污水源热泵系统的设计计算
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污水源热泵系统工程技术规范(草拟稿)Technical code for sewage source air-conditioning system 起草单位:广西瑞宝利热能科技有限公司起草人:张昊2术语…............................ 3 .....3工程勘察..................... :: .... .::…厶4污水换热系统设计 ...................... :::•:••£•5室内系统................ ::…•….•::•••:•••:::126、整体运转、调试与验收............. : ..... :137、附录A 换热盘管外径及壁厚............ •: (15)1.0.1为使污水源热泵系统工程设计、施工及验收,做到技术先进、经济合理、安全适用,保证工程质量,制定本规范。
1.0.2本规范适用于以污水源为低温热源,以污水为传热介质,采用蒸汽压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
1.0.3污水源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语2.0.1 污水源热泵系统 sewage source heat pump system以污水源为低温热源,由污水换热系统、污水源热泵机组、建筑物内系统组成的供热空调系统。
2.0.2 污水源 sewage source含有固体悬浮物的城市污水、江河湖水、海水等,统称污水源。
2.0.3 污水源热泵机组 sewage source heat pump unit以污水或与污水进行热能交换的中介水为低温热源的热泵。
2.0.4 污水换热系统 sewage heat transfer system与污水进行热交换的污水热能交换系统。
分为开式污水换热系统和闭式污水换热系统。
2.0.5 开式污水换热系统 ope n-loop sewage heat transfer system 污水在循环泵的驱动下,经处理后直接流经污水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。
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污水源热本调研报告所谓污水源热泵,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。
城市污水源热泵空调技术能实现冬季供暖、夏季空调、全年生活热水供应(很廉价的热水供应方案)、夏季部分免费生活热水供应。
城市污水热泵空调是一项高新技术,具有节能、环保及经济效益,符合经济与社会的可持续性发展战略。
城市污水源热泵机组以污水为冷热源,冬季采集来自污水的低品位热能,借助热泵系统,通过消耗部分电能(1份),将所取得的能量(大于4份)供给室内取暖;在夏季把室内的热量取出,释放到水中,以达到夏季空调的目的。
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。
污水源热泵系统由通过水源水管路和冷热水管路的水源系统、热泵系统、末端系统等部分相连接组成。
根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种方式。
直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物;间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后,再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。
2、污水源热泵系统的特点:(1)环保效益显著城市污水源热泵是利用了污水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。
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。
(2)高效节能冬季,污水温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。
污水源热泵技术介绍(共10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--城市原生污水源热泵系统技术解析报告北京和利时恒业热能科技有限公司二零一一年五月目录一. 建设污水源热泵的意义 (3)二、污水的热能利用 (4)三.污水源热泵的实现 (7)四.污水源热泵系统的效益分析 (8)一. 建设污水源热泵的意义:(1)缓解能源消耗紧张:在全国建筑能耗占总能耗的很大比例,而在建筑能耗中暖通空调的能耗更是占有举足轻重的位置,预测2020年我国暖通空调能耗量将达到10亿吨标煤,占总能耗的30%以上。
开发利用低位可再生洁净能源是暖通空调能源消耗的新模式。
可再生性清洁能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和工业余热、城市废热等等,相对其他类型的冷热源,城市污水具有独特优势,是一种理想的低位冷热源。
利用污水作为冷热源对建筑进行采暖空调可以直接减少其他短缺能源的消耗,同时还可以达到废物利用的目的,是资源再生利用,发展循环经济,建设节约型社会,友好环境的重要措施。
