【文章內(nèi)容簡介】 科靈污水源專用熱泵機(jī)組采用引進(jìn)日本技術(shù)生產(chǎn)的銅鎳合金換熱管。對于使用清水的常規(guī)熱泵機(jī)組來說，都是采用銅管換熱，但是，銅管對污水中的酸、堿、氨、汞等物質(zhì)的抗腐蝕能力很弱；根據(jù)各種材質(zhì)換熱 管的污水浸泡腐蝕試驗證明，銅鎳合金管的抗腐蝕能力比銅管提高一倍以上，它抗海水腐蝕的能力也非常強(qiáng)，腐蝕速率≤，完全可以保證 20 年的使用壽命。 按污水水質(zhì)設(shè)計的特殊換熱流程 根據(jù)污水連續(xù)運(yùn)行無堵塞換熱技術(shù)的特點(diǎn)，熱泵機(jī)組的換熱流程采用特殊設(shè)計，換熱管管徑相對于普通機(jī)組加大 25%和璧厚加大 20%，杜絕了熱泵機(jī)組堵塞的可能性；清洗換熱管時操作簡單更加方便，長期使用的可靠性有了革命性的提高。 污水源熱泵機(jī)組專用的控制系統(tǒng) 科靈污水源專用熱泵機(jī)組采用自主研發(fā)的專用控制系統(tǒng)，在電腦自動 控制、能量調(diào)節(jié)、漢字觸摸屏、人機(jī)對話界面、各種運(yùn)行保護(hù)功能、控制系統(tǒng)自適應(yīng)功能等常規(guī)功能的基礎(chǔ)上，針對污水源熱泵運(yùn)行的實際特點(diǎn)又增加了壓縮機(jī)油位控制、自動拉油、換熱器污垢監(jiān)控報警，換熱管壁面附著物厚度監(jiān)控報警等人工智能控制，這一系列技術(shù)創(chuàng)新使客戶在使用中真正實現(xiàn)人工智能管理，確保了污水源熱泵機(jī)組的可靠運(yùn)行。 這三個污水源熱泵站采用污水作為水源熱泵的熱源，它具有以下特點(diǎn)：產(chǎn)生量大，幾乎全年保持恒定的流量；夏季溫度低于室外溫度，冬季高于室外溫度，而且在整個供暖季和供冷季，水溫波動不大；含有大量的熱能，據(jù)估計，城 市社區(qū)產(chǎn)生的廢熱 40%含在污水中。因此，三個污水源熱泵站使用為區(qū)域供熱供冷提供一種理想的冷、熱源。 根據(jù)有關(guān)人員的研究成果報告：（見附件） “ 從設(shè)備投資上看 :在計增容費(fèi)的情況下，污水熱能利用系統(tǒng)最少，為地下水熱泵系統(tǒng)的 %，為燃?xì)?+空冷空調(diào)系統(tǒng)的 %；在不計增容費(fèi)的情況下，污水熱能利用系統(tǒng)的設(shè)備投資為地下水水源熱泵系統(tǒng)的 %，為燃?xì)?+空冷空調(diào)系統(tǒng)的 %。從年運(yùn)行費(fèi)用 上看：燃?xì)?+空冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用最高，地下水水源熱泵系統(tǒng)次之，污水水源熱泵系統(tǒng)為最低。 3種供能方式的年運(yùn)行成 本以污水熱能系統(tǒng)最低，僅為燃?xì)?+空冷空調(diào)系統(tǒng)的 %，為地下水熱泵系統(tǒng)的 %。在投資有效期內(nèi) (按 20年考慮 )，綜合比較 3種方案的費(fèi)用，污水水源熱泵系統(tǒng)的總運(yùn)行費(fèi)用大約是地下水水源熱泵系統(tǒng)的 70%左右，是燃?xì)?+空冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的 45%左右。由此可見，采用污水水源熱泵系統(tǒng)比其它兩方案更具經(jīng)濟(jì)性。 ” 污水源熱泵系統(tǒng)其供暖系統(tǒng)原理和普通水源熱泵相同，主要由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流機(jī)構(gòu)構(gòu)成一個最簡單的蒸汽壓縮式熱泵裝置作為供熱系統(tǒng)的熱源。它通過蒸發(fā)器從污水中吸取熱量 Qe，在冷凝器中放出熱量 Qc（ Qc=Qe+W）供給供熱系統(tǒng)。