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熱泵機組選址及管路鋪設 

臨沂浴池污水源熱泵機組，熱泵機組選址一般*供暖區域中間位置，但一般污水處理廠出水位置在整體水廠布局的一側，這樣就要求利用zui短的供水管線來保證熱泵機組的位置，力求達到的供暖效果，這就要求設計人員在實地考察中找到各水廠的“黃金分割點”。北方供暖管線一般選用鋼制發泡管，直埋式地下1.2米以下位置，一般使用壽命為10年?？傊?，污水源熱泵技術具有節水、節能、環保的特點，是利用城市污水進行供暖、制冷的空調新形勢，符合世界各國城市污水再利用和城市水源問題的大趨勢，對節能減排、資源利用具有重要意義。按冬季供暖室內溫度達到16℃、以每平方米平均耗煤45公斤的經驗值估算，僅這157萬平方米的供暖面積改用污水源熱泵供暖后，一個采暖期就可以減少使用燃冬季供暖室內溫度達到16℃、以每平方米平均耗煤45公斤的經驗值估算，僅這157萬平方米的供暖面積改用污水源熱泵供暖后，一個采暖期就可以減少使用燃煤7萬噸，減排二氧化硫700噸、煙塵500噸、二氧化碳14萬噸。

臨沂浴池污水源熱泵機組熱泵機組可以達到一機兩用的效果，即冬季利用熱泵采暖，夏季進行制冷。既節約了制冷機組的費用，有節省了鍋爐房的占地面積，同時達到了環保。污水源熱泵比燃煤鍋爐環保，污染物的排放比空氣源熱泵減少40%以上，比電供熱減少70%以上。它節省能源，比電鍋爐加熱節省2/3以上的電能，比燃煤鍋爐節省1/2以上的燃料。由于污水源熱泵的熱源溫度全年較為穩定，其制冷、制熱系數比傳統的空氣源熱泵高出40%左右，運行費用僅為普通*空調的30%~55%。

污水源熱泵具有熱量輸出穩定、COP值高、換熱效果好、環保效益顯著，水源熱泵機組供熱時省去了燃煤、燃氣、然油等鍋爐房系統，無燃燒過程，避免了排煙、排污等污染；供冷時省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以，水源熱泵機組運行無任何污染，無燃燒、無排煙，不產生廢渣、廢水、廢氣和煙塵，不會產生城市熱島效應，對環境非常友好，是理想的綠色環保產品。

熱泵技術在污水處理廠中的應用 

污水源熱泵系統的工作原理 

污水源熱泵系統，是利用其壓縮機的作用，通過消耗一定的輔助能量(如電能)，在污水中吸取較低溫熱能，然后轉換為較高溫熱能釋放至循環介質(如水、空氣)中成為高溫熱源輸出。在此因壓縮機的運轉做工而消耗了電能，壓縮機的運轉使不斷循環的制冷劑在不同的系統中產生的不同的變化狀態和不同的效果(即蒸發吸熱和冷凝放熱)，從而達到了回收低溫熱源制取高溫熱源的作用和目的 ，這種裝置即可用作供熱采暖設備，又可用作制冷降溫設備，從而達到一機兩用的目的。

其原理圖如下：

污水的水質分類  污水處理廠中的污水一般分成三類，即原生水、二級出水、中水。 原生污水就是未經任何處理的城市污水，它的主要優點是污水溫度比較接近于排放點的溫度，所賦存的熱能多，缺點是污水水質不穩定，水質中所包含大量的污染物比較多，各種微生物及化學成分比較復雜，水質惡劣。二級出水是指原生水經過簡單的過濾和沉淀等物理處理后，再經活性污泥或生物膜法、二次沉淀等深度處理后，進行集中排放的污水。中水是指二次出水經過再次凈化處理后達到一定水質標準，可在一定范圍內重復使用的非飲用雜用水，可以用來沖洗便器、汽車，清洗道路、綠化灌溉，還可以用在工業冷卻水、城市系統補充用水。 

污水源的前期處理 

污水處理廠利用二次出水作為污水源，在水質符合國家相關標準的前提下，為了更有效的保護污水源熱泵機組的使用壽命，降低機組故障頻率，一般的做法是污水源不直接在機組中運行，采用換熱裝置（如板式換熱器）將污水中的熱能轉換至換熱裝置中的介質（可以選用自來水、地下水等）中，這樣就有效的保證了熱泵機組的使用壽命，大大降低了wei修費用，雖然在換熱的過程中會損失了一部分的熱能，但不會影響到正常的供暖及制冷效果。一般北方污水處理廠的二次出水冬季水溫能達到13-16℃，夏季能達到22-25℃，通過換熱過程，水溫損失在1℃左右，完*滿足熱泵機組的水溫要求。

地源熱泵原理：

是：冬季，熱泵機組從地源（淺層水體或巖土體）中吸收熱量，向建筑物供暖；夏季，熱泵機組從室內吸收熱量并轉移釋放到地源中，實現建筑物空調制冷。根據地熱交換系統形式的不同，地源熱泵系統分為地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統和地埋管地源熱泵系統。

