污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用
城市污水源热泵在住宅供热中的应用
城市污水源热泵在住宅供热中的应用摘要：随着国际经济的增长和全球资源的短缺，各种资源的高效利用和新能源的发掘已经成为各个国家所思考的问题，而污水源热泵技术通过对城市中的污水进行处理，为商业楼、住宅等提供了供热和供冷的需求，极大的实现了绿色环保的目的。
本文将对城市污水源热泵技术进行探讨，并探索其在城市住宅供热中的应用。
关键词：污水源热泵城市供热供冷应用原理特点我国一直使用传统的能源如煤炭、石油作为燃料，随着时代的发展出现了天然气、太阳能等更加洁净的能源，有效的缓解了日益严峻的能源问题，也为环境污染提供了更好的解决措施。
随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，住宅采暖的需求也不断提高，使得建筑物的能源消耗量逐步增长。
污水源热泵技术的出现实现了对废弃资源的再次应用，降低了煤炭、石油能不可再生能源的使用量，进一步缓解了能源危机，其绿色、环保的特性到了广泛的应用和支持。
污水源热泵系统的原理和特点污水源热泵，主要是以城市污水作为提取和储存能量的冷热源，借助热泵机组系统内部制冷剂的物态循环变化，消耗少量的电能，从而达到制冷制暖效果的一种创新技术。
与其他热源相比，污水源热泵的技术关键和难点在于防堵塞、防污染与防腐蚀。
污水源热泵系统的工作原理污水源热泵系统与其他热泵系统的原理大致相同，利用了水中的热能，在冬天的时候提取出水中的热能并释放到室内，为用户提供采暖的效果，在夏天的时候将室内的温度释放到水中，达到了制冷的效果。
其与其他热泵系统不同且突出的优势就是回收使用了本将对环境产生污染的污水，使其成为能够有利于环境的一种能源，促进了可持续发展的前进步伐。
污水源热泵系统的主要特点1、环保效果明显污水源热泵系统在运行的过程中不予其他设备和系统接触，一直处于封闭的状态中，污水在密封的容器里进行循环，也不会污染其他的水源或者设备。
在为建筑物提供热量的过程中也没有采用一些燃料、锅炉房等设备，避免了燃烧过程所产生了空气污染。
在为建筑物降温的过程中不使用冷却水塔，也避免了冷却水塔运行过程中的噪音和霉菌污染，也不产生任何的废渣、废水和烟尘，对于环境保护具有重要的作用。
利用污水源热泵做热源进行城区集中供热的分析
利用污水源热泵做热源进行城区集中供热的分析张建华济宁鲁兴房地产开发有限公司山东济宁 272000一、前言当前，国家、地方政府推出了许多发展可再生能源的鼓励、奖励政策。
为优化城市冬季供热能源结构，发展可再生能源利用，利用城市污水（中水）集中、量大、便于利用、可节能减排的特点，采用污水源热泵技术，建立热源厂，实现城区的集中供暖/冷，实现零排放、零污染，具有重大意义。
例如济宁市（太白湖新区）污水处理厂（日处理 30万吨污水，中水产量约 10000吨 /小时以上），建立污水源热泵的热源厂，可实现集中供热面积 200万平方米，与其它热源相比，在相同热价的条件下，其年收益可达 2000万元。
利用污水源热泵做热源进行城区集中供热，是可再生能源的利用，在供暖 /冷面积规模同等的情况下，其投资低于传统燃煤集中供热，运行费用低于传统燃煤集中供热（在济宁市工业燃煤的价格条件下）。
二、国内外发展现状 1983年，挪威的第一个城市污水源热泵系统在奥斯陆SkøyenVest投入运行。
如今，污水源热泵技术在北欧国家已经得到大规模应用，技术及规模成熟处于国际领先地位。
我国早在 80年代末就开始关注国外污水源热泵技术的研究与应用进展。
2000年，首例城市污水源热泵系统在北京高碑店污水处理厂成功示范。
此后，北京、秦皇岛、石家庄等地相继建成污水源热泵系统。
在济宁，目前已有多家单位使用水源热泵系统实现冬季供热及夏季制冷。
