怎樣設計和開發(fā)污水源熱泵系統(tǒng)？

  污水源熱泵廠家告訴你設計和開發(fā)污水源熱泵系統(tǒng)時，需要考慮以下幾方面：①從城鎮(zhèn)污水管道中提取水源需要考慮水溫和水量的波動性。②污水經熱泵系統(tǒng)后，溫度會降低，需確保污水換熱后污水廠的處理設施仍能正常運行。③污水屬于非牛頓冪方流體，流變指數為0.92，污水源熱泵系統(tǒng)的設計不能直接套用清水源熱泵系統(tǒng)的設計參數和方法。④控制由污水中各類污染物所引起的堵塞和結垢等問題。

　以原生污水作為熱源時容易導致系統(tǒng)堵塞、結垢和腐蝕，需要研發(fā)出高效低成本的防污防堵防腐蝕技術，很多學者就此開展了設計應用的探索。基于污水流動阻力和熱交換特性，研究者利用SCILAB（開放源代碼）平臺和TCL/TK軟件，結合多年的研究和工程實踐，提出了污水側熱交換器的關鍵設計點和主要參數。

　根據雙相流理論、制冷系統(tǒng)的動力學原理、污水側的同向流、逆流、垂直交錯流、斜交錯流的流動模式，開發(fā)了具有自動除污功能的干式管殼污水換熱器。傳統(tǒng)污水熱泵系統(tǒng)由于污水量難以滿足建筑供暖高峰的需求，相關研究者還設計了新型冷凝潛熱交換器系統(tǒng)，將污水的冷凝潛熱作為熱泵系統(tǒng)的低溫熱源，能夠安全除冰，連續(xù)吸熱，去除污水軟垢，強化熱傳遞，該系統(tǒng)具有較大的可行性和應用潛力。

　實際工程應用時污水管渠和建筑物之間應有一定的距離，套管輸送換熱（TDHT）系統(tǒng)直接以輸送管路作為換熱器，采用套管型的換熱部件，污水走管徑大而防堵的內管，載熱介質走環(huán)形空間，在污水輸送過程中完成換熱。研究表明，中介水子系統(tǒng)是套管換熱系統(tǒng)的關鍵部分，對于一般工程，中介水和污水的經濟流量比（Cr）、流速比（Ur）分別為（0.3～0.4）和（0.54～0.85）；對于較大工程，Ur可取較小值而對應的Cr可取較大值，此時中介水揚程與污水泵揚程之比為0.7～1.6;采用ε－NTU法計算雙程套管系統(tǒng)順、逆流的換熱效率，發(fā)現(xiàn)城市污水TDHT系統(tǒng)采用順流方式最佳。

　通過優(yōu)化分析，雙程TDHT的換熱損失系數β為0.05～0.25，合理的最小距離負荷比DLＲ值為8.8m/kW0.5左右。為提高雙級泵式污水源熱泵系統(tǒng)設計和運行調節(jié)的合理性，張承虎等建立了污水子系統(tǒng)的旁路串聯(lián)水泵模型，管路阻抗、水泵性能對系統(tǒng)實際用水量和流量系數的影響結果表明，小阻抗旁路串聯(lián)水泵系統(tǒng)具有環(huán)路獨立性，可以采用簡單的分級調試方法來監(jiān)控運行；增加旁路漏水阻抗有利于優(yōu)化系統(tǒng)設計的流量系數，選擇特性曲線較平緩的水泵有利于提高系統(tǒng)的綜合性能。