水源热泵系统热回收技术简介

水源热泵系统热回收技术简介
水源热泵系统热回收技术简介

水源热泵技术作为一种有益于环境保护和可持续发展的冷热源形式越来越多引起社会的广泛关注。水源热泵是一种利用地球表面浅层水源(如地下水、河流和湖泊)或者人工再生水源(工业废水、地热尾水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统,水源热泵技术利用热泵机组实现能量从低温体向高温体转移,将水体和地层蓄能作为夏季空调和冬季供暖的冷热源,在冬季,水源热泵机组将水体和地层中的能量提取出来,供给室内采暖;夏季,将室内的热量提取出来,释放到水体和地层中,实现室内的降温。

随着对水源热泵系统技术不断的研究,一些新的节能、环保的技术也不断的推出,其中冷凝热回收作为一种典型的新技术也日益得到了社会广泛的关注。

在夏季,绝大部分民用建筑既需要冷量又需要热量。房间内的空调系统需要冷量来给室内降温,以满足人们的舒适性要求,而大量的洗浴设施又需要很多热量来提供生活热水,满足人们的卫生需要。

传统技术会设置两套系统来分别提供冷量和热量,最常用的系统为主机采用水冷机组和锅炉,一方面水冷机组需要耗费大量的电能来制冷,把房间内的热量提取出来,通过冷却塔释放到空气中去,另一方面锅炉又要消耗大量珍贵的一次能源来供给热量,等于既向空气中排放了大量热量,又要从燃料中获取热量,其中向空气中排放的热能全部浪费掉了,造成了资源的大量浪费。

普通水源热泵系统会分别设置两套机组,一套机组将室内热量提取出来,释放到地下,提供给房间空调;另一套机组将水源水中的热量提取出来供给生活热水,由于需要分别设置两套机组,并且对空调系统所提取出来的热量未进行回收直接释放到地下,因此无论从初投资及运行费用来说,都不是最佳的选择。

那么是否可以采用一套水源热泵主机既提供给房间空调又将释放到水源水中的热量进行热回收并提供给生活热水,来同时满足空调和生活热水的需要呢?

当水源热泵机组负荷以满足空调系统需要时,如果机组产出的热量大于生活热水的需热量,即当Q3小于Q1+Q2时:Q1+Q2= Q3+ Q4

当水源热泵机组负荷以满足生活热水系统需要时,如果机组产出冷量大于空调系统的需冷量,即当Q2小于Q3-Q1时: Q1+Q2+Q5= Q3

由上图可以看出,由于采用了热回收技术,如果系统设计合理,运行在制热工况下,水源热泵的cop值非常高,其cop=(Q2+ Q3)/ Q1

未采用若回收技术的水源热泵制热工况下其cop=Q3/ Q1

根据清华同方SGHP1000型机组的性能参数:当机组的冷冻水供回水温度分别为7℃,14℃,冷却水供回水温度分别为54℃,44℃时机组的制热量为917KW,制冷量为667KW,输入功率为250KW。

热量全部回收,其cop值为(917+667)/250=6.3,

如果不进行热回收,制热工况下,机组的cop值为917/250=3.7

上述的理论分析给我们指明了进行热回收技术的收益效果,在热回收系统设计中如何真正能使系统高效、简单可靠将是系统设计研究的重点。

首先我们分析空调负荷及生活热水需热量各自的特点。实际工程中的空调冷负荷随着室外气象参数、人员密度、电气设备发热等条件的变化而变化,而生活热水系统的耗热量与卫生器具个数、人员密度、使用时间等情况有关,二者在同一时间上的数值存在着不匹配现象。

解决负荷的不匹配问题是能否成功进行热回收的关键,由于不同建筑同一时间对冷量及热量的需求有很大的差异,因此我们选择典型的建筑进行分析。

热回收技术的优势:

1、系统采用热回收技术时,是将空调系统和生活热水系统看作一个系统来进行设计,主机的选择是按照两个系统负荷的逐时值之和的最大值来选取,而不是根据两个系统逐时负荷的最大值来分别选取主机,因此可以降低主机的配置,降低了工程造价。

2、由于采用热回收技术,减少了水源水的需求量,即减少了水源水井的数量,从而降低了工程造价。

3、由于回收了热量,又减少了水源水量,系统的能效比很高,从而降低了运行费用。

热回收系统设计时应注意的问题:

1、要对整个系统做逐时负荷计算,针对不同的建筑要分别计算整个系统冬夏季所需要的热量和冷量,使主机能够分别满足冬季和夏季的需要。

2、应加强自控系统的配置,要使系统简单、可靠的运行。

3、夏季采用热回收技术的机组的制冷量小于其额定制冷量20%左右。

热回收系统的前景:

1、可考虑与蓄能技术的结合应用,如水源热泵系统可以同时应用热回收技术和冰蓄冷技术,可以预见,整个系统将是高效节能的。

2、大型的集中供冷、集中供热场所,如大型住宅社区等是应用水源热泵热回收技术的最佳场所。

关于冷水机组热回收技术的说明

附件 关于冷水机组热回收技术的说明 1、热回收的原理及介绍 1.1背景资料 在酒店、宾馆、医院、浴足、桑拿等场所,既需要热水供应,又要制冷空调。一方面要用燃煤/燃气锅炉生产热水,另一方面要用冷却塔(或地下水、风冷风机等形式)把空调在制冷过程中产生的冷凝热散失到大气中,产生污染的同时浪费能源。热水与制冷空调两套方案相互独立,致使制冷空调的余热得不到充分利用,甚是可惜! 空调压缩机产生的冷凝热量等于空调系统从制冷空间吸收总热量加上压缩机的发热量,约为制冷量的115%以上。目前绝大部分的空调设计,这部分的热量不但没有利用,还要消耗水泵、冷却塔、风冷风机等动力电能,将这部分热量排到大气环境(或地下环境)中去。如果把这一部分热量利用起来,变废为宝,免费获取生活热水,实现空调系统的单向能耗,双向输出,在制冷的同时又产生热水,岂不美哉。 1.2冷水机组热回收技术介绍 常规制冷空调用压缩机的出口处的制冷剂温度在65℃~95℃之间,冷凝管的表面热的烫手,空调热回收技术就是利用这部分的冷凝废热资源,来产生热水的。 1.2.1部分热回收如下图: 热回收装 压缩 膨胀水水 水 水

