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污水源熱泵系統(tǒng)是依靠熱泵機(jī)組內(nèi)部制冷劑的物態(tài)循環(huán)變化，冬季從污水中吸收熱量經(jīng)熱泵機(jī)組升溫后對建筑供熱，夏季通過熱泵機(jī)組把建筑物中的熱量傳遞給污水從而實(shí)現(xiàn)供冷。污水替代了冷卻塔，解決了冷卻塔的噪聲、漂水等問題，具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、安全可靠、一機(jī)多用等突出優(yōu)點(diǎn)。污水源熱泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了城市廢熱的回收利用，變廢為寶，是新型的可再生清潔能源利用技術(shù)，符合可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求。將水源熱泵系統(tǒng)技術(shù)與城市污水結(jié)合，在擴(kuò)大城市污水利用范圍、拓展城市污水治理效益方面具有深遠(yuǎn)意義。
城市污水有三種形式：污水原水、二級水、中水。
城市污水來源廣泛，匯流面積大，具有水流量大、水量穩(wěn)定、溫度適宜、水溫相對穩(wěn)定等特點(diǎn)，詳細(xì)闡述如下：
a)水溫特點(diǎn)北京地區(qū)的監(jiān)測資料顯示，冬季城市污水的溫度在12—20℃，水中蘊(yùn)藏著大量的低溫?zé)崮?，是熱泵系統(tǒng)較好的低溫?zé)嵩矗幌募境鞘形鬯臏囟仍?0—25℃之間，且日變幅較小，故可以作為熱泵系統(tǒng)冷凝熱量的散熱體。
城市污水的溫度特性可以很好地滿足污水熱泵系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行的需要。因此，城市污水作為熱泵系統(tǒng)的熱源、熱匯具有很大的利用價(jià)值。
b)水量特點(diǎn)城市污水廠出水水量穩(wěn)定、流量大，穩(wěn)定的流量可使熱泵機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，正常發(fā)揮機(jī)組的工作性能，有較好的節(jié)能效果及利用前景。
隨著居民生活水平提高，用水定額和用水標(biāo)準(zhǔn)的提高，特別是生活熱水用量的增加，城市污水排水量和排熱量均呈現(xiàn)逐年增加的趨勢。城市污水熱能利用的潛力也隨之呈現(xiàn)逐年增加的趨勢，城市污水熱泵的應(yīng)用前景廣闊。
c)水質(zhì)特點(diǎn)城市污水水質(zhì)對熱泵系統(tǒng)的影響主要有三種：腐蝕、結(jié)垢及堵塞、微生物沉積生長，污水如果直接進(jìn)入換熱器，仍然會(huì)對系統(tǒng)造成一定的影響。
通常的做法是在城市污水和熱泵循環(huán)水之間設(shè)置換熱器，在城市污水進(jìn)換熱器之前設(shè)置過濾、清洗裝置，保證換熱器高效穩(wěn)定地工作，熱泵機(jī)組只從城市污水中吸收熱量或向水中釋放熱量，交換能量后的城市污水從退水管退回到城市污水的排放系統(tǒng)中。
80年代以來，美國、日本、澳大利亞、挪威、瑞士、瑞典和前蘇聯(lián)等國家相繼利用城市污水建立了一批大型污水源熱泵系統(tǒng)。從開始時(shí)單機(jī)容量僅幾兆瓦發(fā)展至今單機(jī)容量可達(dá)到30兆瓦，單個(gè)項(xiàng)目總裝機(jī)容量可達(dá)到160兆瓦。
隨著環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)、治理大氣污染措施的出臺(tái)、建筑能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，污水源熱泵技術(shù)在我國得到較快的發(fā)展。奧運(yùn)村再生水源熱泵工程、北京燕山辦事處辦公樓污水源熱泵工程都是非常好的案例。
