污水源热泵的工作原理和应用

　　污水源热泵技术是城市排水冷热资源利用的主要技术。其主要利用污水通过污水换热器与中介水进行换热，中介水进入热泵主机，主机消耗少量的电能。冬季供热运行时，废水经旋转式连续过滤除污器净化后，由污水提升泵加压流经污水源热泵专用蒸发器．在蒸发器内，废水中的热焓被进入蒸发器的低温液态工质汽化吸收。废水温度降5～7℃后凹放争排水口排放。或进人中水处理装置处理后另做它用。在蒸发器内汽化后的低温工质气体经吸气管进入压缩机，经绝热压缩后变为高温高压工质过热气体，并经排气管进入污水源热泵专用冷凝器，在冷凝器内，采暖(空调)系统的回水，吸收高温高压工质气体的汽化潜热温度升至55～60℃后向用户供热，而高温工质气体则冷凝为液态，经节流后再进入蒸发器上述过程，不断地吸收废水中的热量。夏季供冷时，系统水路进行切换，即窄调系统水进蒸发器，降温后供向用户，污水进入冷凝器，升温后将热量带走排放掉。

　　根据采用水质的不同，污水源热泵系统可分为：以未处理污水为热源、以二级出水或中水为热源两类。未经处理的污水称为原生污水，是污水源热泵系统应用的主体对象，在城市污水干管上广泛分布，资源丰富，取水方便；而二级出水或中水则局限于污水处理厂，应用地点受到限制。目前污水源热泵系统首推的是前者，即原生污水源热泵系统。

　　根据污水是否直接进入热泵机组，污水源热泵系统可分为直接式与间接式两类。若污水直接进入热泵机组的蒸发器或冷凝器换热则为直接式系统，若污水与中介水换热，中介水进人机组则为问接式系统。蓄冷/蓄热槽通常在实际工程中就是空调末端系统或者卫生热水供应的用水末端器具。完全不加处理的城市原生污水，只要使用旋转反冲洗的防阻技术，整个系统便可长期连续安全取热、取冷运行。

　　由于直接式系统要求污水源热泵机组蒸发器与冷凝器有很高的抗堵塞、抗污染与抗腐蚀能力，故蒸发器与冷凝器必须使用合金钢材质，例如镍铜合金、钛合金等。同样，换热表面不可采用波纹、内肋等加强换热、节省换热面积的措施，蒸发器应为满液式，这些都将大大提高了合金钢用量，从而提高蒸发器与冷凝器的制造成本。与此相比，虽然间接式系统需多设一级换热器，但该换热器完全可以使用碳钢材质，而蒸发器与冷凝器中由于是水的闭式循环，其造价可大大降低。因此总的来看直接式系统初投资要高于间接式系统。另一方面，间接式系统比直接式多了一级中间换热，显然会增大整个系统的阻力损失，这就意味着系统能源利用效率的降低以及相应运行费用的提高。但由于间接式系统的可靠性和对机组防腐防堵性能要求的降低，目前实际工程中应用较多的还是间接式污水源热泵系统。