部分热回收(100%+30%的换热铜管) 双管束换热器:制冷剂侧共用一个回路,水侧上下分层。 1.2.2全部热回收 全热回收(100 %+100%的换热铜管) 双管束冷凝器:制冷剂侧共用一个回路,水侧左右分层。 30℃ 45℃ 制冷剂

2、热回收量 热回收温度一般不高于60℃ 2.1对于水冷螺杆机组的部分热回收量 ① R22机组: 60度热水,回收量最大10%; 55度热水,回收量最大 15%;50度热水,回收量最大30%;45度热水,回收量最大50% 。 ② R134a 机组: 60度热水,回收量最大8%; 55度热水,回收量最 大14%; 50度热水,回收量最大29%;45度热水,回收量最大50%。 说明: ① 对于不同的热回收温度和热回收量,机组需要进行不同的设计和报 价。 ② 以上参数为公司提供的标准热回收产品的性能参数。 2.2对于水冷螺杆机组的全部热回收量 大约为标况下冷量的100±5% 3、热回收系统热水的用途建议 3.1一般的热回收热水有以下用途: 1) 用于洗澡的淋浴; 2) 用于的洗手; 3) 制备工艺热水 注:根据应用场合的实际需要,选择合适的机组制取满足要求的热水。 ℃ ℃ 冷却水

水源热泵技术介绍及工作原理

水源热泵技术介绍及工作原理 水源热泵技术是利用地球表面浅层水源中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。 地球表面浅层水源(地下水、河流、湖泊、海洋等)中吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵中央空调系统是由末端系统,水源热泵中央空调主机系统和水源热泵水系统三部分组成。冬季为用户供热时,水源热泵中央空调系统从水源中提取低品位热能,通过电能驱动的水源热泵中央空调主机(热泵)“泵”送到高温热源,以空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中满足用户供热需求。夏季为用户供冷时,水源热泵中央空调系统将用户室内的余热通过水源中央空调主机(制冷)转移到水源水中,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以满足用户制冷需求。通常水源热泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。 水源热泵的特点及优势 属于可再生能源利用技术 水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多(地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量),而且是一个巨大的动态能量平衡系统,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说水源热泵是一种清洁的可再生能源的技术。 高效节能 水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12-22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体为18-35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。

空调系统热回收技术简介

空调系统热回收技术简介 陈振乾施明恒 (东南大学能源与环境学院南京210096) 摘要:中央空调系统的热回收技术在建筑节能中具有重大的意义。本文分析了中央空调热回收技术原理和建筑中央空调排风及空气处理中的能量回收系统。 Brief Introduction to Heat Recovery in Air Conditioning System Chen Zhenqian and Shi Mingheng (School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096) Abstract: Heat recovery technology in central air conditioning system is very important in building energy saving. The principle of heat recovery technology in central air conditioning system is analyzed. The energy recovery in exhaust air and air handling of building is introduced. 一、前言 随着我国空调普及率的逐年提高,其能耗不断增加,建筑能耗在总能耗中所占比重越来越大。在一些欧美国家,建筑能耗中的采暖、通风和空调的耗能占全国总能耗的30%;在我国也达到20%左右,而且在迅速增加。高级民用建筑的中央空调耗能占建筑总耗能的30%~60%。能源的高消耗对我国发展造成了很大的压力,根据发改委能源组提供的材料,从1980年到1985年我们国家GDP的年增长率是10.7%,能源消费的增长率是10.9%,1986—1990年GDP年增长是7.9%,能源消费的增长率9.2%。1991—1995年GDP的年增长率是12%,能源消费的增长率是5.9%。1995—2000 年,GDP开始时8.3%,后来调整为8.6%,能源消费增长率是0.6%。2001—2005年GDP年增长率是9.47%,能源的消费增长是9.93%。其中2003年GDP的增长率是10%,能源是15.3%,2004年GDP是10.1%,能源增长率是16.1%。从这个数字可以看出,我们国家从1980—2005年GDP的增长一直在7.8—12%之前,基本上是这个范围内波动,而能源消耗的波动很大,特别是2003、2004年,能源的消费增长远远高于GDP的增长。和发展国家相比我国每平方米的能耗是他们的3倍,这说明在能源的高消费上必须要引起全社会的重视。目前中国每年竣工建筑面积约为20亿m2,其中公共建筑约有4亿m2。在公共建筑(特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等)的全年能耗中,大约50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统,20%~30%用于照明。而在空调采暖这部分能耗中,大约20%~50%由外围护结构传热所消耗(夏热冬暖地区大约20%,夏热冬冷地区大约35%,寒冷地区大约40%,严寒地区大约50%)。从目前情况分析,这些建筑在围护结构、采暖空调系统,以及照明方面,共有节约能源50%的潜力。采暖空调节能潜力最大,在暖通空调设计方面加以控制就能够有效的节能能源。而新风带来的潜热负荷可以占到空调总负荷的20%-40%,开发节能的新风系统是建筑节能领域的一项重大课题。因此降低空调系统的能耗对降低建筑物耗能、节约能源有重要意义。本文主要对空调系统的热回收技术原理进行分析介绍。 二、空调冷水机组余热回收 中央空调的冷水机组在夏天制冷时,一般机组的排热是通过冷却塔将热量排出。在夏天,利用热回收技术,将该排出的低品位热量有效地利用起来,结合蓄能技术,为用户提供生活热水,达到节约能源的目的。目前,酒店、医院、办公大楼的主要能耗是中央空调系统的耗电及热水锅炉的耗油消耗。利用中央空调的余热回收装置全部或部分取代锅炉供应热水,将会使中央空调系统能源得到全面的综合利用,从而使用户的能耗大幅下降。通常,该热回收一般有部分热回收和全部热回收。 1、部分热回收 部分热回收将中央空调在冷凝(水冷或风冷)时排放到大气中的热量,采用一套高效的热交换装置对热量进行回收,制成热水供需要使用热水的地方使用,如图1所示。由于回收的热量较大,它可以完全替

