空调系统节能技术 1.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ①　污水水质的优劣是污水源热泵供暖系统成功与否的关键,因此要了解和掌握污水水质以判断其是否可作为低温热源。 同时,也要针对污水水质的特点,设计和优化污水源热泵的污水/ 制冷剂换热器的构造,换热器应具有防堵塞、防腐蚀、防繁殖微生物等功能,通常采用水平管淋水式或浸没式换热器。 ②　城市污水干渠(污水干管) 通常是通过整个市区,如果直接利用城市污水干渠中的原水作为污水源热泵的低温热源,则可节省输送热量的能耗,从而提高其系统的经济性。 但同时应注意:在取水设施中设置适当的水处理装置(见图) ,考虑利用原水余热对后续水处理工艺的影响,如原水水温降低过多将会影响市政曝气站的正常运行。 国外应用情况 目前,污水源热泵的技术是成熟的,国外工程实例很多。 20 世纪80 年代初在瑞典、挪威等北欧国家建造的一些以污水为低温热源的大型热泵站相继投入运行。 目前,瑞典斯德哥尔摩有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。 挪威奥斯陆1980 年开始建设利用城市污水干管的污水作为低温热源的热泵站,第一台热泵机组已在1983 年投入使用。 由于能源危机和环境问题的日益突出,美国、日本、德国等发达国家纷纷投入大量的财力和人力进行此项研究,并取得了一定的成果。 采用热泵技术回收家庭生活污水(淋浴水、洗碟机和洗衣机排水等) 余热的设施实例也很多。对于约10 人的住宅,采用热泵技术回收家庭生活污水余热可节能达50 % ,对于10 人以上的住宅可节能达60 %。 国内应用前景 根据“十五”计划纲要要求,2005 年城市污水集中处理率将达到45 % ,根据国务院2000 年36 号文件,2010 年城市排水管道普及率和城市污水处理率分别达到90 %和60 % ,城市污水排放总量为464 亿 m3/ a ,城市污水二级处理将增加6.157 万 m3/ d。 在污水资源化过程中如何回收和利用污水余热是一项十分重要的任务。 ①　城市污水是一种巨大的低温余热源。北京地区以高碑店污水处理厂为例,其二级出水温度在冬季为13. 5～16. 5 ℃,夏季为22～25 ℃;黄河以及长江流域污水处理厂的二级出水温度为17～28 ℃；哈尔滨某药厂污水温度也在20 ℃左右,且在整个采暖期内水温波动不大,因此城市污水是水/ 水热泵或水/ 空气热泵优良的低温热源。 ②　我国污水的排放量巨大且主要集中在城市。例如,2000 年黑龙江省污水排放量为11. 37 亿 m3 (其中工业废水为5. 26 亿 m3 ,生活污水为6. 11 亿 m3) ,主要集中在哈尔滨、大庆、牡丹江等10 个城市中,可见回收与利用污水余热关键在于回收城市污水余热用于城市供暖,因二者地点吻合而易于实现。 ③　工业净化后污水数量十分可观。哈尔滨某厂污水处理站流量达1. 5 万 m3/ d (625 m3/ h) ,冬季污水温度在20 ℃左右。若采用热泵技术将净化后的污水降低1 ℃就可获得约1 t/ h 蒸汽的热量,可供建筑面积约为1 万 m2 的采暖。因此,建立供工业企业用的热泵站回收污水余热是工业企业节能的主要途径。 我国城市污水源热泵技术的推广应用刚刚起步,处于试验和研究阶段。 北京市排水集团在高碑店污水处理厂开发了污水源热泵试验工程,利用热泵装置向300 m2 的车间和600 m2 的机房冬季供暖、夏季制冷,经三年的运转效果良好。 继高碑店污水源热泵试验工程后,北京市排水集团又在北京北小河污水处理厂安装了一套规模更大的污水源热泵,为该厂6000 m2 的办公楼和厂房供热与制冷。 污水源热泵的优越性 ①　城市污水排放量巨大,污水源十分丰富,如北京高碑店污水处理厂排放量为100 万 m3/ d ,可解决500 万 m2 建筑物的供热供冷问题。 ②　与地下水源热泵相比,既可省掉打井费用,又不需要抽水与回灌所需的动力,也可避免出现由于回灌不当而引发的地下水资源的破坏问题。 ③　显示出较好的经济效益。北小河污水处理厂原采用燃煤锅炉供暖,运行费用约为20 万元/ a ,按北京市环保的要求应进行改造,如改用燃油锅炉供暖的运行费用为45 万元/ a ,用天然气锅炉供暖费用为37 万元/ a ,而改为污水源热泵供暖的运行费用为22 万元/ a ,与燃煤锅炉供暖基本相同。 ④　将城市污水处理的水量和热量同时回收与利用是一种面向21 世纪的理想的城市污水综合利用方法,是城市污水资源化的有效途径。 工程实例 背景介绍 北京某钢厂在生产过程中需用自来水对钢材进行淬火处理，产生大量35℃的工业污水，