這種供熱系統(tǒng)只要消耗少量的電能 W,便可得到滿足房間供熱所需要的熱量 Qc。 三座污水源熱泵站使用的污水的處理狀態(tài)均為以未處理過的污水作為熱源的污水源熱泵系統(tǒng)。根據(jù)污水與熱泵的熱交換部分需要間接利用，是通過水路切換，即通過閥門改變水流方向來實現(xiàn)工況轉(zhuǎn)換。 由于污水水質(zhì)的特點(diǎn)，與污水接觸的換熱器的堵塞、腐蝕以及結(jié)垢問題顯得尤為突出。 據(jù)調(diào)查 90%以上的換熱設(shè)備都存在不同程度的污垢問題。由于污垢的存在使傳熱熱阻增加，它不僅惡化了換熱器的傳熱性能，而且因為垢層的增厚使流通面積減小，在流量 維持恒定的情況下，這必然導(dǎo)致平均流動速度的增加，再有污垢還常常使流道表面的粗糙程度增加，引起摩擦系數(shù)和局部阻力系數(shù)的增加，這必然要引起整個換熱器的流動阻力壓降增大，故泵消耗的功率增加。如何防垢、抑垢、除垢是非常重要的。針對這個問題在我們在本工程中采用 北京瑞寶熱能科技有限公司成熟技術(shù)幾裝置原生 污水源熱泵防阻機(jī)，在本設(shè)計系統(tǒng)中 使用中。技術(shù)先進(jìn)，安全可靠。 采用的污水專用水源熱泵機(jī)組為科靈空調(diào)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號為 SL2020MW,制熱量 1780 KW，功率 410 KW，能效比 1： ，配套產(chǎn)品 北京瑞寶熱能 科技有限公司成熟技術(shù)裝置原生 污水源熱泵防阻機(jī)。 三 、工程技術(shù) 示范 方案 示范工程 按照城區(qū)內(nèi)排水污水沉淀池的位置，依據(jù)熱負(fù)荷的大小確定 污水水源熱泵站 的設(shè)備型號，數(shù)量。 本工程所供建筑全部為節(jié)能建筑。 外墻 部分外墻采用 150mm厚 加氣混凝土砌塊與鋼結(jié)構(gòu)架鋁板復(fù)合墻，外保溫為 50厚聚苯板保溫。 以上做法總熱阻為 W，平均傳熱系數(shù)為 （ m2 k），滿足山東省 50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定锝 .60W/（ m2 k）的要求。 外窗 外窗采用 PA 斷橋鋁合金輻射率≤ 中空玻璃（空氣9mm），不但阻止了冬季熱量外傳導(dǎo)，還阻止了夏天向內(nèi)傳熱和輻射熱，整個窗戶氣密性滿足空氣滲透性能等級要求，不低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外窗氣密性能分級及檢測方法》（ GB/T71072020）規(guī)定的 4級水平。 外窗傳熱系數(shù) K= /（ m2 k），滿足山東省 50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 （ m2 k）要求。 屋面 屋面均采用保溫屋面，保溫材料采用 100 厚巖棉保溫層。 以上做法總熱阻為 （ m2 k） /W,傳熱系數(shù)為 （ m2 k），滿足山東省 50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的≤ （ m2 k）要求。 （ 2）供 冷 供 熱 系統(tǒng)及冷熱 負(fù)荷計算 由于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)均達(dá)到 50%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，本工程公用建筑的冷指標(biāo)為 75 W/M2 熱負(fù)荷 65 W/M2。居住建筑熱負(fù)荷 50W/M2。 