热回收技术应用原理

热回收技术应用原理 一、热回收原理 制冷机组经冷凝器放出的热量通常被冷却塔或冷却风机排向周围环境中,对需要用热的场所如宾馆、工厂、医院等是一种巨大的浪费,同时给周围环境也带来一定的废热污染。 热回收技术就是通过一定的方式将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用,作为用户的最终热源或初级热源。 制冷压缩机排出的高温高压气态制冷剂先进入热回收器,放出热量加热生活用水(或其它气液态物质),再经过冷凝器和膨胀阀,在蒸发器吸收被冷却介质的热量,成为低温低压的气态制冷剂,返回压缩机。图中热回收器便是热量回收的载体,起着热量回收和转移的作用。根据热力学第一定律可以得到如下关系式φ?k′+φ?R=φ0′+P?in′式中,P?in′—压缩机吸收并压缩制冷剂消耗的功率; φ0′—制冷剂在蒸发器吸收的热量,即制冷量; φ?R—制冷剂在热回收器中放出的热量,即热回收量; φ?k′—制冷剂在冷凝器中冷凝(或过冷)放出的热量。 雷诺威机房空调,雷诺威精密空调 二、热回收类别 针对热回收器回收热量的多少,热回收又可以分为部分热回收和全热回收。其中,部分热回收只能回收冷水机组排放的部分热量,全热回收基本回收了系统排入环境中的全部热量。 三、热回收器形式 根据使用场所的不同和用户终端的具体需求,热回收器可以采用多种不同的形式,如管壳式、板式、翅片管式、套管式等。 四、热回收技术在冷水机组上的一般应用 根据冷水机组通常的使用场所,一般以水作为热量回收的媒介,在此以制取免费卫生热水为例展开讨论。 五、热回收技术原理 热回收器里通过的是高温高压的气态制冷剂(温度约70℃—85℃),在高温高压制冷剂通过热回收器的同时,利用循环水泵将常温的水送入热回收器,在热回收器里水与高温制冷剂蒸气进行热交换,制冷剂被冷凝的同时将水温升高,然后返回热水储存箱,水泵再次从储存箱中将水送入热回收器进行循环加热,使热水温度进一步升高。储存箱中的水经热回收器多次热交换,最终达到客户要求的水温(55℃-60℃左右)。当热水温度达到设定值时,循环水泵停止工作。 通过热水阀自储存箱中提取卫生热水,一旦水箱中水位降低,补水装置自动补水,此时水温开始下降,当水温降到低于设定值时,热水循环泵自行启动运转,再次通过热回收器对储存箱的水进行循环加热(前提是冷水机组在运行中),这样就确保储存箱中的热水温度维持在相对恒定的范围内。

水源热泵方案及节能说明

水源热泵设计方案说明 一、工程概况: 本项目位于江苏省无锡市,建筑面积23729平方米,总空调面积约14290M2,其中一至二层为超市;三至四层为餐饮部,五到十层全部为客房,有热水需求。根据客户提供情况,从节能环保角度考虑,采用中央空调提供制冷,主机采用水源热泵机组。 二、设计依据 1、甲方提供的相关图纸及文件; 2、《采暖通风与空气调节设计规范》; 3、《通风与空调工程施工及验收规范》; 4、《实用供热空调设计手册》及国家其它有关规范。 三、设计参数 1、室外主要气象参数:夏季计算干球温度T g= 33.4 ℃,湿球温度T S= 28.4 ℃。 2、室内空气设计参数:夏季温度为:T=24-28℃,冬季16-20℃ 四、设备选型与计算 主要技术指标

1、总冷负荷为:Q = 2186KW ,考虑将来同时最大使用系数和适应无锡夏季空调负荷日变化较大等因素。故选用“宏星”牌水冷螺杆式水源热泵机组40STD-E645HS 1 台和“宏星”水冷螺杆式热回收水源热泵机组:40STD-E540HSB 2台(用于制取热水);40STD-E645HS制冷量:645.4KW 双压缩机,输入功率105.8 KW;40STD-E540HSB制热量:542.9KW热回收量:162.9Kw,输入功率89 KW; 五、能量调节与控制 主要控制设备 1、空调主机:采用40STD-E645HS 40STD-E540HSB的“宏星”牌主机,该系列的机组为我司最成熟的机种之一,机组配备微电脑控制系统,具有故障显示、运行情况显示;装配缺相逆相保护、电机过载保护、防冻保护、高低压压力保护等多项保护措施;压缩机共有6级能量卸载,0%、

水冷冷水机组热回收介绍

水冷冷水机组热回收方式分类 目前水冷冷水机组有冷却水热回收与排气热回收两种方式。 1)冷却水热回收是在冷却水出水管路中加装一个热回收换热器,如图1所示。这样可以使“热水”从冷却水出水中回收一部分热量。虽然热水的出水温度小于冷却水的出水温度,但是冷水机组的制冷量与COP基本不变。 2)采用排气热回收的冷水机组通常采用增加热回收冷凝器,在冷凝器中增加热回收管束以及在排气管上增加换热器的方法。目前常见的是采用热回收冷凝器,如图2所示。从压缩机排出的高温、高压的制冷剂气体会优先进入到热回收冷凝器中将热量释放给被预热的水。冷凝器的作用是将多余的热量通过冷却水释放到环境中。值得注意的是热水的出水温度越高,冷水机组的效率就越低,制冷量也会相应地减少。 3热回收冷水机组关注点 1)最大热回收量

