1、表1 2008年前北京各污水處理廠建設(shè)計(jì)劃與潛能計(jì)算結(jié)果第1頁/共34頁表1 2008年前北京各污水處理廠建設(shè)計(jì)劃與潛能計(jì)算結(jié)果1.2城市污水的特點(diǎn)冬暖夏涼 全年水溫變化小和受氣候影響小 污水排熱量穩(wěn)定 來源充足，接入方便 第2頁/共34頁1.2城市污水的特點(diǎn)冬暖夏涼 第2頁/共34頁1.3污水源熱泵的特點(diǎn)及研究的意義環(huán)保效益顯著 高效節(jié)能 運(yùn)行穩(wěn)定可靠 一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣 第3頁/共34頁1.3污水源熱泵的特點(diǎn)及研究的意義環(huán)保效益顯著 污水源熱泵工作原理冬季： Q2Q1+Q3 Q24Q3夏季： Q1Q2+Q3 Q25Q3第4頁/共34頁污水源熱泵工作原理冬季：第4頁/共34頁1.4污水源熱

2、泵的經(jīng)濟(jì)性分析第5頁/共34頁1.4污水源熱泵的經(jīng)濟(jì)性分析第5頁/共34頁1.4污水源熱泵的經(jīng)濟(jì)性分析初投資： （水源熱泵機(jī)房）；運(yùn)行費(fèi)用：夏季 冬季節(jié)省地源熱泵中打井等費(fèi)用，有效利用低位熱能資源；污水源熱泵的運(yùn)行效率較高、費(fèi)用較低，具有環(huán)保節(jié)能的重要意義。第6頁/共34頁1.4污水源熱泵的經(jīng)濟(jì)性分析初投資： （水源熱泵機(jī)房二、國內(nèi)外現(xiàn)狀分析第7頁/共34頁二、國內(nèi)外現(xiàn)狀分析第7頁/共34頁國外污水熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用20 世紀(jì)80 年代初在瑞典、挪威等北歐國家建造的一些以污水為低溫?zé)嵩吹拇笮蜔岜谜鞠嗬^投入運(yùn)行 ；瑞典斯德哥爾摩有40 %的建筑物采用熱泵技術(shù)供熱，其中10 %是利用污水處理廠的出水

3、；挪威奧斯陸 ，第一臺(tái)污水熱泵機(jī)組已在1983 年投入使用 。對于約10 人的住宅，采用熱泵技術(shù)回收家庭生活污水余熱可節(jié)能達(dá)50 %，對于10人以上的住宅可節(jié)能達(dá)60 %。第8頁/共34頁國外污水熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用20 世紀(jì)80 年代初在瑞典、挪威等北國內(nèi)污水熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用哈爾濱馬家溝河畔的一處600m2西餐酒吧利用污水作為熱量來源來供暖制冷；1999年北京工業(yè)大學(xué)在高碑店污水處理廠建設(shè)污水源熱泵供3000m2辦公樓采暖空調(diào)； 2004年，密云污水處理廠的2000m2辦公樓，用上了“污水空調(diào)” ；2005年哈爾濱工業(yè)大學(xué)新源熱能科技有限責(zé)任公司成立 ，“城市原生污水源熱泵空調(diào)” ；國家也出臺(tái)了相應(yīng)

4、的污水利用政策 第9頁/共34頁國內(nèi)污水熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用哈爾濱馬家溝河畔的一處600m2西餐酒污水源熱泵 污水源熱泵系統(tǒng)的原理是夏季將建筑物中的熱量轉(zhuǎn)移到污水源中，冬季將污水中的熱量提取供房間采暖。 三、 污水源熱泵系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì) 第10頁/共34頁污水源熱泵三、 污水源熱泵系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì) 第10頁/共34污水源熱泵系統(tǒng)節(jié)能原理 系統(tǒng)制熱時(shí)： 說明性能系數(shù)COP隨冷源溫度T0的升高而增大，隨T0的降低而減小。 說明性能系數(shù)COP隨熱源溫度T的升高而減小，隨T的降低而增大。第11頁/共34頁污水源熱泵系統(tǒng)節(jié)能原理 系統(tǒng)制熱時(shí)：第11頁/共34頁污水源熱泵系統(tǒng)流程圖 第12頁/共34頁污水源熱泵

5、系統(tǒng)流程圖 第12頁/共34頁污水源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及研究污水源的條件 水量充足，水溫適度，水質(zhì)適宜，供水穩(wěn)定過濾器第13頁/共34頁污水源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及研究污水源的條件 第13頁/共34頁河道取水口及排水口布置圖第14頁/共34頁河道取水口及排水口布置圖第14頁/共34頁取水管線圖第15頁/共34頁取水管線圖第15頁/共34頁蓄水池平面及立面圖第16頁/共34頁蓄水池平面及立面圖第16頁/共34頁污水泵房流程圖第17頁/共34頁污水泵房流程圖第17頁/共34頁污水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 能源的綜合利用率來評價(jià)方案的可行性，得出最優(yōu)方案，使得工程造價(jià)最低，運(yùn)行費(fèi)用也最低。 污水源熱泵工程