采用的污水專用水源熱泵機(jī)組為科靈空調(diào)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號為SL2020MW,制熱量 1780 KW，功率 410 KW， 機(jī)組 能效比 1： ， 1號污水水源熱泵站 擔(dān)負(fù)供熱面積 ，其中 萬平方米公共建筑， 冷負(fù)荷 為 100913 75 W/M2＝ 7560KW 熱負(fù)荷為 100913 65 W/M2+59987 50W/M2≈ 9500 KW 數(shù)量為 9500 KW247。 1780 KW =5（臺） （供熱） 7560 KW247。 1780 KW =（臺） （供冷） 用水量計算 （ 1780410）247。 247。 9 5＝ 660（ m179。/h） 提取溫度差 9℃ 2 號污水水源熱泵站 擔(dān)負(fù)供熱面積 ，龍城華庭小區(qū)，其中有 萬平方米公共建筑，有夏季制冷要求。有 萬平方米建筑居住面積，冬季用水量 660m179。/h, （提取 9℃溫度差）而根據(jù)我們觀測到該處水流量在 1200 m179。/h.。冬季水溫度最低 18℃，夏季最高水溫度 20℃ . 冷負(fù)荷 為 20400 75 W/M2＝ 1530KW 熱負(fù)荷為 20400 65 W/M2+158200 50W/M2≈ 9236KW 數(shù)量為 9236KW247。 1780 KW =5（臺） （ 1780410）247。 247。 9 5＝ 660m179。/h 提取溫度差 6℃ 3 號污水水源熱泵站扶淇河 套擔(dān)負(fù)供熱面積 萬平方米，其中有 萬平方米公共建筑。 有夏季制冷要求 .有 萬平方米普通居住建筑，有 萬平方米別墅居住建筑， 冷負(fù)荷 為 27400 75 W/M2＝ 2055KW 熱負(fù)荷為 27400 65 W/M2+339250 50W/M2≈ 18743KW 數(shù)量為 18743KW247。 1780 KW =10（臺） （供熱） （ 1780410）247。 247。 7 10＝ 1690（ m179。/h）提取溫度差 7℃ 。 （ 3） 可再生能源利用方案的論述 編制依據(jù)和主要資料 《諸城市政府工作報告》（諸城市第十六屆人民代表大會第一次會議）； 編制原則 在城市總體規(guī)劃指導(dǎo)下，根據(jù)城市總體規(guī)劃布局，結(jié)合行條件和環(huán)境要求，統(tǒng)一規(guī) 劃，分步實施的方針，充分發(fā)揮建設(shè)項目的效益。 主要遵循以下原則： 認(rèn)真調(diào)查分析城市內(nèi)現(xiàn)有污水流量、日排水量以及污水各項指標(biāo)； 從 2020年 11月份開始，到目前 為止 （ 2020年 6 月）我公司在諸城市供排水管理處的配合支持下。對三個取水水點(diǎn)的每天 24 小時流量變化，每月溫度變化進(jìn)行觀察，測量。 1 號污水水源熱泵站取用 1 號沉淀池， 在 該處水流量在 900 m179。/h。冬季水溫度最低 14℃，夏季最高水溫度 18℃。 2 號污水水源熱泵站取用 2 號沉淀池 流量在 1200 m179。/h.。冬季水溫度最低 18℃，夏季最高水溫度 20℃ . 3 號污水水源熱泵站取用 3 號沉淀池（提升水站） 觀測到該處水流量在 2020 m179。/h。 冬季水溫度最低 16℃，夏季最高水溫度 18℃。 積極穩(wěn)妥地采用先進(jìn)技術(shù)和防腐材料，節(jié)省建設(shè)投資； 輸送污水室外主管道材質(zhì)采用承壓玻璃鋼管道。 采用先進(jìn)成熟的技術(shù)及設(shè)備，節(jié)約能源，降低成本； 采用先進(jìn)的自動化技術(shù)控制系統(tǒng)，提高運(yùn)行管理水平 變頻調(diào)速技術(shù)是目前采暖，空調(diào) 設(shè)備運(yùn)行的成熟節(jié)能技術(shù)，在本工程中為了達(dá)到最大化的節(jié)能效果。系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng) 全部采用變頻調(diào)速技術(shù)。 由于水泵的揚(yáng)程與水泵流量的平方成正比，軸功率與流量的立方成正比，而流量又與轉(zhuǎn)速成正比。