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污水源热泵空调的性能分析

发布时间:2021-01-12 12:26:01

由于城市污水温度比室外空气温度、地下/表水温度、土壤温度、海水温度等更有利于减小热泵制冷热力循环温区,从而使得污水源热泵空调系统的制热和制冷性能都高于其它热泵系统。据调查,污水源热泵空调的制热性能比空气源热泵和水源热泵相比提高了60%,比空气源热泵节省电能20%;

北京地区污水源热泵空调系统的总运行费用是地下水源热泵系统的70%、是燃气加空冷空调系统的45%,而初投资是地下水源热泵系统的80%;北京某大型城市广场采用污水源热泵供热系统,其年运行费用是空气源热泵的62.5%、是电热锅炉的23.6%、是燃气壁挂采暖炉的57.6%、是溴化锂直燃机的 57.8%。可见,污水源热泵空调系统比现有其它冷热源具有较大的节能效果和较低的运行费用。污水源热泵空调技术的节能效果其次体现在节约空调冷却水方面。在夏季空调运行时,由于污水源热泵空调系统不需要常规空调冷却塔,而采用城市污水直接或间接带走热泵机组在实现建筑空调降温时所产生的大量冷凝热,从而节省了大量的冷却水资源,具有显著的节约水资源的效果。另外,污水源热泵空调技术的节能效果还体现在全年向建筑提供生活热水方面。污水源热泵空调系统在对建筑物实现冬季采暖、夏季空调的同时,还可以替代现有电热水器、燃油燃气锅炉和燃煤锅炉全年向建筑物提供生活热水,同样从一次能源利用效率和运行费用的角度,污水源热泵空调系统具有较大的节能效果。

污水源热泵空调系统的减排效果主要体现在以下两个方面。我国以火电为主,煤炭在我国总的能源消费结构中约占67%。因此,污水源热泵空调系统在节能的同时,首先减少了CO2、SO2、NOx、粉尘等污染物的排放量。较空气源热泵可以减少68%的CO2排放量和75%的NOx排放量;较空气源热泵减少了40%的CO2排放量和37%的NOx排放量;可见,污水源热泵空调技术具有显著的减少大气污染、减少温室气体排放的环境效益。

其次,污水源热泵空调在夏季具有较大的建筑物废热减排效果。夏季,大量的建筑内部废热通过不同的形式排向建筑室外环境,加剧了城市热岛效应。研究表明,城市内部环境温度比城市周围环境温度高1~5oC、甚至10oC以上,城市热岛效应加剧了城市高温出现的频率和高温灾害,不仅恶化了城市环境,而且又反过来增大了建筑空调负荷和空调耗电,造成民众生活、城市建筑和城市环境的恶性循环。污水源热泵空调系统在夏季可以将大量的建筑内部废热直接排放到城市污水中、而不是通过冷却塔或空调室外机组排放到建筑室外环境中,具有显著地降低城市热岛效应的废热减排效果。

由于城市污水温度比室外空气温度、地下/表水温度、土壤温度、海水温度等更有利于减小热泵制冷热力循环温区,从而使得污水源热泵空调系统的制热和制冷性能都高于其它热泵系统。


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