污水源熱泵空調系統(tǒng)技術經(jīng)濟性研究.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，是暖通空調非常重要的不可多得的新能源。本文主要對以城市二級污水為冷熱源的熱泵空調系統(tǒng)進行了系統(tǒng)的技術經(jīng)濟性研究，旨在能指導污水源熱泵空調系統(tǒng)更好地推廣應用。 (1)對全國范圍內的主要城市污水的排放情況進行了資料收集，重點對南京地區(qū)的城市二級污水的水源特點進行了現(xiàn)場調查，包括污水的水質特

2、點，污水的溫度與水量隨季節(jié)與時刻的變化特點，同時還對南京地區(qū)的污水處理廠的分布和各污水廠的二級污水排放量進行了調查，所總結的數(shù)據(jù)與曲線對該能源的規(guī)模開發(fā)利用具有重要價值。 (2)利用<火用>分析方法比較了R22、R134a、R407C三種不同工質時污水源熱泵空調系統(tǒng)的熱力學性能，得出R407C是R22理想替代工質的結論，比較了污水源熱泵空調系統(tǒng)、空氣源熱泵冷熱水機組、冷水機組+燃氣鍋爐這三種不同方案夏季制冷和冬季供熱工況的COP

3、、機組總<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系統(tǒng)的COP值最高，比冷水機組高26％左右，比空氣源熱泵冷熱水機組高37％左右；各方案中污水源熱泵空調系統(tǒng)的總<火用>效率最高，達到38％左右。冬季供熱季節(jié)，污水源的一次能源利用率PER<,HP>最高可達到1.3，污水源熱泵的冬季總<火用>效率達到53％左右。 (3)提出了經(jīng)濟性分析的原則和冷熱源的熱經(jīng)濟學模型及供冷(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，污水源熱泵空調機組的單位制冷成本比空氣源冷熱水機組低20％，比冷水機組+鍋爐低26.2‰污水源熱泵空調機組的單位供熱成本比空氣源冷熱水機組低17.4 ％，比冷水機組+燃氣鍋爐低89.8％。分析了能源價格對運行成本的影響，各個方案比較存在熱電價格平衡點。 (4)以城市二級污水為冷熱源的熱泵空調系統(tǒng)，具有良好的環(huán)保效益，利用100m<'3>污水量的熱能，污水源熱泵空調機組在夏季制冷工況時，相對于冷水機組CO<,2>

5、的削減量為0.238kg，S02的削減量為1.681g；相對于空氣源熱泵機組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，相對于燃氣鍋爐CO<,2>的削減量為1.157kg，SO<,2>的削減量為8.169g；相對于空氣源熱泵機組CO<,2>的削減量為0/227kg，SO<,2>的削減量為1.6g。 通過本文分析，不難看出污水源熱泵空調系統(tǒng)節(jié)能和環(huán)保效益顯著，將為全國建設小康社會提供新