6、施工中首先要實(shí)地測試污水的水質(zhì)，水溫及水量，由此確定方案中其他設(shè)備的配套使用。 污水利用時(shí)，污染、腐蝕、結(jié)垢都是不可避免的問題，但是如何將此負(fù)面影響降低到最小限度就是方案設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。污水利用不能對環(huán)境造成影響或二次污染，因此在污水的取排水施工過程中應(yīng)該注意管道輸送的密閉性，而且管材的選擇也要防腐性強(qiáng)，并定期檢查。 第18頁/共34頁污水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 能源的綜合利用率來評價(jià)方案 本項(xiàng)目為某污水源熱泵采暖空調(diào)工程，項(xiàng)目常年流有溫度波動(dòng)較小的污水，污水資源是熱泵機(jī)組非常適合的熱源和冷源，充分利用污水資源，不僅節(jié)約大量的能源，保護(hù)環(huán)境，而且可以展示污水這一特殊可再生能源的熱泵利用技術(shù)。

7、四、 實(shí)際工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡介第19頁/共34頁 本項(xiàng)目為某污水源熱泵采暖空調(diào)工程，項(xiàng)目常年供熱供冷系統(tǒng)方案第20頁/共34頁供熱供冷系統(tǒng)方案第20頁/共34頁第21頁/共34頁第21頁/共34頁污水提取工藝流程 1、 河道取水管道輸送沉濾池高效過濾處理循環(huán)水泵高效換熱器管道輸送排入河道 2、 河道取水管道輸送沉濾池高效過濾處理循環(huán)水泵高效換熱器反沖過濾器排入化糞池第22頁/共34頁污水提取工藝流程第22頁/共34頁根據(jù)污水量設(shè)計(jì)采暖面積 污水利用溫差為10 ，污水水量為 200m3/T；這樣的污水量可以供暖面積為2400左右。只能采用我公司生產(chǎn)的SSDR-150LD污水源熱泵機(jī)組。第23頁/共3

8、4頁根據(jù)污水量設(shè)計(jì)采暖面積第23頁/共34頁運(yùn)行模式 項(xiàng) 目機(jī)組熱源冷源冬季采暖熱泵機(jī)組二次水夏季空調(diào)熱泵機(jī)組二次水冷水機(jī)組二次水冬季生活熱水熱泵機(jī)組二次水過度季生活熱水電鍋爐夏季生活熱水熱泵機(jī)組冷卻水第24頁/共34頁運(yùn)行模式 項(xiàng) 目機(jī)組熱源冷源冬季采暖熱泵機(jī)組二次水夏熱交換器無錫紅旗壓力容器制造有限公司 浮頭管殼式換熱器第25頁/共34頁熱交換器無錫紅旗壓力容器制造有限公司 浮頭管殼式換熱污水測溫實(shí)驗(yàn)研究 污水溫度測試的必要性 水源是應(yīng)用水源熱泵的前提。 水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對水源的要求為： 水量充足，水溫適度，水質(zhì)適宜，供水穩(wěn)定。 污水源的水溫、水量和水質(zhì)對污水源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行更起著至關(guān)重

9、要的作用 。第26頁/共34頁污水測溫實(shí)驗(yàn)研究 污水溫度測試的必要性 第26頁/共34頁污水測溫實(shí)驗(yàn)工具第27頁/共34頁污水測溫實(shí)驗(yàn)工具第27頁/共34頁污水測溫實(shí)驗(yàn)研究 結(jié)果分析與比較 高碑店污水處理廠20002001年冬季二級(jí)出水的水溫變化圖 第28頁/共34頁污水測溫實(shí)驗(yàn)研究 結(jié)果分析與比較 高碑店污水處理廠2000污水測溫實(shí)驗(yàn)研究污水暴露空氣中流動(dòng)，溫度的變化率大約為0.51.0/公里河道中的污水仍然是水源熱泵很好的熱源/熱匯！第29頁/共34頁污水測溫實(shí)驗(yàn)研究污水暴露空氣中流動(dòng)，溫度的變化率大約為0.5污水換熱器設(shè)計(jì)要求 首先，滿足工藝要求，盡量減少熱量損失。 其次，要求具有一定的強(qiáng)度，便于安裝和維護(hù)。 第三，污水換熱器更重要的是要防腐蝕性能好，抗 垢，清洗方便，處理量大。管殼式換熱器的選擇 浮頭式換熱器的特點(diǎn)：整個(gè)管束可從殼體中抽出，便于清洗和檢修，采用不銹鋼材質(zhì)，防腐蝕性能好。 五、 污水換熱器的選擇 第30頁/共34頁污水換熱器設(shè)計(jì)要求 五、 污水換熱器的選擇 第30頁/共34換熱器工程計(jì)算公式： 管殼式換熱器中的換熱過程：管內(nèi)污水管內(nèi)壁黏泥管內(nèi)壁管外壁二次水 傳熱系數(shù)的計(jì)算： 結(jié)果：故本工程選取設(shè)計(jì)平均傳熱系數(shù)650750 W/(m2)，計(jì)算換熱面積為9331077 m2。第31頁/共34頁換熱器工程計(jì)算公式：第31頁