热回收冷水机组的热回收量在理论上是制冷量和压缩机做功量之和,某些机组最大热回收量可达总冷量的100%。在部分负荷下运行时,其热回收量随冷水机组的制冷量减少而减少。 2)最高热水温度 热回收冷水机组以制冷为主,供热为辅。热水温度越高,则冷水机组的COP越低,甚至会使机组运行不稳定。一般需加其他热源提高热水温度 3)热水温度/热量的控制 热水回水温度控制方案:机组在部分负荷下运行时,热回收量减少,热水的回水温度不变而出水温度降低,使热水(冷却水)的平均温度降低,减少冷凝器与蒸发器压差,冷水机组的COP相对较高。 热水供水温度控制方案:效果相反,可能导致冷水机组运行不稳定。 4热水回水/供水温度控制方案比较 如图3所示,比较热水回水/供水温度控制方案: 1)在100%负荷时,冷却水的供、回水温度为41OC和35OC,其温差为6OC,平均温度为38OC。 2)在50%负荷时,冷却水的流量不变,供、回水温差是100%负荷温差的50%,即为3OC。 3)热水回水温度控制方案:冷却水的回水温度恒定为35OC,由于供、回水温差为3OC,故冷却水的供水温度变为38OC,供、回水的平均温度为36.5OC,比100%负荷时低1.5OC。冷水机组COP相对较高,冷水机组运行稳定性好。 4)热水供水温度控制方案:冷却水的供水温度恒定为41OC,由于供、回水温差为3OC,故冷却水的回水温度变为38OC,供、回水的平均温度为39.5OC,比100%负荷时高1.5OC。冷水机组COP相对较低,可能导致冷水机组运行不稳定。 5排气热回收热量控制原理 图4为排气热回收冷水机组控制原理图,它利用从压缩机排出的高温气态制冷剂向低温处散热的原理,提高标准冷凝器的水温,促使高温气态制冷剂流向热回收冷凝器,将热量散给热回收冷凝器的水流中。通过

水源热泵工作原理及特点.

热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。通常用于热泵装置的低温热源改是我们周围的介质——空气、河水、海水,或者是从工业生产设备中排出助工质,这些工质常与周围介质具有相接近的温度。热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的;在小型空调器中,为了充分发挥它的效能,在夏季空调降温或在冬季取暖,都是使用同一套设备来完成的。在冬季取暖时,将空温器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作,见图2一17。 热泵工作原理图 [1] 由图2—17中可看出,在夏季空调降温时,按制冷工况运行,由压缩机排出的高压蒸汽,经换向阀(又称四通阀进入冷凝器,制冷剂蒸汽被冷凝成液体,经节流装置进入蒸发器,并在蒸发器中吸热,将室内空气冷却,蒸发后的制冷剂蒸汽,经换向阀后被压缩机吸入,这样周而复始,实现制冷循环。在冬季取暖时,先将换向阀转向热泵工作位置,于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽,经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用,制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热,将室内空气加热,达到室内取暖目的,冷凝后的液态制冷剂,从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用,吸收外界热量而蒸发,蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入,完成制热循环。这样,将外界空气(或循环水中的热量“泵”入温度较高的室内,故称为“热泵”。上海冰箱厂生产的CKT 一3A 型窗式空调器,就是一种热泵式空调器。在图2—17的热泵循环中,从低温热源(室外空气或循环水,其温度均高于蒸发温度to 中取得Q 。kcal/h的热量,消耗了机械功ALkcal/h,而向高温热源(室内取暖系统供应了Qlkcal/h的热量,这些热量之间的关系是符合热力学第一定律的,即Q1=Q0十AL kcal/h

风冷热泵空调热回收技术简介

风冷热泵空调热回收技术简介 环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题,如何在享受舒适的室内空气环境的同时付出最少的代价逐渐成为人类的共识,在这种背景下以环保和健康为主要特征的绿色建筑应运而生。尽可能少地消耗能源为建筑物创造舒适环境已经成为空调的发展方向,开发利用天然的冷/热源能够为空调带来节能和环保双重效益,因而越来越受到人们的重视。 我们身边的大气环境就是一个巨大的天然资源,可以随意获取和使用、对设备无害,是一种理想的天然冷热源。 空调在制冷的同时,根据能量守恒原理要将与制冷量相当的热量通过冷却塔或冷却风扇向大气中排放掉,此举除造成大气废热污染外,还会产生温室效应。而人们又要另外消耗高品位的电力、天燃气、燃油等能源来加热仅45℃的热水,表面上似乎没有热能的损失,实际上伴随着热能形式转换过程中的熵损失,已经是一种能源的浪费。能不能呢充分发挥高品位能量工作效率和利用低品位能量呢? 答案是肯定的,这就是利用热回收技术则巧妙的在空调制冷的同时将被浪费的热能集中回收来制取卫生热水(或提供冬季采暖用热)。其方法就是在空调制冷压缩机出口侧高温高压制冷剂蒸汽与冷凝器进行热交换的部件前串联或并联一个换热设备(制冷剂在空调制冷循环中的物化状态及性质在此不再累叙),在废热没有被冷却塔或冷却风机排放到大气环境中去之前就将这部分热量回收提走,这样既保证了热量的

有效回收再利用,又保护了大气环境免受热污染,而这部分回收的废热则可以用来加热卫生用热水,直接产生二次经济效益,一举数得。在风冷热泵空调机上应用热回收技术时,夏天相当于增加了一个水冷却装置。水冷却效率比风冷却效率高,空调制冷机因此可节能10~15%,而且由于冷凝温度降低还可延长压缩机使用寿命。 冬天热泵则转换为制热模式,为房间提供采暖用热媒水。在满足采暖需求的前提下还可以生产部分卫生用热水。 在春秋季过渡季节,建筑物既无制冷要求、又无供热需要,则可以充分利用热泵设备的高效热转换效率来生产卫生热水。 在满足热水加热要求的前提下,其余时间还可以对蓄热水箱进行循环保温加热,大大降低的运行费用。 热回收技术还使一机三用成为可能。利用热泵技术冬季向建筑物供暖、夏季向建筑物供冷、并可同时提供卫生热水,配以四管制系统还可以实现夏季无需投入锅炉的前提下同时制冷、供暖,大大提高了设备的综合利用率,性价比极高,其能源利用率为传统方式的2~3倍,投入1kW的电能可得到3~4kW以上的制冷或供热的能量(额定工况下) 对于我国这样一个人口众多、能源日益紧张,资金有限的实际状况,在室外气候条件合适的地区大力推广热泵制冷采暖和制卫生热水,是符合国家可持续发展战略的,也是充分保障使用方的社会效益及经济效益的。

