隨著科技快速的發(fā)展，地球的資源節(jié)能日益成了人們關(guān)注的觀點(diǎn)，城市污水內(nèi)含有極大的能源空間，熱量從低端到高端輸送的熱泵技術(shù)需要加入節(jié)能理念。對于城市污水來說，直接將其排放到環(huán)境中會造成非常嚴(yán)重的污染。污水中含有的大量能源通過污水源熱泵技術(shù)釋放，不僅能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，還能有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

1污水源熱泵的工作原理

污水源熱泵，通過提取城市污水中的能量，只消耗少量的電能，就可以通過熱泵單元系統(tǒng)中制冷劑的物態(tài)循環(huán)變化，夏天從室內(nèi)空氣中提取熱量，排放到水中，水溫低帶走熱量，降低室溫通常，污水源熱泵消耗1kW的能量可以使用戶獲得4kW以上的冷熱。

2污水源熱泵技術(shù)特點(diǎn)

2.1環(huán)境效益顯著。原生污水源熱泵是利用城市廢熱作為冷熱源，進(jìn)行能源交換的暖氣空調(diào)系統(tǒng)，污水通過熱交換設(shè)備后留下冷量和熱量返回污水干燥渠道，污水密閉循環(huán)與其他設(shè)備和系統(tǒng)不接觸。供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)�、燃油等鍋爐燃燒系統(tǒng)，沒有燃燒過程，避免了排煙污染；供冷時(shí)省去了冷卻塔，避免了冷卻塔的噪音和霉菌污染。不產(chǎn)生任何廢渣、廢水、廢氣和煙塵，環(huán)境效益顯著。

2.2高效節(jié)能。冬季，污水體的溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體溫度比環(huán)境溫度要低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷和冷卻塔式制冷，機(jī)組效率提高。加熱冷卻所投入的電能在1kW時(shí)可以獲得約5kW的熱能或冷能。

2.3運(yùn)行穩(wěn)定可靠。污水體溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動范圍遠(yuǎn)小于空氣波動，是一種很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。水體溫度比較恒定的特性，使污水源熱泵機(jī)組運(yùn)行更加可靠穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。

2.4一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣。污水源熱泵可供暖、制冷，一機(jī)多用。

2.5初次投資、運(yùn)行費(fèi)用低。城市污水源熱泵具有初投資低，運(yùn)行費(fèi)低的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。污水源熱泵系統(tǒng)的機(jī)房面積僅為其他系統(tǒng)的5O%。系統(tǒng)可以根據(jù)室外溫度和室內(nèi)溫度的要求自動調(diào)節(jié)，無人值守，同時(shí)也可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視。污水源熱泵系統(tǒng)原理簡單，設(shè)備可靠性強(qiáng)，維護(hù)量小，平時(shí)沒有設(shè)備維護(hù)問題。

2.6水源環(huán)境優(yōu)越。城市污水冬暖夏涼，受氣候影響小，與太陽能和空氣相比，年水溫變化幅度小，冬季寒冷地區(qū)污水溫度為12℃~16℃，長江流域污水溫度為14℃~18℃，夏季污水溫度為20℃~28℃，北京地區(qū)冬季污水溫度為13℃~17℃，平均氣溫為20℃(北京冬季室外設(shè)計(jì)溫度-9℃)可以得到比較穩(wěn)定的污水冷熱源。

3污水源系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

污水具有較強(qiáng)的腐蝕性，因此在系統(tǒng)熱交換器之前必須設(shè)置自動過濾器和反洗裝置，在運(yùn)行中可能存在較大的懸浮物堵塞交換器，因此必須定期清掃的同時(shí)，為了保證熱泵單元的可靠運(yùn)行，目前沒有適合污水交換的滿液式蒸發(fā)器引入中介水循環(huán)，減少熱交換器中的污水，減少熱交換器的熱交換熱阻，其中污水和中介水之間利用寬流道式污水為了避免污水中的大體積懸浮物進(jìn)入熱交換器，進(jìn)行預(yù)處理，去除內(nèi)部的大規(guī)模污垢，在保證熱交換器正常工作的同時(shí)，為了平衡污水熱交換器的阻力，設(shè)置二次污水泵可以保證良好的運(yùn)轉(zhuǎn)。

