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浅谈中央空调废热及废冷能量的综合利用

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发表于 2009-7-29 09:40:04 |只看该作者 |倒序浏览
本帖最后由 步惊魂 于 2009-7-29 09:42 编辑 . A! }" o  `/ e2 A0 O- i  K
9 v/ B; v6 Q! \, l: w* d" ~
5 }8 ?2 f) R! P9 l) C3 [) e
目前,在能源日益紧张的今天,中央空调能耗较大已经成为事实,一方面需要大量的中央空调冷气或工艺冷冻水,同时冷却塔或冷凝风扇等排掉大量的废热。另一方面需要大量的生活卫生热水,在选用热泵热水机组制热时需要排掉大量的废冷,废弃的能量就得不到充分利用,间接造成能源的很大浪费。针对这两种情况,目前,市场上已经开发出余热回收冷水机组和冷回收热泵热水机组,并且在工程案例中已经得到很好的使用。
- ^6 h: N' u# S; J$ Z# i
/ ?1 _/ q' l- n3 F+ G" |. Z   
一、简要概述两种机型
1 e# z# l  s+ S$ t, z, [" K* Y( S! T. N8 b9 s
   
第一、余热回收冷水机组的特点概述
, F/ B! t! t8 s5 w4 q+ H* r
; L/ [5 m' C$ j- w/ Y1 F  X    1
、热回收机组的工作原理
' |% r4 |  C4 ~0 H6 C1 u- W8 B6 O9 d' i% X, r: Z8 l+ `' Q
   
热回收原理是在制冷原理基础上,将向高温环境散发的废热加以部分回收,以产生温度较高的生活用热水,供用户使用。其过程如下:
% }0 L6 O" T% r
. c! E2 K0 F7 T5 \7 l   
从蒸发器E回来的低温低压制冷剂气体,通过压缩机COMP对其压缩做功P,使其变为高温高压制冷气体,然后排放到热回收器R中;在热回收器R中,通过生活用水将部分热量Qc1带走,使水温升高到50~60,同时高温高压制冷剂气体得到部分冷凝,成为中高温高压制冷剂气液混合体,然后排放到冷凝器C中;在冷凝器C中,通过冷却介质将从热回收器R中出来的的制冷剂气液混和体再进一步冷凝放热,向高温环境中散热Qc2,使制冷剂彻底发生相变,全部变为中温高压液体,然后经过膨胀阀EXP;制冷剂在热力膨胀阀EXP里经过绝热膨胀,使其变为低温低压制冷剂液体,然后送到蒸发器E中;低温低压制冷剂液体在蒸发器E中吸收低温环境中的热量Qo,发生相变成为低温低压气体,然后回到压缩机COMP中继续压缩开始下一循环。2 p2 _& T; v) ?7 I

7 ~% I% n" D9 B5 C   
根据能量守恒,有 Qc=Qc1+Qc2=Qo+P.
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% L2 ~: q/ W3 ?    Qo―
是设备向低温环境吸收的总能量,称为制冷量;
. c$ e2 M. ?' y2 J- z0 T# }: z, c* t
    Qc―
是设备向高温环境散发的总能量,称为制热量;
8 M0 J+ [5 \: o" ^$ M1 u; G9 N% C; L
0 B/ Q' ~8 a/ k) k5 w) k0 K0 W% ]    Qc1―
在热回收器中散发的总能量,称为热回收量;, A2 V( a- I- ~; w9 r
5 ~3 i( P. M( s) z$ V
    Qc2―
在冷凝器中散发的总能量,称为冷凝放热量;' a1 |: _+ L9 ~! @$ Z
4 f  M# [  Q( M+ P' W  E- u
    P---
是压缩机对制冷剂所做的功。1 T" ^! p3 B% h% z% U6 m
. X( H% u. A0 ^) R- l
    2
、热回收技术的特点:
- g- }$ R  f9 o4 k3 {/ ?( W8 N# E8 t# M3 D* M6 [1 G- S
   
热回收温度高。通过采用热回收器的使用热水温度可达50~60,比普通经过冷凝器的水温30~35高约20~25
4 m( P% O5 ?$ ]5 Y! y) p1 w
, J8 o+ l% n; Z8 [2 y5 W   
改善设备的工作条件,因在制冷设备的基础上增加热回收器,增加了制冷剂的过 冷度,增大了制冷效率,节省用电,延长了设备使用寿命。# o4 j+ ]# i& H6 u. u
' o7 b5 Y5 i& c8 S; @
   
免费获得使用热水,完全节省了使用锅炉的用电或燃料成本。. `" A1 J' ^2 t0 L& C8 L2 m' y
% u: u% o! N' ?
   
