污水源热泵系统的组成和分析

    1 .引言

    能源和环境是影响国民经济可持续发展的关键因素，能源供应形势直接关系到国家的安全和社会稳定。建筑领域消费的能源，主要是煤炭、石油和天然气等石化能源。这些能源，资源有限，不可再生，终究要枯竭，而且传统能源会对环境造成严重的污染。我国人口众多，人均资源占有量低于世界平均水平，与经济发展和人民生活消费的需求相比，能源供应的缺口很大，而且能源消费结构不合理，以煤为主的能源供给造成了严重的大气污染和温室气体排放，我国目前的CO2排放量居世界第二位。我国是“京都议定书”的签约国，目前的这种能源消费方式，已受到国际社会的高度关注，这加大了我们保护环境和改变经济增长模式的压力。因此，节约能源和开发利用清洁、可再生能源的任务十分紧迫。

    由于能源问题对国家安全和经济发展所起的重要作用，中央提出了建设节能省地型住宅的政策方针，因此，可再生能源在建筑中的应用是建筑业技术进步和行业发展的需要。随着2006年1月《可再生能源法》的正式颁布与实施，太阳能、地热能在建筑行业中的应用越来越受到人们的重视。

    热泵技术是解决建筑系统节能问题的重要技术之一，被称为21世纪的“绿色空调技术”。污水中蕴含大量的可利用的废热资源，污水源热泵系统是有效利用污水废热资源的一种合理而可行的方式。我国每年排放城市污水500亿吨左右（2007年数据），按温度升高或降低5℃计算，若全部开发所得的冷或热量为10亿GJ，这部分热量可供20亿平米建筑供冷或供热。我国部分主要城市污水日排放量与可供暖面积见表1：

表1  主要城市日污水排放量与可满足供暖面积

    城市污水温度适宜，冬季在严寒地区也在10-18℃以上，是良好的热源；夏季温度在20-28℃左右，是空调废热理想的排放处。城市的生活污水虽然水质很差，但酸碱度适中：PH植在6.5到7.5之间，对管路设备无严重的腐蚀作用，因此可以作为热泵空调系统的一种较为理想的冷热源。