热回收空调原理、特点及优势

简介:简单地说,热回收空调是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程放出的热量利用起来制备热水。在如今能源紧张、资源匮乏的年代,节能、环保已成为持续发展的主题,空调作为建筑的主要能耗之一,怎么从空调上节约能源是迫切需要面对的问题。热回收空调显著的节能效果现受到越来越多行业学者的关注,这与其本身具备的特点和优势是密不可分的。关键字:热回收 热回收空调原理 一、常规空调制冷系统中的能耗问题 业内人士都知道,“制冷”并不仅仅是一个简单的降温过程,与自然冷却相比,“制冷”的过程实际上是通过消耗一定的外界能量(如电能、热能、太阳能等),把热量从“低温热源”转移到“高温热源”的过程。因此,我们通过“制冷”把载冷剂的温度降低的同时,加上外功转化的热量,必然会产生比冷量更大的热量。目前绝大部分的空调设计,这部分热量不但没有利用,还要消耗水泵及风机动力,把热量通过冷凝器由冷却介质(水、空气等)带走。我们如果能够把这部分热量利用起来,则可以实现单向能耗,双向输出,大大提高制冷机组的能源利用率,还可以节约冷却系统的能耗。 二、热回收原理 因此,基于以上系统能源再利用的出发点考虑,广州哈思空调有限公司研发生产的热回收空调技术,取得了很好的节能效果。其系统原理图及相关工作原理如下: 图3—1 热回收空调系统原理图 热回收空调原理及其节能效果 依上图(图3—1)所示,冷水水源直接进入热水器套管入水口,通过逆流循环吸收经过压缩后的高温高压的制冷剂释放出来的热量,不但可以提高冷凝系统的效率又达到加热冷水的目的。加热后的热水(55℃~60℃)直接进贮保温水箱,以备各项生活热水之用。整个空调系统是以电能来驱动工作,而非电能来制热。就节能方面同比之下,电资源虽丰富,但用电直接制热的方式不但耗电量大,运行成本高,而且电热管容易损坏;对于常规用燃油锅炉加热的方式,由于燃油的价格高,产生的效能并不高。因此,该热回收空调技术在节能方面的效果是相当显著的,而且该系统在夏季制冷时所产生的热水是完全免费的。 热回收空调特点及优势 简单地说,热回收空调是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程放出的热量利用起来制备热水。在如今能源紧张、资源匮乏的年代,节能、环保已成为持续发展的主题,空调作为建筑的主要能耗之一,怎么从空调上节约能源是迫切需要面对的问题。热回收空调显著的节能效果现受到越来越多行业学者的关注,这与其本身具备的特点和优势是密不可分的。 一、热回收空调的特点 1、就空调系统而言,简约,可靠,无需增加其他电控系统,自动化程度高,运行稳定,无安全隐患。 2、热水系统出水温度恒定(不会有过冷、过热现象发生),能同时实现多点供水,可满足不同需要的生活热水需求。 3、安装容易简便,不受场所限制,安全,使用寿命长。

热回收技术原理及其在冷水机组上的应用

热回收技术原理及其在冷水机组上的应用 1.前言 本世纪头二十年,我国经济将继续保持平稳较快的增长态势,然而能源的相对短缺已越来越成为制约我国经济持续健康发展的瓶颈,这一矛盾在今后相当长的时期内将长期存在,并且有愈加明显的趋势,同时,经济的高速发展也是以牺牲环境为代价的,如今人们赖以生存的环境已不堪重负。为此,国家确立了“节约与开发并重,节约优先”的能源方针,并提出“科学发展观”,“构建社会主义和谐社会”的全新发展理念。随着生活水平的不断提高和生产条件的日益改善,人们对生产生活环境也提出了更加严格的要求,如今,各类冷水机组已成为重要的实现方式,但伴随的却是巨大的能源消耗。因此,节能降耗理应成为全社会共同的责任,更是摆在每一家空调制造企业面前重大的课题。 2.单级蒸气压缩式制冷循环 压缩机吸收来自蒸发器的低温低压气态制冷剂,压缩成高温高压的制冷剂蒸气排入冷凝器,冷凝为中温(30℃—50℃)高压的制冷剂液体,经膨胀阀节流降压为低温低压的液态制冷剂(实际为气液混合物),进入蒸发器吸收被冷却介质的热量,成为低温低压的气态制冷剂,回到压缩机,完成一个制冷循环。 由热力学第一定律可知,φk=φ0+Pin 式中,Pin—压缩机吸收并压缩制冷剂消耗的功率; φ0—制冷剂在蒸发器吸收的热量,即制冷量; φk—系统通过冷凝器放出的热量。 3.热回收技术 3.1热回收原理 机组经冷凝器放出的热量通常被冷却塔或冷却风机排向周围环境中,对需要用热的场所如宾馆、工厂、医院等是一种巨大的浪费,同时给周围环境也带来一定的废热污染。 热回收技术就是通过一定的方式将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用,作为用户的最终热源或初级热源。 压缩机排出的高温高压气态制冷剂先进入热回收器,放出热量加热生活用水(或其它气液态物

水源热泵系统设计

水源热泵系统设计 一、水源热泵设备选型 ⒈一般情况下按空调冷负荷确定机组型号,对于热负荷高的地区要校核采暖负荷。 传统的系统——用较大的热负荷或冷负荷选择系统。以出水温度35℃的制冷量或以出水温度18℃的 制热量作为选择水源热泵机组的依据。 ⒉无锅炉系统——用冷负荷选择水源热泵机组,房间的热损耗需用足够能量的电加热型加热器加以抵 消。 ⒊水系统进水温度选定原则:一般制冷为15~35℃,制热为10~32℃,国标规定制造商参数标定按制冷进出水温度30/35℃,热泵制热进出水温度20℃。 ⒋水量及风量确定原则:一般每KW的水流量为0.19m3/h,风量为140~250m3/h。 ⒌实际制冷量及制热量会因室内设计干、湿球温度的不同而有所变化,应根据室内设计干、湿球温度进 行修正。 二、循环水系统设计 水环系统通常有冷却塔、换热器、蓄热箱、辅助加热器、泵及相应管路组成。水环水温控制范围一般为15~35℃,在此温度范围内,一般不需要开冷却塔或辅助加热器。 三、系统水流量设计 水源热泵系统夏季需冷量的计算方法与其它系统相同。根据需冷量和所需的冷却水温差,各台水源热泵装置的循环水量即可求出,在考虑到装置的同时使用系数,即可得到整个系统所要求的夏季总冷却循环水量。 一般来说,单一性质的建筑同时使用系数较高,综合性建筑则低一些。另水源热泵装置的数量越多,同时使用系数越小,反之则越大。同时使用系数可按以下原则来确定: ⒈循环水量小于36 m3/h时,同时使用系数取0.85~0.9 ⒉循环水量为36~54 m3/h时,同时使用系数取0.85~0.85 ⒊循环水量大于54 m3/h时,同时使用系数取0.75~0.8 以上原则中所提到的循环水量是指各装置所需水量的累计值,把此值乘以同时使用系数即可得到系统实际所需的总循环水量,并以此作为循环水泵、冷却塔的选型参数以及循环水总管径确定的依据。 四、系统形式 水源热泵水路系统通常采用一次泵系统,运行简单、管理也比较方便。考虑到整个系统的运行可靠,系统中必须设置备用泵。 水系统的循环泵建议多台并联。 为保证每一台水源热泵机组都得到所需水流量,其水系统一般建议采用同程式;每一个分支