若直接利用污水处理厂后端中水做源水，所使用的设备及技术与水源热泵系统基本类似。
推广该类热源进行集中供热的条件已经具备。
三、供热规模及技术经济分析（ 1）供热规模根据市污水处理厂（太白湖新区）的数据（冬季水温约 13度，每天中水产量约 30万吨），制热后，其供热规模数据：节能建筑供暖面积可以满足 200万㎡以上的集中供热需求。
（ 2）与燃煤方式采暖比较的使用成本与收益计算水源热泵通常数据：按投入 1KW电力得到 4KW热量计算 1KW.H（ 1度电）即为 3.6MJ。
《2024年太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》范文
《太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》篇一一、引言随着社会的快速发展和城市化进程的加快，人们对住宅环境的舒适度、能源消耗及环境保护的要求日益提高。
北京作为我国首都，其城市住宅对节能减排、绿色环保的需求尤为迫切。
在此背景下，太阳能—污水源热泵系统作为一种集太阳能与污水能源于一体的新型绿色供暖技术，为北京的住宅建设提供了新的可能性。
本文将针对此系统在北京住宅的适用性进行详细的分析与探讨。
二、太阳能—污水源热泵系统概述太阳能—污水源热泵系统是一种利用太阳能和城市污水作为热源的热泵系统。
该系统通过收集太阳能及利用城市污水处理过程中产生的低品位热能，利用热泵技术将低温热能提升为可利用的高温热能，实现供暖与供冷。
其特点在于能够有效地利用可再生能源，节能环保，具有较高的经济性及社会效益。
三、北京住宅应用太阳能—污水源热泵系统的优势1. 充分利用可再生能源：北京地区太阳能资源丰富，通过太阳能集热器收集太阳能，可以满足部分供暖需求。
同时，城市污水处理厂遍布，污水源热泵系统可以利用这些低品位热能，实现能源的再利用。
2. 环保节能：太阳能和城市污水均属于可再生资源，利用这两种资源可以大大减少传统供暖方式对环境的污染。
同时，热泵技术能够将低品位热能提升为高品位热能，提高了能源的利用率。
3. 经济性高：虽然初期投资可能略高于传统供暖方式，但长期运行成本较低，且政府对绿色能源项目的支持政策较多，有助于降低投资成本。
4. 提高住宅舒适度：太阳能—污水源热泵系统可以根据住宅的实际需求调节供暖与供冷，提供更为舒适的居住环境。
四、北京住宅应用太阳能—污水源热泵系统的挑战与对策1. 技术问题：目前该系统在北方地区的应用尚处于探索阶段，需进一步优化技术以适应北京的气候特点。
2. 政策支持：政府应加大对绿色能源项目的支持力度，制定相关政策以鼓励其发展。
3. 宣传推广：提高公众对太阳能—污水源热泵系统的认识，加强宣传推广力度，让更多人了解其优势及适用性。
污水源热泵供热的工程应用及分析
污水源热泵供热的工程应用及分析作为城市废热之一而排放的城市污水，由于是具有稳定的水量和水温，易于收集，污水中所贮存的热能较高，可作为清洁能源在低温区利用等一系列优点，正在受到越来越多的重视。
特别是热泵技术的不断发展，使城市污水热能利用系统日趋成熟。
作为城市废热之一而排放的城市污水，由于是具有稳定的水量和水温，易于收集，污水中所贮存的热能较高，可作为清洁能源在低温区利用等一系列优点，正在受到越来越多的重视。
特别是热泵技术的不断发展，使城市污水热能利用系统日趋成熟。
日本是较早利用污水中热能的国家之一。
日本不仅利用未处理过的污水作为热源，而且也利用二级出水或中水作为热源。
东京大区污水管理局从1987年起启动从污水中回收热能的计划，现在已有12个热泵系统在运行，其中4个使用未处理污水作为热源，其余为使用二级出水或中水作热源。
回收的能量主要用于污水处理厂办公建筑的空调，也有作为区域供热的热源。
瑞典斯德哥尔摩有40％的建筑物采用热泵技术供热，其中10％利用污水处理厂的出水作热源。
