原生污水源热泵技术在生活小区应用

　　城市污水除具有“水”的特性和用途外，还储存有大量的低位能量。据测算，北方冬季城市污水的水温在12～20℃，夏季城市污水的水温在20～25℃之间。1立方米城市污水中可以利用的热量为33600kJ，1kg标准煤低位发热量为21000kJ，换算一下，每利用1立方米原生污水中的热量相当于少燃烧1.6kg标准煤，少排放3.616kgCO2气体。由此可见，将城市污水中的能量提取出来加以应用，对于扩大城市污水利用范围，拓展城市污水治理效益，促进水资源节约和节能减排，都有着深远意义。而污水源热泵技术则为实现这一目的提供了一条有效途径。

　　1、污水源热泵工作原理及特点

　　1.1污水源热泵的工作原理

　　污水源热泵的主要工作原理是借助污水源热泵压缩机系统，消耗少量电能，在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来，为用户供热，夏季则把室内的热量“提取”出来，释放到水中，从而降低室温，达到制冷的效果。其能量流动是利用热泵机组所消耗能量（电能）吸取的全部热能（即电能+吸收的热能）一起排输至高温热源，而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态，从而达到吸收低温热源中热能的作用。

　　1.2污水源热泵的应用优势

　　1.2.1环保效果较好。污水源热泵是利用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，避免了排烟污染；供冷时省去了冷却水塔，避免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。

　　1.2.2节能效果显著。冬季，污水温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度和能效比也都比较高。而夏季水体温度比环境空气温度低，制冷的冷凝温度降低，冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。供暖制冷所投入的电能在1KW时可得到5KW左右的热能或冷能，能源利用效率远高于其他形式的空调系统。

　　1.2.3运行稳定可靠。水体温度较恒定的特性，使得污水源热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。

　　1.2.4应用范围广。污水源热泵可供暖、制冷，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。城市污水热泵空调系统利用城市污水，冬季取热供暖，夏季排热制冷，全年取热供应生活热水，夏季空调季节可实施部分免费生活热水供应。一套系统冬夏两用，实现三联供。

　　2、对某小区污水源热泵项目的可行性分析

　　某生活小区总建筑面积98000 m2（其中公共建筑12000 m2，住宅：86000 m2），为新建建筑。该小区冬季采暖设计负荷为50w/m2，总采暖负荷为4900kW。根据运行条件、设备性能、运行环境等相关情况，对污水源热泵技术在该小区的应用进行预测分析。

　　2.1负荷条件

　　1、冷、热负荷条件表