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污水源热泵的国内外研究应用与进展

来源:http://szkzzs.com/ 时间:2013-7-8

 

污水源热泵的国内外研究应用与进展

  1、国外研究应用进展

    对城市污水源热泵空调系统的研究,日本、挪威、瑞典及一些其它北欧等供热发达国家比较活跃。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。

    针对污水水质问题,以挪威、瑞典为代表的一些国家,开发出淋水式污水换热器污水源热泵系统,典型实例是挪威奥斯陆1980年开始建设利用未处理城市污水作为热源的热泵站,1983年投入使用。

    奥斯陆利用未经处理污水做热源的热泵站位于地下污水干渠(新建污水干渠)旁,污水干渠中的污水经格栅流入污水泵的吸水池,然后通过缝宽2mm的自动筛滤器,粗粒污水通过排污管排入下水管。水由水泵输送,经粗孔喷嘴均匀淋在板式蒸发器上,使水成膜状流动。被冷却后的水返回下水道中,每台热泵有一台蒸发器,其淋水量360t/h。每台板式换热器设计负荷为1500kW,有80个板组,每个板组为4m2,这些板组分两层叠置。水的流程为4m。蒸发器每3-5天用高压水冲洗,每年有1-2次化学清洗。

    瑞典1982年建成了最大的污水源热泵站,使用二级出水,供热量为39000Kw。目前,瑞典斯德歌尔摩有40%的建筑物采用热泵技术供热,其中10%是利用污水处理厂的出水。

    日本也是利用城市污水低温热能很早的国家之一,开发出壳管式污水源热泵系统,东京政府从1987年开始启动城市污水热能回收项目,现有12个热泵系统在运行,四套设备使用污水泵站的未处理城市污水作为热源(实际为一级出水),另外八套设备使用二级或三级出水。

    俄罗斯莫斯科市乌赫托姆斯基小区也建有用处理后的城市污水作为低温热源向生活小区供热的热泵系统。

      2、国内研究应用进展

    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。近几年,北京工业大学以高碑店为实验对象,针对污水的水质特点专门设计了污水换热器,该污水换热器属浸没式,但制冷剂与污水直接换热,无中介系统。经过实验探讨,分析了污水低位能源开发利用的可行性及运行过程中的能效状况。在此基础上,比较了利用污水源与其他能源的技术经济,论证了污水源的实用性和应用前景。

    吉林建筑工程学院对污水源利用的系统形式(包括间接利用、直接利用)、污水源的节能性、环保性、经济性做了深入探讨,调查了我国可利用污水源热能的分布情况。

    哈尔滨工业大学以试点工程为实例,针对污水中大尺度杂物问题,研究开发了污水冷热源的应用工艺与装置,对壳管式污水源热泵系统做了深入的理论研究与实验、应用设计。

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