水源热泵工作原理

水源热泵工作原理 地下水井系统,即水源热泵。它以水为介质来提取能量实现制热和制冷的一个或一组系统。针对水源热泵机组,就是通过消耗少量高品位能量,将地表水中不可直接利用的低品味热量提取出来,变成可以直接利用的高品位能源的装置。水源热泵是利用太阳能和地热能来制冷、供热,应该说其属热泵中“地源热泵”的一种。经过严格测试及不同地区热泵的应用实例测算,。水源热泵制热的性能系数在3.1–4.7之间,制冷的性能系数在3.5–6.7之间。 地球表面浅层水源(如深度在1000米以内的地下水、地表的河流、湖泊和海洋)吸收了太阳进入地球的辐射能量,这些水源的温度一般都十分稳定。 水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,而冬季,则从水源中提取能量,由热泵原理通过空气或水作为制冷剂提升温度后送到建筑物中,通常水源热泵水泵消耗1kw的能量,用户可以得到4kw 以上的热量或冷量。水源热泵根据对水源的利用方式的不同,可以分为闭式系统和开式系统两种。 闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热盘管,该组盘管一般水平或垂直埋于湖水或海水中,通过与湖水或海水换热来实现能量转移(该组盘管直接埋于土壤中的系统称为土壤源热泵,也是地源热泵的一种);开式系统是指从地下或地表中抽水后经过换热器直接排放的系统。 水源热泵无论是在制热还是制冷过程中均以水为热源和冷却介质,即用切换工质回路来实现制热和制冷的运行。然而,更为方便的是由水回路中的三通阀来完成。虽然在水源热泵系统中水源直接进入蒸发器(制冷时为冷凝器),在某些场合,为避免污染封闭的冷水系统(通常是处理过的),需间接地用一个换热器来供水;另一种方法是利用封闭回路的冷凝器水系统,水作为热泵制热、制冷过程的介质,满足以下两个条件即可利用:一是水的温度在7℃~30℃之间,二是水量要充足。水源水可以是各种工业用废水、生活用水、海水、江、河水等,甚至是各种工业余热。 提取水中的热(冷)量比较简单易行的方式是打井,利用井泵提取地下水作为循环介质。冬季时,以地下水为“热源”,源源不断的将7℃以上的地下水通过热泵机组的蒸发器提出大约4℃以上的热量,使其降至3℃再注回地下,水在地下渗流过程中又吸收地下热量,温度又升至7℃以上,然后又被提升上来,如此不断循环,机组吸收的热量再被机组的冷凝器释放出来,用以加热供暖的水系统,使供水温度可达55℃以上,此温度称为空调供暖(国家标准45℃)的最佳温度,;夏季时,利用地下水(水温低于14℃)做冷却水,而常规制冷设备是利用冷却塔循环冷却,水温一般都在30℃~40℃,夏季的地下水只有14℃~18℃,

热回收空调原理

热回收空调原理 一、常规空调制冷系统中的能耗问题 业内人士都知道,“制冷”并不仅仅是一个简单的降温过程,与自然冷却相比,“制冷”的过程实际上是通过消耗一定的外界能量(如电能、热能、太阳能等),把热量从“低温热源”转移到“高温热源”的过程。因此,我们通过“制冷”把载冷剂的温度降低的同时,加上外功转化的热量,必然会产生比冷量更大的热量。目前绝大部分的空调设计,这部分热量不但没有利用,还要消耗水泵及风机动力,把热量通过冷凝器由冷却介质(水、空气等)带走。我们如果能够把这部分热量利用起来,则可以实现单向能耗,双向输出,大大提高制冷机组的能源利用率,还可以节约冷却系统的能耗。 二、热回收原理 因此,基于以上系统能源再利用的出发点考虑,广州哈思空调有限公司研发生产的热回收空调技术,取得了很好的节能效果。其系统原理图及相关工作原理如下: 图3—1 热回收空调系统原理图

热回收空调原理及其节能效果 依上图(图3—1)所示,冷水水源直接进入热水器套管入水口,通过逆流循环吸收经过压缩后的高温高压的制冷剂释放出来的热量,不但可以提高冷凝系统的效率又达到加热冷水的目的。加热后的热水(55℃~60℃)直接进贮保温水箱,以备各项生活热水之用。整个空调系统是以电能来驱动工作,而非电能来制热。就节能方面同比之下,电资源虽丰富,但用电直接制热的方式不但耗电量大,运行成本高,而且电热管容易损坏;对于常规用燃油锅炉加热的方式,由于燃油的价格高,产生的效能并不高。因此,该热回收空调技术在节能方面的效果是相当显著的,而且该系统在夏季制冷时所产生的热水是完全免费的。 热回收空调特点及优势 简单地说,热回收空调是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程放出的热量利用起来制备热水。在如今能源紧张、资源匮乏的年代,节能、环保已成为持续发展的主题,空调作为建筑的主要能耗之一,怎么从空调上节约能源是迫切需要面对的问题。热回收空调显著的节能效果现受到越来越多行业学者的关注,这与其本身具备的特点和优势是密不可分的。 一、热回收空调的特点 1、就空调系统而言,简约,可靠,无需增加其他电控系统,自动化程度高,运行稳定,无安全隐患。 2、热水系统出水温度恒定(不会有过冷、过热现象发生),能同时实现多点供水,可满足不同需要的生活热水需求。 3、安装容易简便,不受场所限制,安全,使用寿命长。 4、节能环保,运行费用省,经济效益高。 二、热回收空调的优势 1、热回收系统充分利用空调系统的废热,将空调系统中产生的低品位热量有效地利用起来,达到了节约能源的目的。 2、热加收系统减少了排到环境的废热;同时,由于取消冷却塔,减小了建筑物周围的噪音,有效地保护了建筑物周围的环境。 3、使用热回收系统,用户不再需要在家中设置热水器,这样就给用户带来方便与安全;同时,使用热回收系统,业主可以简化或者省去热水加热系统,从而也简化了系统的运行管理。使用热回收系统,是利用废热来回热生活热水,这样就降低了用户使用生活热