地源熱泵制冷原理：

地源熱泵系統在制冷狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，使其進行汽-液轉化的循環。通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的蒸發將室內空氣循環所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/水熱交換器內冷媒的冷凝，由循環水路將冷媒中所攜帶的熱量吸收，zui終通過室外地能換熱系統轉移至地下水或土壤里。在室內熱量通過室內采暖空調末端系統、水源熱泵機組系統和室外地能換熱系統不斷轉移至地下的過程中，通過冷媒-空氣熱交換器（風機盤管），以13℃以下的冷風的形式為房供冷。

系統類型

1.水平式地源熱泵

通過水平埋置于地表面2～4M以下的閉合換熱系統，它與土壤進行冷熱交換。此種系統適合于制冷供暖面積較小的建筑物，如別墅和小型單體樓。該系統初投資和施工難度相對較小，但占地面積較大。

2.垂直式地源熱泵

通過垂直鉆孔將閉合換熱系統埋置在50M～400M深的巖土體與土壤進行冷熱交換。此種系統適合于制冷供暖面積較大的建筑物，周圍有一定的空地，如別墅和寫字樓等。該系統初投資較高，施工難度相對較大，但占地面積較小。

3.地表水式地源熱泵

地源熱泵機組通過布置在水底的閉合換熱系統與江河、湖泊、海水等進行冷熱交換。此種系統適合于中小制冷供暖面積，臨近水邊的建筑物。它利用池水或湖水下穩定的溫度和顯著的散熱性，不需鉆井挖溝，初投資zui小。但需要建筑物周圍有較深、較大的河流或水域。

4.地下水式地源熱泵

地源熱泵機組通過機組內閉式循環系統經過換熱器與由水泵抽取的深層地下水進行冷熱交換。地下水排回或通過加壓式泵注入地下水層中。此系統適合建筑面積大，周圍空地面積有限的大型單體建筑和小型建筑群落。

1、地源熱泵：未明確支持和大力推廣，態度不明朗，有些地區明令禁止（天津，上海等）。

2、地源熱泵：會對地下水資源、對周邊環境造成了一定程度的破壞，實際上把對大氣的污染轉移到地下水水中，土壤中。雖然理論上抽取的地下水將回灌到地下水層，但目前國內抽取的地下水真正做到全部回灌的少之又少，回灌難落實，采水量大于回灌量，造成地下水位下降，嚴重時將導致地質層發生變化，地面沉降。另外，對水資源存在物理、化學、生物污染，怎樣保證地下水層不受污染也是一個棘手的問題。（武漢湯遜湖地區做的地下水源熱泵空調，已經停用，沒地下水了！北京地區使用水源熱泵機組的地區,由于*使用地下水,倒至地表層下陷。）

3、地源熱泵：一旦地下水量不能滿足機組要求，系統將。而且在使用過程中，一般3-5年需對水井、板式換熱器進行定期wei護。

4、地源熱泵：主要取決于水井的壽命，達到設計出水的運行時間一般為3-5年。

5、地源熱泵：水井、板式換熱器需定期（一般為3-5年）wei護，費用不菲，需交納水資源費。

6、地源熱泵；地下水量隨著運行時間的延長，不一定能滿足機組要求，一旦地下水資源潰乏，系統隨之。

7、地源熱泵：板式換熱器需定期wei護；水井需養井，由于泥砂堵塞，回灌量逐年遞減，井的壽命zuiduo3～5年。

8、地源熱泵：風險性很大，地下水量的大小，國家對地下水源的使用政策都是不確定因素。誰也無法保證可*利用地下水源。

9、地源熱泵有它的優點,也有很duo不足之處,它的應用受到地質條件的制約：水質、水量、地下水的穩定性等。地下水源熱泵大量應用暴露出了很duo問題，zui為典型的是回灌井失效，回灌井堵塞和溢出是大duo數地下水源熱泵都會出現的問題。

10、地源熱泵由于它是利用地下熱能這一可再生能源，zui近幾年受到了人們越來越duo的關注。 然而，就在這項技術逐步被人們所認識的時候，我國一些地區卻紛紛出現了地下水由于嚴重開采，造成地下水位下降，嚴重的已導致地質層發生變化。

11、國外如美國、歐州主要研究和應用的地源熱泵系統以及我國研究和推廣的重點均是土壤源熱泵系統而不是水源熱泵。在美國地源熱泵，是通過采集土壤、江河湖水中的熱量或冷量，duo采用密閉式的系統，一般設計時，不與地下水資源直接接觸。很少進行地下水的抽取

污水源熱泵采用污水作為水源熱泵的熱源／熱匯，它具有以下特點：產生量大，幾乎全年保持恒定的流量；夏季溫度低于室外溫度，冬季高于室外溫度，而且在整個供暖季和供冷季，水溫波動不大；含有大量的熱能，據估計，城市社區產生的廢熱40％含在污水中。因此，污水與熱泵一起使用為區域供熱供冷提供一種理想的熱源／ 熱匯。  污水源熱泵系統其供暖系統原理和普通水源熱泵相同，主要由壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流機構構成一個zui簡單的蒸汽壓縮式熱泵裝置作為供熱系統的熱源。它通過蒸發器從污水中吸取熱量Q ，在冷凝器中放出熱量Q (Q =Q +w)供給供熱系統。這種供熱系統只要消耗少量的電能W ，便可得到滿足房間供熱所需要的熱量Q 。 

