污水源熱泵的國內(nèi)外研究應(yīng)用與進展

  1、國外研究應(yīng)用進展

    對城市污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的研究，日本、挪威、瑞典及一些其它北歐等供熱發(fā)達國家比較活躍。最早起源于楊圖夫斯基（前蘇聯(lián)）等人對河水、污水、海水的利用探討，1978年，楊圖夫斯基等人對熱泵站供熱與熱化電站、區(qū)域鍋爐房集中供熱進行比較，得出熱泵站供熱可節(jié)省燃料20%-30%，并提出利用莫斯科河水作水源熱泵站區(qū)域供熱方案。1981年6月，瑞典在塞勒研究開發(fā)了第一個凈化污水源熱泵系統(tǒng)。自此發(fā)達國家紛紛投入大量的財力和人力進行此項研究，并取得了一定的發(fā)展。

    針對污水水質(zhì)問題，以挪威、瑞典為代表的一些國家，開發(fā)出淋水式污水換熱器污水源熱泵系統(tǒng)，典型實例是挪威奧斯陸1980年開始建設(shè)利用未處理城市污水作為熱源的熱泵站，1983年投入使用。

    奧斯陸利用未經(jīng)處理污水做熱源的熱泵站位于地下污水干渠（新建污水干渠）旁，污水干渠中的污水經(jīng)格柵流入污水泵的吸水池，然后通過縫寬2mm的自動篩濾器，粗粒污水通過排污管排入下水管。水由水泵輸送，經(jīng)粗孔噴嘴均勻淋在板式蒸發(fā)器上，使水成膜狀流動。被冷卻后的水返回下水道中，每臺熱泵有一臺蒸發(fā)器，其淋水量360t/h。每臺板式換熱器設(shè)計負荷為1500kW，有80個板組，每個板組為4m2，這些板組分兩層疊置。水的流程為4m。蒸發(fā)器每3-5天用高壓水沖洗，每年有1-2次化學(xué)清洗。

    瑞典1982年建成了******的污水源熱泵站，使用二級出水，供熱量為39000Kw。目前，瑞典斯德歌爾摩有40%的建筑物采用熱泵技術(shù)供熱，其中10%是利用污水處理廠的出水。

    日本也是利用城市污水低溫?zé)崮芎茉绲膰抑唬_發(fā)出殼管式污水源熱泵系統(tǒng)，東京政府從1987年開始啟動城市污水熱能回收項目，現(xiàn)有12個熱泵系統(tǒng)在運行，四套設(shè)備使用污水泵站的未處理城市污水作為熱源（實際為一級出水），另外八套設(shè)備使用二級或三級出水。

    俄羅斯莫斯科市烏赫托姆斯基小區(qū)也建有用處理后的城市污水作為低溫?zé)嵩聪蛏钚^(qū)供熱的熱泵系統(tǒng)。

      2、國內(nèi)研究應(yīng)用進展

    國內(nèi)應(yīng)用較早、較為突出的是北京高碑店污水處理廠的二級出水。2000年，北京市排水集團在高碑店污水處理廠開發(fā)了污水源熱泵實驗工程，空調(diào)建筑面積900m2，這是我國最早的城市污水源熱泵系統(tǒng)。近幾年，北京工業(yè)大學(xué)以高碑店為實驗對象，針對污水的水質(zhì)特點專門設(shè)計了污水換熱器，該污水換熱器屬浸沒式，但制冷劑與污水直接換熱，無中介系統(tǒng)。經(jīng)過實驗探討，分析了污水低位能源開發(fā)利用的可行性及運行過程中的能效狀況。在此基礎(chǔ)上，比較了利用污水源與其他能源的技術(shù)經(jīng)濟，論證了污水源的實用性和應(yīng)用前景。

    吉林建筑工程學(xué)院對污水源利用的系統(tǒng)形式（包括間接利用、直接利用）、污水源的節(jié)能性、環(huán)保性、經(jīng)濟性做了深入探討，調(diào)查了我國可利用污水源熱能的分布情況。

    哈爾濱工業(yè)大學(xué)以試點工程為實例，針對污水中大尺度雜物問題，研究開發(fā)了污水冷熱源的應(yīng)用工藝與裝置，對殼管式污水源熱泵系統(tǒng)做了深入的理論研究與實驗、應(yīng)用設(shè)計。