在我国随着人民生活水平的提高，在空调和热水供应方面所消耗的能源显著增加，节约能源已经成为2l世纪的首要任务。
因此，可再生能源的利用已经成为目前研究的热点。
污水源热泵是利用污水处理厂中水或原生污水作为热源进行制冷、制热循环的一种空调装置。
它具有热量输出稳定、COP值高、换热效果好、机组结构紧凑等优点，是实现污水资源化的有效途径。
目前，利用污水源热泵系统为建筑物供冷、供热已有一些应用的实例。
1 污水源热泵系统类型污水源热泵系统按照其使用的污水的处理状态可分为以未处理过的污水作为热源／热汇的污水源热泵系统和以二级出水或中水作为热源／热汇的污水源热泵系统；根据污水与热泵的热交换部分是否直接进行热交换，可分为间接利用系统和直接利用系统。
从工况转换方式上看，大体可分为两种：一种是制冷剂流向的切换，即通过四通换向阀的换向来实现制热工况和制冷工况的转换：另一种是水切换式，即通过阀门改变水流方向来实现工况转换。
大连理工大学科技成果——污水水源热泵区域供热供冷技术
大连理工大学科技成果——污水水源热泵区域供热
供冷技术
一、产品和技术简介
城市污水中蕴藏着大量的热量，可以利用水源热泵技术提取其中的热量用于建筑的供热和空调，这对于开发利用自然能源、保护大气环境以及水资源综合利用具有十分重要的意义。
目前的水源热泵技术可以使其COP值达到4以上，即消耗1kW电能可以获得4kW热量。
据初步测算，建设一座30MW污水水源热泵站用于住宅建筑的供热与供冷，4年即可收回投资，具有良好的经济效益。
大连理工大学开发了“利用城市污水低位热能的自动过滤取水装置”，可以解决城市污水提取和其中污杂物去除问题，保证在利用处理后以及未经处理的城市污水作为低位热源时热泵机组高效率运行。
本室还编制了水源热泵经济性分析软件，可以保证建设污水水源热泵站的投资方拥有良好的投资回报。
二、应用范围
建筑的供热和空调
三、规模与投资
据初步测算，建设一座30MW污水水源热泵站用于住宅建筑的供热与供冷，4年即可收回投资，具有良好的经济效益。
本室还编制了水源热泵经济性分析软件，可以保证建设污水水源热泵站的投资方拥有良好的投资回报。
四、提供技术的程度和合作方式：面议。
污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用
污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用摘要：随着气候变化和环境保护的重要性日益突显，可再生能源的利用越来越受到重视。
在城市住宅供热系统中，污水源热泵技术作为一种可持续、高效的供热方式，正逐渐得到广泛应用。
污水源热泵技术利用污水中的热能进行热力转换，将其中的热能转移到住宅供热系统中，实现供暖和热水的需求。
基于此，本篇文章对污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用进行研究，以供参考。
关键词：污水源热泵供热污水热能引言随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，寻找可持续、清洁的能源供应方式成为当今社会的重要议题之一。
在城市住宅供热系统中，污水源热泵技术逐渐得到关注。
污水源热泵技术利用污水中的热能，将其转化为可供供热系统使用的热能。
本文将探讨污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用，以及其对能源效率和环境保护的潜力。
1污水源热泵技术概述。
1.1污水源热泵技术的工作原理收集城市住宅或工业区域的废水。
对污水进行预处理，包括固体沉淀、去除悬浮物、除臭等操作。
将经过预处理的污水通过换热器传递给热泵系统，从污水中提取热能。
通过热泵系统对污水中的热能进行压缩、加热，将其转变为适合供热系统使用的高温热能。