污水源熱泵系統按照其使用的污水的處理狀態可分為以未處理過的污水作為熱源／熱匯的污水源熱泵系統和以二級出水或中水作為熱源／ 熱匯的污水源熱泵系統；根據污水與熱泵的熱交換部分是否直接進行熱交換，可分為間接利用系統和直接利用系統；從工況轉換方式上看，大體可分為兩種：一種是通過四通換向閥的換向來實現制熱工況和制冷工況的轉換；另一種是水切換式，即通過閥門改變水流方向來實現工況轉換。  2與其他熱泵系統的簡單比較  將污水熱能利用系統與地下水水源熱泵系統和燃氣鍋爐供熱+ 普通空冷空調供冷相結合的供能方式進行了比較，其結論從設備投資上看：在計增容費的情況下，污水熱能利用系統zui少，為地下水熱泵系統的84．1 0％，為燃氣+空冷空調系統的77．08％；在不計增容費的情況下，污水熱能利用系統的設備投資為地下水水源熱泵系統的8 1．3 2％ ，為燃氣+ 空冷空調系統的227．08％。從年運行費用上看：燃氣+空冷空調系統的運行費用zui高，地下水水源熱泵系統次之，污水水源熱泵系統為zui低。3種供能方式的年運行成本以污水熱能系統zui低，僅為燃氣+空冷空調系統的46．19％、為地下水熱泵系統的72．50％。在投資有效期內(按20年考慮)，綜合比較3種方案的費用，污水水源熱泵系統的總運行費用大約是地下水水源熱泵系統的7 0％ 左右，是燃氣+ 空冷空調系統運行費用的4 5％ 左右。由此可見，污水水源熱泵系統比其它兩方案更具經濟性?？偟膩碚f，污水熱能利用系統的經濟性是十分顯著的

應用方式

地源熱泵的應用方式從應用的建筑物對象可分為家用和商用兩大類，從輸送冷熱量方式可分為集中系統、分散系統和混合系統。

家用系統

用戶使用自己的熱泵、地源和水路或風管輸送系統進行冷熱供應，duo用于小型住宅，別墅等戶式空調。

集中系統

熱泵布置在機房內，冷熱量集中通過風道或水路分配系統送到各房間。

分散系統

用*水泵，采用水環路方式將水送到各用戶作為冷熱源，用戶單獨使用自己的熱泵機組調節空氣。一般用于辦公樓、學校、商用建筑等，此系統可將用戶使用的冷熱量*反應在用電上，便于計量，適用于獨立熱計量要求。

混合系統

將地源和冷卻塔或加熱鍋爐聯合使用作為冷熱源的系統，混合系統與分散系統非常類似，只是冷熱源系統增加了冷卻塔或鍋爐。

地源熱泵制熱原理：

地源熱泵系統在制熱狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由室外地能換熱系統吸收地下水或土壤里的熱量，通過水源熱泵機組系統內冷媒的蒸發，將水路循環中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的冷凝，由空氣循環將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉移至室內的過程中，以室內采暖空調末端系統向室內供暖。

地源熱泵技術包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等，抽取湖水或江河水方式造價zui低，埋管方式zui貴，。

只要有足夠的場可地埋設管道（地下冷熱交換裝置）或政府允許抽取地下水的就應該優先考慮選擇地源熱泵*空調。地源熱泵*空調如此節能是應為地源熱泵技術借助了地下的能量，地下的能量還是來至于太陽能。

地源熱泵技術特點：

環保：使用電力，沒有燃燒過程，對周圍環境無污染排放；不需使用冷卻塔，沒有外掛機，不向周圍環境排熱，沒有熱島效應，沒有噪音；不抽取地下水，不破壞地下水資源。使用壽命長：使用壽命20年以上，是分體式或窗式空調器的2-4倍。地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機duo用。全電腦控制，性能穩定，可以遙控，可以進行溫濕度控制。

 地源熱泵優點：

1、地源熱泵技術屬可再生能源利用技術

地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小于400米深）作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47％的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還duo。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

2、地源熱泵屬經濟有效的節能技術

地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定，冬季比環境空氣溫度高，夏季比環境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高40%，因此要節能和節省運行費用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。

3、地源熱泵環境效益顯著

地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40％以上，與電供暖相比，相當于減少70％以上，如果結合其它節能措施節能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規空調裝置減少25％的充灌量；屬自含式系統，即該裝置能在工廠車間內事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區內，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。

4、地源熱泵一機duo用，應用范圍廣

地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機duo用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統；可應用于賓館、購物商場、家電電腦辦公樓、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調。

5、地源熱泵空調系統wei護費用低

在同等條件下，采用地源熱泵系統的建筑物能夠減少wei護費用。地源熱泵非常耐用，它的機械運動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免wei護空調，節省了wei護費用，使用戶的投資在3年左右即可收回