污水源热泵就是以污水为“源体”的热泵。

那么，热泵又是什么呢？

热泵是一种节能装置，可以把达不到可以直接利用的能量转换为可以直接利用的高位热能，进而达到节约电、天燃气、石油的目的。

你可以把污水源热泵系统看作一个空调系统。从污水中提取和储存能量的冷、热源，借助热泵机组，消耗少量电能，在夏季把室内热量“提取”出来释放到污水中，为室内制冷；在冬季把污水中的低位热能“提取”出来，为建筑物供热。

一、污水源热泵的分类

一般来说，根据是否直接从污水中提取热量，可以把污水源热泵分为直接式和间接式，两者主要区别在于是否有中介换热循环。 

A.直接式污水源热泵系统没有中介换热循环，污水经过简单处理后直接进入热泵机组进行换热，减少了热损失，但污水与热泵机组直接接触极易造成严重的污堵、腐蚀等问题，使系统的性能系数下降。

B.间接式污水源热泵系统增加了中介换热循环，污水先与清水进行热交换，清水再进入热泵机组进行换热。中介水循环缓解了热泵机组受损的风险，但过程中的热损失增大，从污水中有效提取的热能减少。

对于城市污水处理厂，直接式污水源热泵适用于水质较好的二级出水，间接式污水源热泵适用于水质较差的原生污水。

二、污水源热泵的原理

污水源热泵系统的核心设备主要包括压缩机、 蒸发器、冷凝器，以及一些阀门（膨胀阀、四通换向阀等） 和泵送设备等。

以直接式污水源热泵系统为例，污水源热泵的运行原理:

在夏季，污水厂二级出水的平均温度为20～24℃，低于环境空气温度，因此可将二级出水作为冷源。 

污水源热泵系统相当于一个制冷装置。通过转动四通换向阀，改变制冷剂工质的流动方向，液态工质在用户侧的换热器中进行等压蒸发，将用户侧的热量带走，从而实现制冷的效果。工质吸收的热量则在污水侧的换热器中释放至污水处理厂二级出水中。

在冬季，污水厂二级出水的平均温度为10～15℃，高于环境空气温度，因此可将二级出水作为热源。

二级处理出水被泵送入蒸发器中，将蒸发器中的液态制冷剂工质等压蒸发成低压气态工质。在压缩机的作用下，通过消耗电能将低压气态工质等熵压缩成高压气态工质，再将其输送到冷凝器中。高压气态工质在冷凝器中等压冷凝所放出的热量用于向用户侧供暖。冷凝得到的高压液态工质通过膨胀阀形成低压气液混合物，再次进入到蒸发器中循环使用。

三、污水源热泵的优势

A.初投资、运行费用低

城市污水源热泵初投资和运行费用较低，相较其他系统，污水源热泵系统机房的占地面积仅有50%。

系统会结合环境气温实现调节的自动化，这样只需要通过网络技术便能够实时监控，节省一部分人力资源方面的投入。

此外，污水源热泵工作原理较为简单，相关设备具有较强的可靠性，在维护方面无须投入过多资金。

B.运行状态平稳

污水的温度与环境气温相比，一年四季中更容易保持稳定状态，水温只在小范围中变化，因此，应用污水源热泵期间，运行状态具有稳定性特征，能够确保污水源热泵的经济性。

其他热泵系统在运行期间容易出现各种各样问题，如空气源热泵系统会产生除霜问题，开式水源热泵系统存在水源温度、流量等参数不稳定问题，而污水源热泵运行稳定，通常不会出现问题。

C.环保效果优良

污水源热泵系统运行时，系统一直保持封闭，不会与其他系统产生直接接触，这样污水只是在封闭的容器中实现循环利用，避免污水污染其他设备以及城市水源。

污水源热泵系统在发挥降温功能期间，无需使用冷却水塔，这样就会防止污水源热泵使用期间冷却水塔产生的噪声污染、水污染等问题。

除此之外，该技术释放热量期间，无须使用燃料能源以及锅炉房等传统供热设备，这样能够防止由于燃烧能源而产生的空气污染问题。

D.高效节能

在寒冷的冬季，污水的温度要高于室内气温，因此，热泵循环的蒸发温度和能效比都有所上升。

夏季污水的温度要低于室内气温，冷凝温度会因此下降，其冷却效果明显优于冷却塔式制冷。

供暖供冷过程中所获得的热能或冷能大概是投入电能的5倍，具有高效节能的优势。