将转化后的热能通过热交换器传递给城市住宅或工业区域的供热系统，为用户提供暖气和热水。
1.2污水源热泵技术的优势污水是一种不断产生的可再生能源，有效地利用污水中的热能有助于减少对传统能源的依赖。
通过减少污水排放，降低了对环境的污染和压力。
污水源热泵技术能够有效地将低品质热能转化为高品质的热能，提高了能源的利用效率。
污水源热泵技术可在城市住宅、商业建筑以及工业区域等多个领域进行应用。
2污水源热泵技术在城市住宅供热系统应用中的问题2.1污水水质问题污水中可能含有各种杂质和化学物质，如悬浮物、油脂、重金属等，这些物质对热泵系统的正常运行和设备的寿命会产生影响。
因此，在使用污水源热泵技术时，需要采取相应的处理措施，以保证系统的稳定运行和设备的安全。
探究污水源热泵在城市供热供冷中的应用
探究污水源热泵在城市供热供冷中的应用发布时间：2022-09-28T07:52:05.610Z 来源：《科技新时代》2022年5期第3月作者：王涛[导读] 在对城市污废水低位热能合理利用的基础上，王涛天津佳源兴创新能源科技有限公司天津市 300400摘要：在对城市污废水低位热能合理利用的基础上，污水源热泵能够起到较为良好的节能作用，既有助于获取更大的经济利益，同时也能够对生态系统予以一定保护，为中国经济和社会的长期和健康发展奠定基础。
在实际应用污水源热泵技术时，相关工作人员应该从工程实际状况出发，结合施工具体需要，设计工程施工方案。
除此之外，也应该在最大程度上确保排出低温城市污废水的时间和城市居民用能时间相互吻合，同时保障城市居民能源消耗能够得到低位热能污水产生能量的支撑，并且避免城市污废水排出对居民生活产生影响。
笔者在此对城市供热和制冷系统中污水源热泵技术的应用展开研究，基于此提出提高系统运行制冷的方法，以期作为同类研究和相关工程实践的参考和借鉴。
关键词：污水源热泵；城市供热供冷；应用引言：在最近一段时期内，热泵行业得到了不断发展，应用湖泊江河及土壤低位热能的情况也越来越普遍。
不过在现阶段，依然有部分低位热源没有得到合理应用，其中就包括产生污废水等资源。
考虑到城市污废水量的波动范围较为有限，且能够产生较大的能量，同时其收集渠道较为广泛，无论是排水干渠、还是污废水处理中心都能够获取大量污废水，因此被普遍视作优质的低温余热源。
在对其有效应用的情况下，能够为建筑供热或者制冷，进而达到减少能源损耗的目的，对生态系统保护工作具有重要意义。
1、污水源热泵技术的作用通过分析现有研究数据可知，在建筑供热和制冷系统中引入污水源热泵技术能够起到如下几方面作用：(1)能够循环利用。
由于城市污废水是最大的污水源，其数量变化不大，因此在通常情况下，季节与时间的变化影响此项技术的应用。
除此之外，由于污废水温度适宜，因此也能够应用于空调的供热和制冷系统中。
《2024年太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》范文
《太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性》篇一一、引言随着全球对可再生能源的关注度日益提高，太阳能和污水源热泵系统作为绿色、低碳、可持续的能源技术，已经在中国许多城市得到广泛关注和探索。
特别是对于首都北京而言，因其特殊的气候特征和地理位置，将这两项技术整合运用于住宅建设中具有重要的研究价值和应用前景。
本文将就太阳能—污水源热泵系统在北京住宅的适用性进行深入探讨。
二、北京住宅现状与挑战北京作为中国的首都，其城市化进程迅速，住宅建筑规模庞大。
然而，传统的供暖制冷方式多以化石能源为主，不仅能耗高，而且对环境造成较大的污染压力。
如何为这些建筑寻找更环保、经济的供暖与制冷方案成为了当下的一大挑战。
三、太阳能技术的适用性（一）技术优势太阳能具有来源丰富、环保无污染的优点。
