导换热;防堵;除垢【作者】孙春锦;吴荣华;孙源渊;郑记莘【作者单位】青岛大学机电工程学院,山东青岛266071;青岛大学机电工程学院,山东青岛266071;青岛大学机电工程学院,山东青岛266071;青岛大学机电工程学院,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TK172污水源热泵技术是一种节能环保的暖通空调技术，近年来得到较快发展。
采用污水源热泵技术提取城市污水中的热能供热空调，可在一定程度上缓解能源和环境的紧张形势。
然而，城市污水成分复杂，进入系统中换热很容易造成管道和设备堵塞以及换热面结垢等问题。
堵塞和污垢问题能否被有效解决将决定系统能否正常运行和系统效率的高低。
无论是间接式系统还是直接式系统都必须解决这些问题，近年来防堵和除垢技术的研究取得了显著进展，并应用于大量工程中，但有些技术研究得还不够深入。
上世纪80年代，污水源热泵技术在北欧和日本等国家开始应用，在我国的应用则始于2000年。
几十年的热泵发展历程中，产生了多种防堵和除垢技术。
工程中常采用前置过滤技术和疏导式换热技术来解决堵塞问题。
应用两种技术的污水源热泵系统原理图分别如图1、图2所示。
前者采用前置过滤装置将污水中的污杂物过滤掉，再进入中间换热器或热泵机组换热，后者不经过前置过滤直接进入中间换热器或热泵机组换热。
污水源热泵技术简介
污水源热泵技术开发利用低位能源（空气、土壤、水、太阳能、工业余热等）来代替部分高位能源（煤、石油、天然气等）的消耗是实现建筑领域节能减排可持续发展的重要途径。
低位能源主要产生于垃圾焚烧厂、污水处理厂、火力发电厂、生产工艺冷却、送变电设施、冷冻仓库、地铁、地下路以及土壤、江河湖泊中，它们分布及广、潜能巨大。
然而，由于人们对它们的认识有限，加之技术经济因素的影响，至今没有广泛的加以应用。
在上述未有效利用的低位能源中，城市污水因一年四季变化较小，数量稳定，相对于环境温度，具有冬暖夏凉的温度特征，且赋有的热量较大。
特别是近年来污水源热泵产品技术的进步，在实际工程推广和应用成为了现实。
在我国北方地区，哈尔滨、北京、石家庄、郑州、青岛、大连等地均有成功应用的工程实例。
背景材料1：城市生活污水全国每年排放约500亿吨左右，其温度适宜较为稳定，即使在冬季严寒地区也有10℃以上（天津市属于寒冷地区，大约为15℃左右），是丰富的低品位能源；夏季20℃左右又是空调理想的冷源。
背景材料2：天津市第一个污水源热泵工程是咸阳路再生水厂水源热泵工程，以后陆续建成或正在建设的项目有纪庄子污水处理厂、西青污水处理厂、空港污水处理厂、天津公馆、滨湖剧院等。
污水一般是指含有污杂物的废弃水。
城市污水渠中的原生污水，其固体污杂物含量为0.2-0.4%上下，主要成分为烂菜叶、泥沙、粪便、以及少量的塑料片、纱布条、头发丝等。
江河湖海等天然水的水质虽然比城市污水好很多，但对换热设备而言，它们也只能被看作是污水。
之所以在讨论热泵空调时把这些水统一归类为“污水”，是因为它们带来的问题和需采用的技术手段是类同的，区别只在于程度不同。
各种污水的性能及特点对比固体颗粒杂质含量对设备的腐蚀性可否直接进机组浅层地下水很小弱可以污水处理厂二级出水不稳定弱不可再生水厂中水很小弱可以江、河、湖水0.003% 弱不可湖水0.005% 强不可污水干渠原生污水0.3% 弱不可城市污水的供热空调潜力，按温度升高或降低5℃计算，若全部开发所贡献出的热或冷，则提取能量为10亿GJ。
《污水源热泵》课件
Part Three
污水源热泵系统组 成
污水换热器
功能：将污水中的 热量传递给清洁水
结构：由换热管、 壳体、密封件等组 成
工作原理：利用污 水与清洁水之间的 温差进行热交换
应用：广泛应用于 污水处理厂、工业 废水处理等领域
热泵机组
压缩机：将低压气体压缩 成高压气体，提高温度
冷凝器：将高压气体冷却 成液体，释放热量
运行
常见故障及处理方法
压缩机故障：检查压缩机 是否正常工作，如有问题 需及时更换
冷凝器故障：检查冷凝器 是否正常工作，如有问题 需及时清洗或更换
蒸发器故障：检查蒸发器 是否正常工作，如有问题 需及时清洗或更换
控制系统故障：检查控制 系统是否正常工作，如有 问题需及时维修或更换
管道堵塞：检查管道是否 堵塞，如有问题需及时疏 通
工业废水处理： 利用工业废水中 的热量进行热交 换，降低能源消 耗
农业灌溉：利用 农业灌溉水中的 热量进行热交换， 提高灌溉效率
建筑供暖：利用 污水源热泵为建 筑提供供暖，降 低能源消耗和碳 排放
污水源热泵的优势与局限性
优势：节能环保，可利用污水中的热量进行供暖或制冷 优势：运行稳定，不受外界环境影响 局限性：需要定期维护和清洗，以保证设备的正常运行 局限性：对水质要求较高，不适用于含有大量杂质或腐蚀性物质的污水
膨胀阀：控制制冷剂流量， 调节蒸发压力
蒸发器：吸收污水中的热 量，使污水降温
辅助系统
水泵：用于输送污水和热泵系统之 间的循环水
控制系统：用于控制热泵系统的运 行和调节
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换热器：用于将污水中的热量传递 给热泵系统
过滤器：用于过滤污水中的杂质， 保护热泵系统
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污水源热泵发展历史
随着我国节能改造的不断深入，污水源热泵所带来的社会效益和经济效益必将十分巨大，在具备污水源条件的地区必将逐步并最终取代传统制冷制热方式。
国外对城市污水源热泵空调系统的研究比较早，尤其是一些供热发达国家比较活跃，如日本、挪威、瑞典及一些其它北欧等。
山东绿特空调的小编查阅资料，对污水源热泵的发展进行了整理，污水源热泵技术最早起源于杨图夫斯基(前苏联)等人对河水、污水、海水的利用探讨，1978年，杨图夫斯基等人对热泵站供热与热化电站、区域锅炉房集中供热进行比较，得出热泵站供热可节省燃料20%-30%，并提出利用莫斯科河水作水源热泵站区域供热方案。
1981年6月，瑞典在塞勒研究开发了第一个净化污水源热泵系统。
自此发达国家纷纷投入大量的财力和人力进行此项研究，并取得了一定的发展。
而在国内，应用较早、较为突出的是北京高碑店污水处理厂的二级出水。
2000年，北京市排水集团在高碑店污水处理厂开发了污水源热泵实验工程，空调建筑面积900m2，这是我国最早的城市污水源热泵系统。
现在国内用较多的是石油化工行业污水处理。
在技术方面，山东绿特空调设有技术服务中心，配有技术熟练、素质高的专业技术人员，提供机组安装的技术指导工作，包括机组卸车、水系统接管等工作。
在调试前，技术人员对机组进行全面检查，以消除运输过程中可能造成的故障隐患，按照规程对机组进行调试。