污水源热泵节能性分析

李宾 郭振华 耿亮

1 背景

我国目前的能源结构主要还是依靠消耗大量的矿石燃料，主要是煤炭和石油。大量燃烧矿物燃料所产生的环境的影响已经成为社会关注的焦点，再加上有形能源(如石油、天然气)的不可再生性，对新能源的需求日益紧迫。有形能源价格日益升高，电价也在逐步提高等诸多因素的影响，因此，除了存在大型集中供热的方式，急需发展其他的替代供热方式。

城市污水，流量大，温度波动范围小，可靠性强，是一种理想的冷热源。污水源热泵作为新能源利用的方式，利用少量的电能，从城市污水中提取可用的热量，用于建筑物的空调，供暖和生活热水等[1]。

通过这种能源利用方式可以省去大量煤、燃气、燃油等锅炉房系统，没有燃烧的过程，避免了排烟污染;对环境没有任何污染。

城市原生污水作为污水源热泵的冷热源，既处理了城市污水，又节约了能源，减缓了能源危机的压力，是新能源利用的一个新方向。

2 系统一次能源的利用率评估

一次能源利用率的定义是:获得的能量与获得该能源所消耗的一次能源的比值:

1)供热暖的一次能源利用率为:

式中:Er——制热供暖的一次能源利用率;

Qr——空调制热的能量;

Qp——消耗一次性能源。

2)制冷工况的一次能源利用率为:

式中:El——制冷工况的一次能源利用率;

Ql——空调制冷的能量;

Qp——消耗一次性能源。

3)全年空调系统一次能源利用效率为:

式中:Er——采暖工况的一次能源利用率;

El——制冷工况的一次能源利用率;