1，前言
水源熱泵技術是利用地下水、河流、湖泊等地表淺層水源吸收的太陽能和地熱能，采用熱泵原理，通過少量高位電能輸入[1，2]，實現低位熱能向高位熱能的轉換，形成的低溫低位熱能資源。壹般以COP(熱泵系統所能實現的制熱量與輸入功率之比)作為其節能評價指標。
汙水廠出水是壹種優良的低溫余熱源。整個采暖期(冷卻期)水溫波動小，水資源集中，水質好。是水源熱泵的理想低溫熱源。大力發展以城市汙水處理廠二級出水為水源的水源熱泵空調系統，不僅可以解決人員取暖和設備保溫問題，還可以為企業和社會帶來巨大的經濟效益和環境效益。
2.水源熱泵的工作原理
水源熱泵基於室溫下地下水(地表水)溫度相對穩定，可分為冬季和夏季兩種運行模式。冬季:機組處於制熱模式時，從地下水(地表水)中吸熱，通過電驅動壓縮機和熱交換器將地下水(地表水)的熱量集中起來，以較高的溫度釋放到室內。夏季:機組處於制冷模式時，從地下水(地表水)中提取冷量，通過機組的運行將冷量集中送至室內，將室內熱量排入地下水(地表水)，達到空調的目的。
2.1系統組成
水源中央空調系統由末端系統、水源中央空調主機系統和水源系統三部分組成。水源中央空調系統在為用戶供暖時，從水源中提取低品位熱能，通過電能驅動的水源中央空調主機的“泵”輸送給高溫熱源，滿足用戶的供暖需求。水源中央空調在為用戶提供制冷時，通過水源中央空調主機將用戶室內的余熱傳遞給水源，滿足用戶的制冷需求。
2.2水源應用條件
1.加熱運行時源水的水溫應為12-22℃，制冷運行時應為18-30℃。
2.水源水的pH值應在6.5 ~ 9.0。
3.水源水中氧化鈣含量< 200毫克/升.
4.水源水的鹽度
5.當采用水源熱泵系統時，系統中應安裝耐腐蝕的不銹鋼換熱器或鈦板換熱器。
6.設計取水口應考慮水溫因素、取水口保證率以及取水構築物標高與汛期水位的關系。
3.汙水作為水源的可行性分析
3.1汙水源流量大且穩定。
從表中可以看出，現有汙水廠的處理能力為0.2-3萬m3/d，可滿足的供熱面積為0.8-1.2萬m2，而每個水廠需要供熱(制冷)的面積大致為0.5-0.5萬m2，因此現有汙水處理能力完全滿足需求。
3.2汙水冬暖夏涼
冬季，即使在嚴寒地區，汙水溫度也在10-18℃以上，是豐富的熱源。夏季汙水溫度20-28℃，是排出余熱的理想場所。
3.3汙水質量
現有汙水處理廠的出水要求達到《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002)的壹級A標準。
水質標準中懸浮物為10mg/L，pH值為6-9，符合水源熱泵技術要求。同時，現有的水源熱泵系統都有各自的懸浮物過濾和防腐設備，避免影響供熱設備。
3.4汙水熱能利用領域廣。
因為現在的熱泵技術已經發展到直接回收未經處理的城市汙水熱能的階段，擴大了城市中的使用面積。
通過調查線，水源熱泵主要生產廠家有:清華同方人工環境、北京賽諾特爾等。
3.5其他可再生能源的局限性
地下水源熱泵系統在中國的發展受到限制，因為1)中國缺乏水資源；2)地下水源熱泵系統的井水回灌技術目前還不成熟；3)此外，還有水井枯竭、老化等問題。
在地源熱泵系統中，由於土壤熱交換效率低；2)系統初期投入高，運行造成的故障不容易修復。
因此，用汙水代替地下水和土壤作為熱源具有很大的優勢。
4.汙水作為水源的科學分析
汙水源熱泵技術可以消耗25%左右的電能提取75%以上的汙水熱能，得到100%的供熱熱能。如果火力發電效率為0.33，那麽系統的壹次能源利用率高達1.33，即使是最高效的鍋爐效率也在0.9以下。綜合考慮輔助能耗和熱損失，汙水熱泵空調系統壹次能源可節約45%以上。
5.汙水作為水源的經濟分析
水源熱泵使用壽命約20年，耗電1 kW·h。用戶可獲得4.3-5.0 kW·h的熱量或5.4-6.2 kW·h的冷能。
以青島某汙水處理廠(供熱面積:80*104m2，空調面積:50*104m2)為例，分別對水源熱泵系統和天然氣直燃式熱泵機組的經濟效益和節能性進行了比較。結果表明，直接汙水源熱泵系統的總費用是燃氣輪機的88.5%，運行費用是燃氣輪機的765，438+0.2%，年費用是燃氣輪機的75.8%。體現了直接汙水源熱泵的經濟性。
6.汙水作為水源的環境效益分析
6.1水源熱泵機組耗電量相當於比電加熱減少70%以上的溫室氣體排放。
6.2利用水源熱泵供暖時，可以替代鍋爐房系統，沒有燃燒過程，避免了煙氣汙染，制冷時省略了冷卻塔，避免了冷卻塔的噪音和黴菌汙染，使環境更加清潔美觀。
7.結論
1，水源熱泵具有高效、節能、環保、便捷、舒適的特點。
2.水源熱泵應增加預處理裝置，使進水滿足使用要求。
3.水源熱泵耗電1 kW·h，用戶可獲得4.3-5.0 kW·h的熱量或5.4-6.2 kW·h的冷量。
4.水源熱泵是壹種清潔能源，在使用過程中不會產生二次汙染。在對鍋爐燃燒要求嚴格的地區，使用水源熱泵具有良好的經濟、環境和社會效益。
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