因此，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速稍有下降，電機(jī)的耗電量就會大幅度下降，節(jié)能效果顯著。 本 系統(tǒng)設(shè)置變頻調(diào)速裝置就是通過調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速以使水泵流量隨負(fù)荷變化而變化，達(dá)到節(jié)能目的，不僅避免了采用閥門調(diào)節(jié)造成的浪費(fèi)，而且還極大的提高控制和調(diào)節(jié)精度。同時采用變頻調(diào)速對電機(jī)實現(xiàn)軟啟動，無沖擊雜聲，還可以延長電機(jī)的使用壽命。 該工程空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)由多臺型號相 同的水泵并聯(lián)運(yùn)行，為了實現(xiàn)幾臺水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，使得水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)實際冷熱負(fù)載的大小而設(shè)定，進(jìn)而節(jié)約能源；同時也為了節(jié)省變頻器等設(shè)備的初投資，擬采用一定多變形式即只有一臺水泵配置 變頻器作調(diào)速運(yùn)行，另幾臺仍為定速運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)主要由內(nèi)置 PID 的變頻器、 PLC可編程控制器、壓差變送器、主接觸器等構(gòu)成，變頻器和 PLC控制器作為系統(tǒng)控制的核心部件，以末端最不利環(huán)路壓差為反饋信號，時刻跟蹤著 信號與設(shè)定值（可取 ）的偏差變化情況，經(jīng)過變頻器內(nèi)置的PLD調(diào)節(jié)器運(yùn)算，利用 PLC控制器實現(xiàn)水泵變頻與工頻的切換 ，自動控制水泵投入臺數(shù)和電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)閉環(huán)控制，自動調(diào)整恒壓差兩供水。 在保證不低于熱泵機(jī)組對水量的最低要求，自動調(diào)節(jié)水泵流量以滿足負(fù)荷的變化，節(jié)能效果顯著，靜態(tài)回收期短 ，具有 可能性。 再一項就是根據(jù)污水溫度變化，根據(jù)熱負(fù)荷的變化，采用混 水技術(shù)， 增加混水水泵一臺，作為備用，以便 提取合適的溫度差。 以上示范內(nèi)容均為急需推廣的成熟技術(shù)，與本項目的需求正好吻合，在本項目中的示范可以很好地展現(xiàn)相關(guān)建筑節(jié)能和可再生能源技術(shù)特點(diǎn)和效益，具有很好的示范效應(yīng)，為建筑節(jié)能和再生能源技術(shù)的進(jìn)一步推廣提供了良好的試驗和展示平臺 。 合理考慮工程分期建設(shè)的條件。 根據(jù)開發(fā)商今年竣工、供熱面積的需要， 為了提高資金的使用效率。分批、分期進(jìn)行建設(shè)?？紤]遠(yuǎn)近結(jié)合，輸送污水管道一步到位。設(shè)備安裝 分兩批 進(jìn)行。按照供熱面積的需要 投入相應(yīng)的熱泵機(jī)組。 編制范圍 發(fā)展目標(biāo)，就諸城市大眾熱力有限公司污水源熱泵供熱站工程方案進(jìn)行分析 論證，提出符合項目特點(diǎn)的配套特點(diǎn)。 工程設(shè)計規(guī)范及指標(biāo) 本項目的設(shè)計，施工與安裝必須按照國家專業(yè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。其規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)如下： ● 設(shè)計 《地源熱泵