目前满液式热泵机组在蒸发器进水温度1℃以上时,机组制热性能系数也在4以上,以火力发电效率计算,热泵机组的一次能源利用率大于。
而效率较高的集中供热系统(燃煤或燃气)一次能源利用率也仅在之间。
因此热泵系统节能量达50%。
(2)保护、友好环境:我国能源消耗中,煤占70%以上,以煤为主的能源结构下,暖通空调用能是大气污染的主要因素之一。
在全球空气污染最严重的10个城市中,中国占有5个,包括北京、上海、沈阳、西安和广州,北京冬季供暖期中TSP (总悬浮颗粒物)、2CO 、2SO 、x NO 等严重超标。
资料表明,70%的TSP 、90%的2SO 、60%的x NO 和85%的矿物燃料生成的2CO 来自燃煤,暖通空调引起的污染物排放量占总排放量的15%以上。
燃煤排放2SO 引起的酸雨污染已扩展全国整个面积的30%-40%,造成的经济损失接近国民生产总值的2%。
污水源热泵常见问题1、污水源热泵热源条件?污水源的特点?答: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:2、城市污水的体量?(1)城市污水量为城市供水量的85%以上,数量巨大,相关部门预测,2010年我国年污水排放量达720亿m3,若全部将污水热能再生利用,按5℃温降计算,污水源热泵系统可为面积10亿m2以上的建筑供暖,为城市年新建筑面积的3倍。
在市区内既可分散性小规模应用,也可建设大型热泵站,系统机组装机容量单台可在100kW-2000kW之间,甚至更大。
3、城市污水的温度如何?(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℃。
4、城市污水的分布如何?(3)我国能源资源分布不均,煤炭等矿产资源有60%分布在华北,水力资源有70%分布在西南,而经济发达、工业和人口化较集中(约占全国人口总数的37%)的南方八省一市的能源却比较缺乏,煤炭量占全国的2%,水力资源仅为10% 。
而城市污水热能分布于各大中城市市区内,与人口及城市工业化程度成正比,将城市污水作为一种新能源,在适当优化能源结构的同时,缓解了能源缺乏及分布的不均匀性问题。
在目前可利用条件下,污水源热泵能为15% 以上的建筑物供暖空调。
5、污水源热泵的能效比?各级污水的性能和特点?(4)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3.5以下,而水源热泵可高达4.5甚至以上。
6、污水源热泵的初投资和运行费用?(5)城市污水较空气源、地下水源、土壤源以及其他离建筑物较远的冷热源更具有经济价值,体现在系统的初投资相对较低,即便与常规冷热源系统相比,初投资也低出很多。
污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用当前,污水源热泵系统是一项新能源系统技术,也受到了国内外学者的关注,污水源热泵系统技术的应用和推广前提及保证就是裕兴的安全节能和高效性。
2污水源热泵技术工作基本原理污水源热泵系统主要是指一种利用洗浴废水中的低温、低位的热能性资源,主要采用的是热泵的基本原理,主要通过少量高位的电能输入,来满足从低位热能转向高位热能的过程,即可进行供热或是制冷性能的高效和环保,以及节能的热水供应系统技术。
其系统原理及描述如下:大量来自于人们淋浴下来的污水,一般温度在30℃左右,其含有一定的热能,在该类污水排放之后,不仅能将该类热能带走,同时可以将超过30℃的热水合理的排放到地下,会对土壤等自然环境造成热污染。
污水源热泵的热回收系统,还能有效地提取污水中多余的热量,还可以将这些多余的热量直接的加入到新的洗浴用水中,从而可以使得热量得到循环被利用。
而被回收的热量,主要占被加热洗浴用水需求的70%左右,而污水则降低到5℃左右后在进行排放,避免污染问题的出现。
此外,洗浴产生的污水,则集中到地下污水池,可利用专用污水换热器,在利用污水换热器中不断流动的冷媒将热量吸收到冷媒中,使温度升高,并通过热水机组的蒸发器,将热量释放给热泵系统的冷媒中,热水机组不断运行,再利用冷凝器将冷媒中产生的热量,传递到使用的热水,产生高温洗浴类型的用水,从而满足热能循环利用。
在此循环过程中,废水从平均30℃左右,被降温至5℃左右,所提供的热量可以使约70%废水量的洗浴水从7℃加热到37℃。
由此可见,从污水中提取的热量,理论上就可以满足洗浴用水所需热量的83%。
但是一般情况,供水温度偶尔低于10℃,或由于污水池偏小、洗浴高峰污水的流失等因素的影响,实际运行从污水提取的热量约占总热量的70%左右,其余少量不足部分热量可以采用外购热水及辅助热源等方式补充。
3污水源热泵技术在城市住宅供热系统中的应用3.1工程概况本项目建筑类型为住宅,项目建筑面积为18.5万平方米,末端采用地热及散热器供暖系统。
最新小区污水源热泵采暖方案小区污水源热泵中央空调技术方案XXXXXXXXXXX公司2015.7.25二、工程概况工程位于黑龙江xxx市,小区一期建筑总面积130000m2,室内采用地板辐射采暖,主要考虑冬季取暖。
三、设计依据《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019-2003《建筑设计防火规范(1997版)》 GBJ16-87《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB50243-2002《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》《实用供热空调设计手册》国家现行规范、规定及业主的要求。
