板式换热器的运用,可以称得上奥运村再生水源热泵项目的一大技术突破。相比起被广泛使用的管壳式换热器,它造价低、体积小、换热效率高。板式换热器造价约为管壳式换热器的30%左右。
然而,用污水做源存在容易结垢的问题,会降低换热的效率。因此,课题组必须研究污垢的规律,它和换热的关系以及对换热的影响。
为此,清华大学的研究团队搭了很多实验台去研究污垢。这样的研究属于交叉学科领域,以前并没有人把再生水作为热源系统研究过。环境系研究污水,仅限于研究污水的成分小于多少达到排放标准,并不关心污垢和换热的关系。
于是,学热物理的专家变成了微生物研究者。通过取样,课题组研究污垢微生物的种类,研究影响污垢生长的因素和时变规律。一个垢的完整周期就要五六十天,在研究期间,整个团队已经记不清做了多少实验。
最后,他们掌握了大量水、污垢的信息,得出了它的换热曲线。此外,板式换热器不好清洗,课题组发明了在位清洗的办法,这也成为了奥运村项目对再生水源热泵领域开拓的一大贡献。
据估测,该项目系统的制热效率(COP)达到3.67,这还是非常保守的计算,并且已经包含了热泵和水源测的泵耗。此外,该系统还可使奥运村每年节省燃煤3600吨,减排二氧化碳8600吨。
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