利用太阳能为住宅供能不仅能降低运行成本，还可以实现与周围环境的和谐共存。
在北京的地理气候条件下，太阳辐射充足，因此太阳能技术在供暖制冷方面具有显著的优势。
（二）系统配置通过配置高效的太阳能集热器和光伏电池板，结合现代的热泵技术，可以将太阳能转化为建筑所需热能或冷能。
这一系统的运行既减少了能源的消耗，又减轻了环境的压力。
四、污水源热泵系统的适用性（一）技术特点污水源热泵系统是利用城市污水或排水系统中的低品位热能为资源进行热能回收的节能技术。
这种技术适用于建筑内部大量使用的洗浴热水及空间制冷与供暖。
在北京等大都市，其广泛的排水网络为这一技术的应用提供了良好的条件。
（二）系统应用通过将污水源热泵系统与建筑内部的供暖制冷系统相结合，可以有效地利用这些低品位热能资源，为住宅提供稳定的热源或冷源。
这一系统不仅节能环保，而且运行成本相对较低。
五、太阳能—污水源热泵系统的综合应用（一）整合优势将太阳能和污水源热泵系统进行整合，可以充分利用北京地区的资源优势，实现多种能源的互补利用。
在阳光充足的白天，可以利用太阳能进行供暖或制冷；在夜间或阴雨天，则可以利用污水源热泵系统进行补充供能。
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污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用
当前，污水源热泵系统是一项新能源系统技术，也受到了国内外学者的关注，污水源热泵系
统技术的应用和推广前提及保证就是裕兴的安全节能和高效性。
2污水源热泵技术工作基本原理
污水源热泵系统主要是指一种利用洗浴废水中的低温、低位的热能性资源，主要采用的是热
泵的基本原理，主要通过少量高位的电能输入，来满足从低位热能转向高位热能的过程，即
可进行供热或是制冷性能的高效和环保，以及节能的热水供应系统技术。
其系统原理及描述
如下：大量来自于人们淋浴下来的污水，一般温度在30℃左右，其含有一定的热能，在该类
污水排放之后，不仅能将该类热能带走，同时可以将超过30℃的热水合理的排放到地下，会
对土壤等自然环境造成热污染。
污水源热泵的热回收系统，还能有效地提取污水中多余的热量，还可以将这些多余的热量直接的加入到新的洗浴用水中，从而可以使得热量得到循环被
利用。
而被回收的热量，主要占被加热洗浴用水需求的70%左右，而污水则降低到5℃左右
后在进行排放，避免污染问题的出现。
此外，洗浴产生的污水，则集中到地下污水池，可利
用专用污水换热器，在利用污水换热器中不断流动的冷媒将热量吸收到冷媒中，使温度升高，并通过热水机组的蒸发器，将热量释放给热泵系统的冷媒中，热水机组不断运行，再利用冷
凝器将冷媒中产生的热量，传递到使用的热水，产生高温洗浴类型的用水，从而满足热能循
环利用。
在此循环过程中，废水从平均30℃左右，被降温至5℃左右，所提供的热量可以使
约70%废水量的洗浴水从7℃加热到37℃。
由此可见，从污水中提取的热量，理论上就可以满足洗浴用水所需热量的83%。
但是一般情况，供水温度偶尔低于10℃，或由于污水池偏小、洗浴高峰污水的流失等因素的影响，实际
运行从污水提取的热量约占总热量的70%左右，其余少量不足部分热量可以采用外购热水及
辅助热源等方式补充。
3污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用
3.1工程概况
本项目建筑类型为住宅，项目建筑面积为18.5万平方米，末端采用地热及散热器供暖系统。
原换热站利用热电厂供给的高温热水，在换热站内采用间接连接的供热方式利用换热器换热，通过站内的循环水泵加压送至热用户。
换热站改造后，将不再使用热电厂热量，并利用吸收
式热泵将低温热源（污水）的热量送至高温热源（热用户侧高温水）。
整个采暖系统与热用
