夏津县公用事业发展中心 山东德州 253200
摘要：污水源热泵技术在人们的生活中得到了广泛的应用，解决了许多城市部分区域的热源不足难题。虽然相对于西方国家而言我国的污水源热泵技术起步较晚，但也在一定时间内得到了快速发展。污水源热泵主要是将城市污水处理厂处理后的中水作热源，利用吸收式热泵提取中水里的低品位热量，通过管网进行供热的系统，能够起到集中供热的作用。为了对资源进行合理的利用，对企业的成本进行节约，本文对污水源热泵用于集中供热的相关技术进行了深入探讨，对污水源热泵系统的优点进行了简单的阐述，对污水源热泵系统存在的问题进行分析，并对其进行改进，希望能够对污水源热泵的经济性进行提高。
关键词：污水源热泵；集中供热；技术；经济
引言：近年来，我国加大环保治理力度，大力推广清洁能源应用技术，特别是在能耗高的供热行业的清洁能源推广。污水源热泵供热技术采用电能驱动，提取中水里的余热，既能实现零排放，又能提升余热利用率，污水源热泵清洁供热得到快速发展。城市污水具有很多特征，使污水源热泵具备了传统的热泵无法比拟的优点。相对于空气源热泵及表层水源热泵的热源而言，城市污水在冬季温度相对较高，再结合热泵设备，可以制备40-50℃的热水，直接对建筑物进行供热。污水源热泵用于集中供热的技术正在夏津县实施，本文以此为案例，将该技术与传统的供热技术进行比较，对该技术的经济性进行了简单的分析。
1.集中供热的相关信息
1.1集中供热的相关案列
夏津县位于我国山东省德州市的西南部，在该县的东北部有一个污水处理厂，主要对城区居民的生活污水和少量的工业废水进行相应的处理，据相关统计，日处理污水在4万吨左右。由于夏津县冬季气温较低，需要对城区的居民提供冬季供热服务，主要满足城区东北片区居民采暖需求。
1.2对供暖热负荷进行计算
工作人员在建立污水源供热系统之前，需对该地区的相关数据进行正确的采集，选择合理的热指标，并计算出建筑物总热负荷，作为设备选型的依据。夏津县污水源热泵周边采暖面积40万㎡，热指标选择35w/㎡，总的热负荷为14MW。
2.污水源热泵的相关内容
2.1污水源热泵的主要特征
不同的热源，其热泵所具有的特征和经济性也有所不同。通常来讲，工作人员应为热泵系统选择理想的热源。污水源热泵系统，顾名思义，以污水作为热源，而污水一般呈现以下几个特点：年产量较大，以夏津县为例，日产量就高达4万吨，而且供应稳定，每日都能产出一定数量的污水。污水的温度稳定在12℃-15℃之间，在一年四季内产生的波动不大，并且其内部含有大量的热能，是一种较为理想的热源，且投资和运行的成本较低，还能对污水进行科学的处理，减少污染物的排放，从而起到保护环境的作用。
2.2污水泵热源的主要原理
污水源热泵系统与传统的热泵系统的运行原理并无差异，主要由四个部分组成：压缩机、冷凝器、蒸发器和节流机构。经过相应的热交换，而且污水源热泵系统运行所需要的电能较少，来满足人们供热的需求。以夏津县为例，其供热环节主要分为三个部分。首先，由污水处理厂处理生活中产生的污水形成达标的中水，再通过热泵主机进行热交换，最后对产生的热量进行处理。热泵机房，满足建筑供热、空调需求。
2.3污水泵热源系统的相关设备
夏津县所使用的热泵机组采用了单台制热量为6800KW的离心式热泵机组，数量为两台，单台热泵机组输出侧的进口温度为30℃，出口温度为48℃，每小时的平均流量为324m³，管径为DN400，单台热泵机组的输入侧进口温度为13℃，出口温度为7℃，每小时的平均流量为864m³，管径为DN400。两台热泵机组同时满负荷运行的话，可以每小时输出热水648m³，每小时的制热量接近14MW，可以满足周围区域热负荷需求。
3.评价污水源热泵系统的经济性
在工作人员评价污水源热泵系统的经济性时，通常会使用费用年值法来进行计算过程，并将计算结果作为比较各个供热系统的经济性的依据。费用年值法的运行过程较为复杂，需要对初投资，残值，回收率，折旧年限以及年运行费用这五个数据进行运用，从而计算出费用年值。以夏津县为例，对污水源热泵系统的经济性进行了简单的阐述。在对相关设备的投资中，离心式热泵机组为2台，每台的价格为700万，工作人员对其估算的指标为1400万。所采购的污水换热器为2台，每台90万，共计180万，泵组和阀门的数量为2套，花费的费用一共为140万，每套的价格为70万。在管网和安装上花费的费用为240万，关于水处理的系统1套，估算指标为200万等。关于污水源热泵系统相关设备的估算投资总和为3060。以上为关于初投资花费的相关分析。接下来对运行费用进行了简单的分析，估计运行产生的总费用一共为1462万元。最后工作人员对投资回报进行了初步的分析，其中并不包括土建和配电。对其的初步投资费用为3060万，每年运行所花费的费用为642万元，每年可获得的收益为820万元，其中年利润为178万元，预计在17.1年可对投资人进行回报。
4.污水源热泵的具体优点
城市污水源热泵技术是一项先进的供热技术，优点很多，十分的节能、环保，有效的落实可持续发展战略。具体优点分为以下几个方面：（1）对环境进行保护。该热泵系统的热源为污水，并对能量进行转换。与传统的供热技术并不相同，并不需要锅炉房系统产生热能，不会产生任何烟雾；不会对环境造成污染，在一定程度上对环境进行保护。（2）对能源进行节约。冬季的环境温度通常要比污水的温度低些，因此污水热泵系统能够在一定程度上对室温进行有效的提高；夏季的污水温度则会小于环境温度，这时的污水源热泵系统则能对室温进行降低，并且降低的效果要比传统的冷却方式好的多，工作效率也有所提高。（3）运行更加的稳定。污水的温度一年四季产生的波动程度并不大，是一种较为理想的热源，同时也能对系统的经济性进行保障，与传统的热泵技术相比，运行中出现问题的次数更少。
5.污水源热泵供热系统的不足之处以及改进措施
近些年来，污水源热泵供热系统在我国某些地区已经得到应用。相对于传统的供热技术而言，其优势较多，绝对的零排放，运行的成本较低，并且还能起到同样的供热效果。污水源热泵供热系统在末端会对普通散热片进行使用，但其供回水温度要大于地板辐射采暖所需的供回水温度，可以将末端的普通散热片改为地板辐射采暖，可对运行的成本进行大幅度的降低，但是在投资上所花费的费用会相对高些。
结束语
虽然夏津县只对东北片区的居民通过污水源热泵系统进行供热，但采用污水源系统进行供热的趋势已不可阻挡，相对于空气源分布式供热系统而言，污水源系统运行时所花费的成本更低，所消耗的能源也更低，并对资源能够进行合理的利用，并不会对环境造成污染，还能够在一定程度上对环境进行保护。但污水源供热系统相关设备的组成费用还有待改进，科研人员也需加以努力，对相关的供热技术进行深入的研究，来对人们的日常生活进行保障，从而推动我国经济水平的发展。
参考文献
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