污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性研究.pdf

1、能源與環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的兩大主題。目前以燃燒石化原料為主的建筑物供暖空調(diào)不僅能耗量大，而且污染環(huán)境。城市污水水量巨大，溫度適宜，屬清潔可再生能源，是暖通空調(diào)非常重要的不可多得的新能源。本文主要對(duì)以城市二級(jí)污水為冷熱源的熱泵空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性研究，旨在能指導(dǎo)污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)更好地推廣應(yīng)用。 (1)對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)的主要城市污水的排放情況進(jìn)行了資料收集，重點(diǎn)對(duì)南京地區(qū)的城市二級(jí)污水的水源特點(diǎn)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，包括污水的水質(zhì)特

2、點(diǎn)，污水的溫度與水量隨季節(jié)與時(shí)刻的變化特點(diǎn)，同時(shí)還對(duì)南京地區(qū)的污水處理廠的分布和各污水廠的二級(jí)污水排放量進(jìn)行了調(diào)查，所總結(jié)的數(shù)據(jù)與曲線對(duì)該能源的規(guī)模開(kāi)發(fā)利用具有重要價(jià)值。 (2)利用<火用>分析方法比較了R22、R134a、R407C三種不同工質(zhì)時(shí)污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的熱力學(xué)性能，得出R407C是R22理想替代工質(zhì)的結(jié)論，比較了污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、空氣源熱泵冷熱水機(jī)組、冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩t這三種不同方案夏季制冷和冬季供熱工況的COP

3、、機(jī)組總<火用>效率、一次能源利用率等。夏季制冷季節(jié)，各方案中污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的COP值最高，比冷水機(jī)組高26％左右，比空氣源熱泵冷熱水機(jī)組高37％左右；各方案中污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的總<火用>效率最高，達(dá)到38％左右。冬季供熱季節(jié)，污水源的一次能源利用率PER<,HP>最高可達(dá)到1.3，污水源熱泵的冬季總<火用>效率達(dá)到53％左右。 (3)提出了經(jīng)濟(jì)性分析的原則和冷熱源的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)模型及供冷(熱)成本模型，比較了三種冷熱源方案的

4、初投資和年總成本，污水源熱泵空調(diào)機(jī)組的單位制冷成本比空氣源冷熱水機(jī)組低20％，比冷水機(jī)組+鍋爐低26.2‰污水源熱泵空調(diào)機(jī)組的單位供熱成本比空氣源冷熱水機(jī)組低17.4 ％，比冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩t低89.8％。分析了能源價(jià)格對(duì)運(yùn)行成本的影響，各個(gè)方案比較存在熱電價(jià)格平衡點(diǎn)。 (4)以城市二級(jí)污水為冷熱源的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，具有良好的環(huán)保效益，利用100m<'3>污水量的熱能，污水源熱泵空調(diào)機(jī)組在夏季制冷工況時(shí)，相對(duì)于冷水機(jī)組CO<,2>

5、的削減量為0.238kg，S02的削減量為1.681g；相對(duì)于空氣源熱泵機(jī)組CO<,2>的削減量為0.265kg，SO<,2>的削減量為1．868g。冬季供熱工況時(shí)，相對(duì)于燃?xì)忮仩tCO<,2>的削減量為1.157kg，SO<,2>的削減量為8.169g；相對(duì)于空氣源熱泵機(jī)組CO<,2>的削減量為0/227kg，SO<,2>的削減量為1.6g。 通過(guò)本文分析，不難看出污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能和環(huán)保效益顯著，將為全國(guó)建設(shè)小康社會(huì)提供新