再生水水源热泵供暖的实现.pdf

再生水水源热泵供暖的
实现
减排
葛四
(太原化学工业集团有限公司水厂山西太原030021)
【摘要)本文重点介绍了太化集团有限公司采用水源热系技术实现
40万平方米区域供暖的工程实践。这一新型供暖方式,有效的开发利
用了再生能源,改变了能源结构,实现了节能减排,有利于改善环境
质量。
【关键词)再生水水源热系技术环境供暖
1项目简介
热循环
冷術环
随着太化集团的发展,职T
小区相继建成,小区供暖成为迫
膨胀阀
在眉睫的问题。由于太化集团所
压缩枳.膨胀阀
压缩
处的晋源区是太原市的重工业区
之一,常年的工业化作业,使得区
凝器
域内的大气污染严重,若仍采用
地下水
地下水
传统的锅炉供曖方式必定会进
步恶化大气环境。当今,热泵的研
图1水源热泵机组工作原理图
究已成为当前制冷、空调行业的
个主要研究方向。其中,水源热源热泵供暖工程》,为太化职工住成的低温低位热能,并采用热泵
泵因其较高的效率,儿乎不受各宅小区、南堰污水处理分公司以原理,通过少量的高位电能输入,
个季节空气温度的影响,可以有及规划中的太化新区建筑面积共实现低位热能向高位热能转移的
效利用二次能源的特点,成为发计40万平方米的住宅区集中供暖。
种技术。
展的热点。太原化学工业集团有
地球表面浅层水源如深度在
限公司利用南堰污水处理分公司2水源热泵技术的概念和工1000米以内的地下水、地表的河
处理后的中水,依托水源热泵技作原理
流、湖泊、海洋中,吸收了太阳进
术,采用清华大学和北京清源世
入地球的相当的辐射能量,并且
纪科技有限公司共同研发的环保
水源热泵技术是利用地球表水源的温度一般都十分稳定。水
型高温热泵技术,立项实施了《太面浅层水源如地下水、河流和泑源热泵机组工作原理就是在夏季
化集团南堰污水处理厂再生水水泊中吸收的太阳能和地热能而形
将建筑物中的热量转移到水源中
由于水源温度低,所以可以高效
作者简介
的带走热量,而冬季则从水源中
葛四顺(1966)エ程师,现为太原化学エ业集囲有限公司水厂厂长。提取能量,由热泵通过空气或水
作为载冷剂提升温度后送到建筑
48石油他工设百200.12
节能戒排
JIE NENGJIAN PAI
物中。通常水源热泵消耗Ikw能量、风冷式和冷却塔式,机组效率提高。了大量能源,而且用一套设备可
用户可以得到4kw以上的热量或冷与锅炉(电、燃料)和空气源热泉以同时满足供热和供冷的要求
量。水源热泵机组工作的原理如的供热系统相比,水源热泵具有明减少了设备的初始投资。
图1所示
显的优势。锅炉供热只能将90%
(6)自动运行。水源热泵机组
水源热泵根据对水源和利用98%的电能或70%-90%的燃料能转由于工况稳定,可以设计简单的
方式的不同,可分为闭式系统和化为热量,因此地热源泵要比电锅系统,部件少,机组运行可靠,维
开式系统两种。闭式系统是指在炉加热节省三分之二以上的电能,护费用低:自动控制程度高,使用
水側为一组闭式循环的换热套管?比燃料锅炉节省二分之一以上的能寿命达15年以上
该组套管一般水平或垂直埋于地量;由于水源热泵的热源温度全年
下或湖水海水中,通过与土壤或较为稳定,一般为10℃-25℃,其制
海水换热来实现能量转移(其中冷、制热系数可达3.54.4.与传统的
4再生水水源热泵供暖的实现
埋于土壤中的系统又称土壤热源空气源热泵相比,要高出40%左右
泵,埋于海水中的系统又称海水其运行费用为普通中央空调的50%4.1供暖方案的确定
热源泵)。开式系统是指从地下抽OY%
太化集团所属的南堰污水处理
水或地表抽水后经过换热器直接
3)运行稳定可靠。水体的温分公司现貝备处理6万吨/日污水的
排放的系统
度一年四季相对稳定,其波动的能力,处理后的水质达到《城镇污
范围远远小于空气的变动,是狼水处理厂排水水质标准》一级B类
3水源热泵的特点
好的热泵热源和空调冷源。水体标准。随着太原市经济的飞速发展
温度较恒定的特性使得热泉机袈和“南移西进”整体规划方针的实
(1)属可再生能源利用技术。运行更可靠稳定,也保证了系绞施,南堰污水处理分公司受纳的污
水源热泵是利用了地球水体所储的高效性和经济性,不存在空气水量逐年増加,预计到“十ー五”末
随着“?家级污水资源全量循
藏的太阳能资源作为冷热源,进凛热泉冬李除箱等难点。
行能量转换的供暖空调系统,其
(4)环境效益显著。水源执环利用示范工程"”的实施,将形成
中可以利用的水体,包括地下水、使用电能,设计良好的水源热185万5m3的中水总量。为充分利用
地表的河流、湖泊以及海洋。地表机组的电力消耗与空气源热泵中水资源,结合热源水泵机组的特
土壤和水体是一个巨大的太阳能比、相当于减少了30%以上;与电
点,确定了中水热泵方案
集热器,收集了47%的太阳辐射能供暖相比,相当于减少70%以上
量,而且是一个巨大的动态能量水源热泵技术采用的制冷剂,
4.2单机组热泵供暖系统
单机组热泵供系统如图2所
平衡系统,地表的土壤和水体自以是R22或R134A、R407C和R410A
然地保持能量接受和发散的相对等替代共质,水源热泵机组的运示。单机组系统采用4合QYHP
均衡,这使得利用储于其中的近行没有任何污染,可以建造在居80cD大温差高温水源热泵申联方
式。采用HTRO2高温「质,热泵出
乎无限的太阳能或地能成为可能,民区,没有燃料、没有排烟、没有
因此、水源热泵技术是清洁的可废弃物、不需要堆放燃料废物的水温度大大超越了普通的水源热泵
再生利用能源的一种技术。
场所,且不用远距离输送热量。
可高达75℃.这样可以采用散热器
(2)高效节能。水源热泵机组可
(5)一机多用应用广泛。水源作为末端?避免了采用热源泵后末
利用的水体温度冬季为12℃-22℃、热泵系统可以供暖、空调,还可以端改造的困难。从太化集团南堰污
水体温度比环境空气温度高,所以供生活热水,一机多用,一套系统处理厂的清水池中直接提取中水
热棗循环的蒸发温度提高,能效比可以替换原来的锅炉加空调的防为避免中水对热泵机组的腐蚀,采
也提高。夏季水体为18℃-35℃,水体套装置或系统、特別是对于同用板式换热器进行换热,换热后的
温度比环境空气温度低,所以制冷的有供热和供泠要求的建筑物,次清水进入热泵机组。单机组热泉运
冷凝温度降低,使得冷却效果好于源热泉有着明显的优点:不仅节省
行参数如表1所示
200.121百油翻但工设函149