环保性能好,回收了部分本来排放到大气中的废热,无燃烧排放污染。
$ `1 M3 k/ ^0 N: H) V' D. ^# S2 Q& T4 O; ]) M) x9 P. ?4 [' E% m+ s
   
采用热回收器机组,热回收器的工作不影响制冷机组的正常工作。
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% C- G9 i. l6 `6 _% v4 r   
第二、冷回收热泵热水机组的特点概述8 H3 Q6 j0 l2 k: `: r
5 U/ l, |2 l: f' B1 k+ v
    1
、冷回收热泵(空气源)热水机组的工作原理% z( T) @5 O3 o- R6 S, I: L6 K
" @% _: {" _+ Z; |# M7 a2 K+ s* }' \
   
冷回收原理是在制热(冷)原理基础上,将向低温环境吸收热的部分回收,转化成向空调系统吸热,以产生温度较低的空调用冷水(7/12),供用户使用,代替原空调系统的部分负荷,以达到节能效果。其过程如下:
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从压缩机出来的高温高压制冷剂气体,在冷凝器中被用户使用的生活热水冷凝,变为高压中温液体,再从冷凝器出来。一、在客户不需要冷量回收时,电磁阀1通路,电磁阀2关断,制冷剂通过膨胀阀1节流膨胀,变成低温低压制冷剂液体,然后进入蒸发器E1中吸取低温环境的热量,蒸发为低温低压气体,然后回到压缩机,形成一个循环;二、当用户有需要用冷时,电磁阀1关断,电磁阀2通路,制冷剂通过膨胀阀2节流膨胀,变为低温低压制冷剂液体,然后进入蒸发器E2中吸取来自空调系统中水的热量,使水温达到空调要求,制冷剂蒸发为低温低压气体,再进入压缩机,形成循环。这样,就可以根据用户要求,在制热过程中可满足单制热性能或制热与制冷同时进行。4 d- _9 p; J7 e0 Z; D- W

6 A- S0 T( M0 q/ ]: K; F   
根据能量守恒,有 Qc1 =Qo1+P1Qc2 =Qo2+P25 ^. e- _- D4 m! O. J- o
0 Y& Z# q  x2 F0 }
    Qo1―
是单制热时设备向低温环境吸收的总能量,称为制冷量;5 @& j' A" G' B( C" a

. ?$ _# I. Q6 G    Qo2―
是冷回收时设备向空调用水吸收的总能量,称为冷回收量;: J  C$ \1 {0 ?" T" L, V/ O

7 N0 h' ~- o  |- d5 n! ^5 w% {+ v    Qc1―
是单制热时设备向高温环境散发的总能量,称为制热量;8 }& X% h7 v! e' p. L# Q

7 s6 {  k" [: ^' v    Qc2―
是冷回收时设备向高温环境散发的总能量,称为冷回收制热量;
$ t  @% e( W) Q8 B' W' x' I6 h
  v, l- l* d+ g7 w    P1---
是单制热时压缩机对制冷剂所做的功。5 V9 R; s9 ^( c: P% X" w

" t% K; e9 b5 q    P2---
是冷回收时压缩机对制冷剂所做的功。
8 S! G' K; Q% M2 S: J" y/ y! H' Z* W; o8 R8 E4 o
    2
、冷回收热泵热水机组的特点:& w2 W4 t1 E2 \, a9 ^8 Z* r; d6 C
) Z' _- E) r/ J9 a( k5 R  e& @
   
热水机组主要应用在有需要使用热的环境,如酒店,宾馆,桑拿等使用生活热水的场合,特别是它取代锅炉的趋向,具有节能,环保的优势。
( r. J- n6 o+ E, I4 U, {# n! K
( e# l+ M, @) Q   
常规热水机组可提供50~55的出水温度,基本上能满足生活用水的大部分要求,一定程度上可以替代锅炉。而带冷回收机组更显出节能效果,因为在制热的同时,只要将冷回收系统接到用户的空调系统中,就可以承担空调的部分负荷,从而使空调设备功耗大大降低,最终达到节能的效果。, O) X: |3 i5 z" P) f9 K. C  `

# w. Z5 U6 A9 A. {5 y" G9 i8 m   
环保性能好,无燃烧排放污染。" c3 N. U/ C6 W8 f- A3 |$ ?3 R

2 T3 h" a3 P% `   
采用冷回收的热水机组,在冷回收不工作时不影响制热机组的正常工作。2 a- M; z: [3 g  {
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