4污水源熱泵技術(shù)的發(fā)展前景

板冰蓄能熱泵系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)冷凍供熱。冷卻季節(jié)利用夜間谷電制冰貯藏，白天用電高峰時(shí)段儲藏的冰作為冷卻源，是冷凍技術(shù)的供熱季節(jié)吸收低品位的熱源直接向末端供熱或蓄熱。

污水源熱泵技術(shù)，主要是以城市污水作為提取和儲存能量的冷熱源，借助空調(diào)機(jī)組消耗少量的電能，從而達(dá)到制冷制暖效果的一種創(chuàng)新技術(shù)。

無論是冰蓄冷技術(shù)還是污水源熱泵技術(shù)均是從單一技術(shù)出發(fā)，解決的問題也是單一的。將二者集成應(yīng)用，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)綜合節(jié)能效果，是未來發(fā)展的方向和趨勢。

4.1板冰蓄冷+污水源熱泵系統(tǒng)組成

由污水源系統(tǒng)、板冰系統(tǒng)及切換閥組組成。

4.2板冷凍污水源熱泵系統(tǒng)的工作原理

夏天從污水中提取低品位的冷凍源，通過冷凍系統(tǒng)成為可利用的上位冷凍源直接對外冷凍或冷凍。同時(shí)，可以從儲冰系統(tǒng)單元排出的熱源中取出衛(wèi)生熱水的冬天，從污水中提取的低位熱能通過儲冰系統(tǒng)變成可利用的高位熱能，直接對外供熱和儲熱。同時(shí)可以獲得采暖副產(chǎn)品-片冰對外銷售，一舉多得。

4.3板冷凍污水源熱泵系統(tǒng)優(yōu)勢

板冷凍污水源熱泵系統(tǒng)集峰移填谷、高效節(jié)能、環(huán)境效果顯著、可再生清潔能源開發(fā)利用等諸多優(yōu)勢于一身。此外，污水源熱泵系統(tǒng)多年提供生活熱水，真正實(shí)現(xiàn)多用途。

移動峰填充谷:板冰冷污水源熱泵系統(tǒng)不僅起到移動峰填充谷和減少變電設(shè)備的作用，也是緩和電力建設(shè)和增加電力矛盾的有效解決方案之一，開發(fā)利用低品位再生清潔能源的新模式。

高效節(jié)能:冬季污水體溫度高于環(huán)境空氣溫度，熱泵循環(huán)蒸發(fā)溫度提高，能源效率高。夏季水體溫度低于環(huán)境空氣溫度，冷凝溫度下降，冷卻效果優(yōu)于空冷式和冷卻塔式，單元效率高。供暖制冷所投入的電能在1kW時(shí)可得到5KkW左右的熱能或冷能，能源利用效率遠(yuǎn)高于其他形式的中央空調(diào)系統(tǒng)。

環(huán)境保護(hù)效果顯著:板冰冷污水源熱泵系統(tǒng)可減少煙塵和煤渣排放，減少C02、S02、NOx等氣體排放。不但可以緩解一定的溫室效應(yīng)，還可以減輕“酸雨”對環(huán)境的破壞。

5結(jié)語

今天的社會，環(huán)境污染和能源短缺已經(jīng)成為威脅人類生存的兩大危機(jī)，如何解決這個(gè)問題已經(jīng)成為全人類的難題。在此背景下，以環(huán)保節(jié)能為主要特點(diǎn)的綠色建筑和相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，而板式冷藏系統(tǒng)和污水源熱泵系統(tǒng)是滿足這些要求的新興中央空調(diào)系統(tǒng)，兩者結(jié)合具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。