浅谈新能源之污水源热泵系统

摘要：本文主要介绍污水源热泵能够成为新世纪的社会主义建设节能减排的新型能源的优势及特点。为什么它既能解决当前资源逐渐匮乏造成的困境，又能成为一种新鲜的、洁净的能量为社会建设添砖加瓦。

关键词：新能源冷热源污水源热泵

中图分类号：P754.1 文献标识码：A 文章编号：

众所周知，十二五规划以来节能减排已经成为当前中国的主要社会责任，既为社会负责又为子孙后代留下宝贵资源，是开创新型能源的有利时期。新型能源有很多种，污水源热泵系统便是其中一种更有可能被广泛推广使用的新能源。新时期的城市建设中，舒适性已经成为当前建筑师们首要考虑的问题。现阶段空调已经步入细分时代，各种热源冷源的热泵系统为大家所熟悉，譬如水源热泵系统、地源热泵机组等等。而污水源热泵是一个新兴的节能环保型系统，它主要是以城市污水做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。

我国北方地区，冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然气等石化燃料的燃烧来获得。采暖与环保成为一对难以解决的矛盾。城市污水是北方寒冷地区不可多得的热泵冷热源。它的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，这种温度特性使得污水源热泵比传统空调系统运行效率要高，节能和节省运行费用效果显著。

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）与污水处理厂二级出水，其作为热泵冷热源具有如下特点：

（1）、污水量充足。城市污水总量为城市供水量的85%左右，能够满足城市的夏季供冷及冬季供暖的要求。在市区内既可分散性小规模应用，也可建设大型热泵站，极为灵活。

（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，适合暖通空调冬夏两用，供暖时水温较地下水温高3-5℃，制冷时较空气温度低10-15℃。

（3）、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以下，而水源热泵可高达4.5甚至以上。

（4）、污水源热泵系统具有热量输出稳定、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。污水源热泵比燃煤锅炉环保，污染物的排放比空气源热泵减少40%以上，比电供热减少70%以上。它节省能源，比电锅炉加热节省2/3以上的电能，比燃煤锅炉节省1/2以上的燃料。由于污水源热泵的热源温度全年较为稳定，其制冷、制热系数比传统的空气源热泵高出40%左右，其运行费用仅为普通中央空调的30%~55%。

（5）、该系统不需要锅炉、冷却塔等设备。没有煤、油及天然气燃烧排放物污染，无室外机，不会产生令人不适的热导效应，噪音大大低于传统空调。在冬季取暖时，利用一万吨污水为建筑物供热4个月，可减少CO2排放量5040吨。

（6）、该系统主机设备设计使用寿命长达25年，系统不设室外机，不设冷却塔，设备维修简单，费用低，正常使用条件下仅需每个冷暖季的正常情况维护，无需煤场、渣场，机房可以做到在线监控，无人值守。

（7）、系统一机多用，一套系统可以代替原来的锅炉加空调两套装置。可以实现供暖、供冷、供生活热水三个功能。机房占地面积只是燃煤锅的1/3，为燃气机组的1/2。系统运行稳定，安全可靠。

（8）、污水的温度四季相对稳定，其波动范围远远小于室外气温的波动，使得热泵机组运行可靠稳定。污水源热泵系统使用电能驱动热泵，吸收污水热量（或向污水排放热量），无须燃烧设备，从而不存在爆炸、燃烧等隐患。

污水源热泵主要适合于宾馆、饭店、写字楼、工厂等建筑空调、工艺冷却、加热和制取卫生热水。北京南站属于大型的公共建筑，建筑面积约25万平米，采用污水源热泵进行改造后，每年可节电约500万度，节能环保效果非常显著。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。

参考文献：

周文忠 ,李建兴,涂光备;污水源热泵系统和污水冷热能利用前景分析暖通空调;2004年08期