以污泥为原料污水为冷热源的燃气机热泵系统设计与分析
摘要：提出以污水、污泥为原料以及采用自然工质的燃气机热泵系统。在该系统中，污水处理厂的污泥生成沼气，沼气在燃气机中燃烧带动压缩机运转；处理后的污水作为热泵系统的冷(热)源向建筑物提供冷(热)量。对该系统做了分析，讨论了循环流程和几个关键部分，建立了计算模型，采用了当量冷凝温度分析法，以自然工质c02和R290作为热泵系统的工质做了对比分析。通过提出污水污泥以及利用自然工质的燃气机热泵系统，以充分利用可再生资源达到节能环保的目的，为环保的可持续发展提供一些思路。
关键词:污水,污泥,沼气,燃气机热泵系统,膨胀机
2006年，我国建筑物能耗已占能源总量消耗约27％，其中，在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗占30％一50％，中国的能源形势日益严峻。与此同时，2006年废水排放总量已达到536．8亿吨，城市排放的大量污水不利于被自然环境自然降解处理掉，需要大量的污水处理厂进行集中处理。2008年北京、天津等城市污水处理率将达到80％以上，2010年底前污水处理率将达到90％以上，污水夹带着约o．5％的污泥(体积)，污泥中含有60％一80％的有机物，尽管近几年出现一些污水处理厂将污泥生成沼气用于发电，但是，大部分污泥以填埋处理，这造成很大的浪费并带来了土壤的污染。由于污水的温度一般处于10一250C，是建筑空调热泵的很好的冷热源，近年来，污水源热泵系统也得到了迅速发展。
臭氧层破坏和全球气候变暖导致了《蒙特利尔议定书》和《京都议定书》的签订，制冷空调中CFCs和HCFCs制冷剂逐渐被淘汰，新型制冷剂的研发以及被接受还需要一段时间，因此，自然界本来就存在的自然工质成为研究的热点课题。基于此，本文提出了一个环保的利用可再生能源的燃气机热泵循环系统，以污水和污泥作为燃气机热泵系统的原料，并以C02作为燃气机热泵系统的制冷剂，与另一种自然工质R290做了对比和分析，为整个系统的构建做好理论基础。
1 系统的设计和分析
2 计算公式
3 计算结果以及分析
4 结论
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