水源热泵设备选型

水源热泵设备选型 ⒈一般情况下按空调冷负荷确定机组型号,对于热负荷高的地区要校核采暖负荷。 传统的系统——用较大的热负荷或冷负荷选择系统。以出水温度35℃的制冷量或以出水温度18℃的 制热量作为选择水源热泵机组的依据。 ⒉无锅炉系统——用冷负荷选择水源热泵机组,房间的热损耗需用足够能量的电加热型加热器加以抵 消。 ⒊水系统进水温度选定原则:一般制冷为15~35℃,制热为10~32℃,国标规定制造商参数标定按制 冷进出水温度30/35℃,热泵制热进出水温度20℃。 ⒋水量及风量确定原则:一般每KW的水流量为0.19m3/h,风量为140~250m3/h。 ⒌实际制冷量及制热量会因室内设计干、湿球温度的不同而有所变化,应根据室内设计干、湿球温度进 行修正。 二、循环水系统设计 水环系统通常有冷却塔、换热器、蓄热箱、辅助加热器、泵及相应管路组成。水环水温控制范围一般为15~35℃,在此温度范围内,一般不需要开冷却塔或辅助加热器。 三、系统水流量设计 水源热泵系统夏季需冷量的计算方法与其它系统相同。根据需冷量和所需的冷却水温差,各台水源热泵装置的循环水量即可求出,在考虑到装置的同时使用系数,即可得到整个系统所要求的夏季总冷却循环水量。 一般来说,单一性质的建筑同时使用系数较高,综合性建筑则低一些。另水源热泵装置的数量越多,同时使用系数越小,反之则越大。同时使用系数可按以下原则来确定: ⒈循环水量小于36 m3/h时,同时使用系数取0.85~0.9 ⒉循环水量为36~54 m3/h时,同时使用系数取0.85~0.85 ⒊循环水量大于54 m3/h时,同时使用系数取0.75~0.8 以上原则中所提到的循环水量是指各装置所需水量的累计值,把此值乘以同时使用系数即可得到系统实际所需的总循环水量,并以此作为循环水泵、冷却塔的选型参数以及循环水总管径确定的依据。 四、系统形式 水源热泵水路系统通常采用一次泵系统,运行简单、管理也比较方便。考虑到整个系统的运行可靠,系统中必须设置备用泵。 水系统的循环泵建议多台并联。 为保证每一台水源热泵机组都得到所需水流量,其水系统一般建议采用同程式;每一个分支管路上最好加上平衡阀。考虑到建筑物的特点,为了配管方便,有时也可采取直接回水的异程式方案。 五、循环水管设计 ⒈确定循环水管的管径时,需要保证能输送设计水流量,使摩擦损失和水流噪音最小,以获得经济合理的效果。 ⒉循环管径越小,流速越高,相应摩擦损阻力变大,水流噪音也大。 ⒊当确定管径时,对于50mm直径的水管,极限水流速度为1.5~2 m/s,在极限水流速以下

螺杆式热回收冷水机组应用的介绍

1.引言 随着经济的日益发展和人类生活水准的不断提高,空调的应用也越来越普及。而空调在适应经济发展和满足人类需求的同时,也给人类带来了巨大的能源消耗负担和其他如温室效应等负面影响,因此,减少空调的能源消耗,寻求空调可持续发展之路,已成为空调设计所面临的一个重要和首要的问题。在论述本文的内容以前,有必要对空调的能耗进行分类,并对已有的空调节能技术也作一些分类比较。 2.空调能耗的分类 空调制冷要使用电力或蒸汽;空调水、气输送要消耗电力;冬季空调要使用电力或油、煤等自然能源,不同的季节、不同的空调系统有不同的能耗。但就分类而言,可归结分为两类:电力消耗和热能消耗。而电力消耗最总仍可归结为热能消耗(自然能发电除外),因此,从环保的角度来看,空调的所有能耗均为热能消耗,都有CO2温室气体的排放代价。 具体来看,空调系统中,所有电力驱动设备,都存在电力消耗;各种锅炉、溴化锂冷水机组等则存在热能消耗,在一般情况下,夏季空调,除溴化锂制冷机组以外,均以电力消耗为主;冬季空调,则以热能消耗为主,但同时存在电力消耗。各种气源、水源、地源空调系统仅消耗电力。 3.空调节能技术分类和比较 作为对空调节能技术不断探索的回报,在空调设计中,已有很多成熟的技术和相关的产品可运用。具体可分为三种类型: 3.1 节省型:通过追求高效率,优化系统和加强自动控制的运用,来节省空调运行能耗, 减少或避免能源浪费,从而节省能源。如:选用高效率产品,优化系统配置,采用变风量或变水量、二次回风等节能系统及其他运行控制节能技术等。 就其节省的能耗而言,既节省空调动力消耗,也节省一些空调热能消耗。 3.2 自然能利用型:通过合理使用自然能,而减少空调能源消耗,如:新风供冷,冷却水供冷,气源,水源及地源供冷供热等自然能利用技术等。 自然能利用型主要节省空调热能消耗,值得注意的是,其节省的热能是相当可观的。此外,节省了空调热能消耗,也就减少了相应的CO2排放量,因而具有良好的环保优势和可持续发展特性。 3.3 热回收型:通过对热能的再回收,实现热能的二次利用,从而减少空调的能源消耗。如新排风热回收技术。根据产品的不同,又可分为:转轮式或固定板翅式全(显)热交换式热回收,盘管式热回收,热泵式热回收等方式。其他如冷水机组生活热水热回收等等。 就上述各热回收方式所节省的能耗来分析,夏季一般主要节省空调电力能耗,当采用溴化锂主机时,节省的是空调热能消耗。冬季一般主要节省空调热能消耗,当采用自然能利用型主机如气源热泵时,节省的是空调电力能耗。总之,同样具有良好的环保优势和可持续发展特性。 由于热回收型冷水机组在以前的应用中,较多采用串联型冷凝器,由于机组这样的结构设计的原因,热回收量一般最高仅为制冷负荷的30%至40%。而且,热回收量随着冷负荷的减少很快下降,不能相对稳