四、气象参数室外计算参数(参考哈尔滨)夏季空调室外(干球)计算温度:30.3℃夏季通风室外(干球)计算温度:27.0℃夏季空调室外(湿球)计算温度:23.4℃夏季大气压力:1001.1hpa冬季空调室外(干球)计算温度:-29.0℃冬季通风室外(干球)计算温度:-26.0℃冬季空调室外计算相对湿度:74%冬季大气压力:1021.0hpa五、设计方案及分析一)设计参数:根据该建筑的建筑结构、使用功能和当地的气候条件得:二)方案选型分析:甲方附近有污水源,水量为10000吨/天,即416.7m3/h,根据甲方提供数据,污水源可以为机组提供的进出水温度为10.7/4.3度,地下水可以为机组提供的进出水温度为8/4度。
另外,污水不能直接进机组,需要对污水单独进行处理,根据用户实际情况做如下几种方案:方案1:污水源热泵机组(普通控制)考虑到设备维护的便捷性及备用性,选用3台xxx公司生产的螺杆水源热泵机组。
型号: xxxxx 2台单台制热量:2574.8 kw;压缩机输入功率:569.4KW型号: yyyyy 1台单台制热量:1454.2 kw;压缩机输入功率:325.1KW方案2:污水源热泵机组(节能控制)考虑到设备维护的便捷性及备用性,选用3台xxxx公司生产的螺杆水源热泵机组。
型号: xxxx 2台单台制热量:2574.8 kw;压缩机输入功率:569.4KW型号: yyyyy 1台单台制热量:1454.2 kw;压缩机输入功率:325.1KW方案3:水源热泵机组(普通控制)考虑到设备维护的便捷性及备用性,选用3台xxx公司生产的螺杆水源热泵机组。
某污水处理厂综合楼污水源热泵系统设计某污水处理厂综合楼污水源热泵系统设计一、引言随着城市化进程的加速,污水处理厂的建设和改造变得越来越重要。
为了满足综合楼对热水的需求,本文将设计一套基于污水源热泵的供暖和热水系统,提出了污水源热泵的工作原理和设计方案。
二、工作原理污水源热泵系统通过污水中所含的热能来进行供暖和热水的制备。
系统主要由水源热泵、热水储存设备、热水循环系统、热水供应系统和控制系统等部分组成。
1. 污水回收和前处理首先,通过管道将污水收集到污水处理厂。
在处理过程中,对污水进行初级、中级和高级处理,去除其中的杂质和有害物质。
2. 污水源热泵工作原理污水源热泵主要采用了压缩机、换热器、膨胀阀和冷凝器等组件。
首先,污水从储水池中通过泵送到换热器中,与循环介质(水或其他介质)发生换热作用,从而使污水中的热能传递给循环介质。
然后,循环介质通过蒸发器中的压缩机加热,产生高温高压气体。
高温高压气体进入冷凝器,通过与供应系统中冷水的换热,实现了热能的传递和回收。
三、设计方案基于以上工作原理,设计出某污水处理厂综合楼的污水源热泵系统如下:1. 热水储存设备综合楼采用了一组储水罐作为热水的储存设备,容量为100m³。
储水罐设计为分层结构,上层为热水,下层为冷水。
这样可以有效地减少热泵系统的运行次数,提高能源利用效率。
2. 热水循环系统热水循环系统由水泵、流量传感器和管道组成。
水泵负责将热水从储水罐中抽取出来,经过流量传感器控制流量,供给用户使用。
在夏季,系统还可将冷水通过换热器冷却供应给用户。
3. 热水供应系统热水供应系统主要由热交换器和调节阀组成。
热交换器用于将从热泵系统中提取的热能传递给热水循环系统,调节阀用于控制热能的传输。
4. 控制系统控制系统是整个污水源热泵系统的核心部分,主要由传感器、控制器、计算机和人机界面组成。
传感器负责实时监测系统的运行状态和温度变化,控制器根据传感器的反馈信息对压缩机和水泵进行控制,计算机和人机界面用于操作和监视系统。
世界首创技术水平国际领先天津市园艺工程研究所污水源热泵工程方案书天津市金大地能源工程技术有限公司2011年7月地址:天津市河西区环湖南路9号9门(邮编300060)电话:公司网址:传真:电子信箱:lxz. 联系人:刘兴泽目录一、污水源热泵方案设计 (2)二、技术参数设计 (3)三、运行参数与工艺流程 (4)四、主要设备选型 (5)五、污水源热泵投资及运行费用估算 (6)六、污水源热泵的优势 (7)七、污水源热泵的应用情况 (8)八、技术及原理概要 (11)九、质量服务体系 (19)一、污水源热泵方案设计(一)项目概况本工程为天津某研究所,建筑面积为4000㎡。
采用风机盘管和散热器作为空调系统的末端装置,拟采用污水源热泵作为空调系统的热源。
用以满足该建筑夏季制冷、冬季采暖的需求。
表1.建筑面积及冷负荷、热负荷备注:设计总制热量为280 kw。
设计总制冷量为260 kw。
根据本项目的冷、热负荷,为节省该项目的初投资,建议使用一套污水源热泵系统,解决建筑的采暖、空调。
(二)项目资源状况本方案利用王顶堤复康路污水干渠中原生污水作为冷、热源,采用热泵技术供热、空调。
(三)总体建设方案为节省该项目供暖、空调系统的一次性投资、便于管理等,建设一个污水源热泵机房,满足建筑供热、空调需求。
按单项建设分为:(1)污水的取水和排水系统工程建设。
(2)水泵、换热器、热泵机组购置及安装,按工程需求量。
(3)热泵机房管线等安装建设。
(4)热泵站低压配电控制系统建设。
(四)此方案优点:(1)降低初投资;节省运行费用;(2)集中控制、集中管理。
(五)方案要点(1)污水输送管道敷设可以采用开挖式,也可以采用非开挖式。
(2)热泵机组的选型按设计冷、热负荷为依据。
(六)空调设计依据GB50019-2003 《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ242-82 《采暖与卫生工程施工及验收规范》二、技术参数设计(一)污水数据(常规数据)(1)冬季水温: 10-16℃;(2)夏季水温: 22-24℃;(3)污水水质:PH≈7;(4)设计污水温差冬季3℃、夏季5℃。