户之间为直接连接。
此时热电厂的热源作为事故备用热源使用。
3.2技术方案
3.2.1方案论述
污水源热泵系统，是以城市污水资源作为热源，通过热泵技术将污水中的低品位热能，转换
成高品位热能对热用户进行供暖。
本项目共选配2台单台制热量为4630kW的热泵机组，每
台热泵匹配7台JTHR-WLT-200-0.3/0.2-4/0型污水换热器，系统总制热量为：9260kW。
3.2.2该系统工艺流程
污水热泵系统供热工艺流程，由图1可知，污水热泵的供热空调系统，在宏观上主要是通过
三个子循环的系统而组成。
首先，11.0℃左右的污水经过污水泵提升，在进入到无堵塞的高
效换热污水换热器中，方可进行放热，在一定的温差范围之内（4.4℃左右）的热量传递给清
洁水，在通过6.6℃左右的排放到下游的水源之处，从而实现了污水的循环。
然后，8.8℃左
右清洁水中可经过中介泵来进行输送，利用A阀进入到热泵机组中的蒸发器来进行整体释热，在将污水中获取的整体热量传递到热泵机组中，在4.4℃左右我们需要再次的进入到污水换
热器中，进行相应的吸热，从而形成封闭循环，即中介循环。
最后，40℃左右末端的系统中
的水要经过末端的泵进行输送，在通过A阀进入到热泵机组冷凝器中来进行相应的提热，热
泵机组要从低温处所以转化的热量进行吸收，再以50℃左右来进入到末端散热的设备，将所
获取的热量释放给供热的用户，最终实现末端的循环。
图1污水热泵系统供热工艺流程
3.2.3系统能效分析
此运行费用计算时间，考虑了供暖期的不同室外温度以及污水的温度的变化。
冬季供暖期为174天，初、末寒期加次寒期约80天，每天运行时间为16小时，主机平均能效比COP5.1，
估算机组负荷率为80%；极寒期约94天，每天运行时间为16小时，主机平均能效比COP4.6，估算机组负荷率为80%
3.2.4节能计算
第一，燃煤锅炉的年耗煤量。
锅炉主体直接消耗燃煤，燃煤供热的年耗煤量计算公式为：
式中：M锅炉—燃煤供热的年耗标煤量（t）；
R—年供热量，MW，
此处：R=9260×16×174×0.8=20624MW
η—燃煤锅炉效率及供热效率综合总和0.7；
κ—管网输送能耗0.95；
C—燃煤热值，7000kcal/㎏。
经计算：M锅炉≈6350（t）。
第二，热泵系统的年耗煤量。
污水源热泵系统供热的年耗煤量计算公式为：
式中：R热泵—年耗电量，此处：R热泵=2503×0.8×16×174=5575MW
ζ—火力发电效率及电力输送效率总和，约为0.33；
κ—管网输送能耗，取0.95；
C—燃煤热值，7000kcal/㎏。
经计算：M热泵≈2185（t）。
第三，热泵系统供热最终可节省标准燃煤量及减排量。
污水源热泵年节省标煤量为：6350-2185=4165（t/a）；
减少CO2排放量：4165×2.62=10914.12（t/a）；
减少SO2排放量：4165×0.0085=35.14（t/a）；
减少氮氧化物排放量：4165×0.0074=30.83（t/a）；
减排一氧化碳：4165×0.023=95.81（t/a）；
注：每吨标煤排放：二氧化碳2.62t、二氧化硫8.5㎏、氮氧化物7.4㎏、一氧化碳23kg。
根据上述计算过程：每年可减少燃煤量折合标煤4165t。
现市政供热的煤炭热值一般仅为5000kcal/㎏，如照此计算每年可减少燃煤量约为5831t。
5结论
综上所述，近年来污水源热泵系统在生活热水系统中已经逐渐被设计采用，但仍在开发阶段，需在实践中逐渐完善。
此外，污水源热泵系统在设备材料的选用需要特别关注水质对设备的
影响。
同时污水源热泵系统选用，推广了绿色环保供应热水的方式，既符合国家能源产业政策，又实现了节能环保，经济效益和环境效益显著。
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