全热回收风冷模块机组在酒店中的应用分析

全热回收风冷模块机组在酒店中的应用分析 摘 要:本文首先阐述了全热回收风冷模块机组 的运行原理,同时简单分析了其特点,结合具体的工 程实例简述在酒店中使用全热回收风冷模块机组带来 的节能效果和经济效果,旨在为酒店的空调系统设计 提供一定的参考,实现酒店的可持续发展。 关键词:全热回收;风冷模块机组;酒店 引言:酒店作为能源消耗非常大的一类建筑,在 空调系统和热水系统中的能源消耗非常大,在空调的 热泵系统中采用冷凝热回收技术,不仅可以有效的节 约能源的消耗,同时还能有效的节约空间,不需要单 独设置热源,将其在酒店中使用具有非 意义。 一、全热回收风冷模块机组的原理 全热回收风冷模块机组是空调系统中 环节,首先增设一个热回收器,将空调系统运行过 程 中产生的大量热回收利用起来,从而增加能源的循环 利用。在系统中,热回收器是和风冷冷凝器采用并联 的方式设置的 [1] 。全热回收风冷模块机组在冬季和夏 季的工作原理是不一样的,在冬季的时候,可以选择 三种不同的运行模式,主要是通过四通换向阀来进行 切换的。全热回收常重要的现实 个重要的

风冷模块机组在冬季的运行模式如下图1 所示。三种不同的运行模式主要为制热模式、热泵热水器模式和混合模式。在制热模式中,制冷剂通过水侧热交换器C和风侧热交换器A来获取空调用的热水,这个热水的温度保持在45 度左右。在热泵热水器模式中,制冷剂则主要是通过热回收器换热器B 和风侧的热交换器A 工作,在这个模式中,水侧的交换器C 是不需要工作的,最终取得生活用的热水。在混合模式中,时间两种运行模式混合使用的一种全新的运行模式,但是需要采用一个先进的流量分配装置来实现混合运行。 在夏天,全热回收风冷模块机组的运行模式主要有两种,分别为制冷模式和制冷+热回收模式。运行的原理图如下图2 所示。如果采用制冷模式运行,则和普通的风冷热泵系统的运行是一样的,只是提供空调系统的用冷水,在节能环保方面并没有表现出优势。而在制冷+热回收模式中,又可以分为部分热回收和全热回收两种运行模式,一般在实际过程中更常使用的为全热回收模式。在这种运行模式下,制冷剂仅仅通过热回收器换热器B和水侧的热交换器C,风侧的热交换器A 水不需要工作的,如果生活热水的负荷为部分负荷,此时机组需要使用一套先进的流量分配装置对部分的热进行回收,而热交换器A 则需要根据热回收器换热器B 流量的变动来对散热量进行调整。

水源热泵系统热回收技术简介

水源热泵技术作为一种有益于环境保护和可持续发展的冷热源形式越来越多引起社会的广泛关注。水源热泵是一种利用地球表面浅层水源(如地下水、河流和湖泊)或者人工再生水源(工业废水、地热尾水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统,水源热泵技术利用热泵机组实现能量从低温体向高温体转移,将水体和地层蓄能作为夏季空调和冬季供暖的冷热源,在冬季,水源热泵机组将水体和地层中的能量提取出来,供给室内采暖;夏季,将室内的热量提取出来,释放到水体和地层中,实现室内的降温。 随着对水源热泵系统技术不断的研究,一些新的节能、环保的技术也不断的推出,其中冷凝热回收作为一种典型的新技术也日益得到了社会广泛的关注。 在夏季,绝大部分民用建筑既需要冷量又需要热量。房间内的空调系统需要冷量来给室内降温,以满足人们的舒适性要求,而大量的洗浴设施又需要很多热量来提供生活热水,满足人们的卫生需要。 传统技术会设置两套系统来分别提供冷量和热量,最常用的系统为主机采用水冷机组和锅炉,一方面水冷机组需要耗费大量的电能来制冷,把房间内的热量提取出来,通过冷却塔释放到空气中去,另一方面锅炉又要消耗大量珍贵的一次能源来供给热量,等于既向空气中排放了大量热量,又要从燃料中获取热量,其中向空气中排放的热能全部浪费掉了,造成了资源的大量浪费。 普通水源热泵系统会分别设置两套机组,一套机组将室内热量提取出来,释放到地下,提供给房间空调;另一套机组将水源水中的热量提取出来供给生活热水,由于需要分别设置两套机组,并且对空调系统所提取出来的热量未进行回收直接释放到地下,因此无论从初投资及运行费用来说,都不是最佳的选择。 那么是否可以采用一套水源热泵主机既提供给房间空调又将释放到水源水中的热量进行热回收并提供给生活热水,来同时满足空调和生活热水的需要呢?

冷水机组热回收应用的探讨

冷水机组热回收应用探讨 作者: 曾振威(南区技术部) 前言 随着社会节能和环保意识的日益增强,一些原先被冷落的技术逐渐受到厂家和业主的青睐。对冷水机组的冷凝排热进行回收便是其中之一。不可否认,在一些场合,如医院,宾馆等,在供冷的同时,需要一定温度和流量的热水以满足需要。这时候热回收型冷水机组便体现其技术优势,但同时也对热水系统设计和运行提出了相应的要求,而且对机组的性能也有一定的影响。另外由于机组本身的问题,例如,热水温度的限制和机组在供冷的时候才能供热(冬天使用热泵除外),使得该技术在实际应用中受到一定的制约,特别在冬天使用时,一些地区,由于室外温度的限制,并不能大规模减小常规燃煤燃气热水锅炉或电锅炉的规格,因此其发挥效益的时间一般在于夏季供冷的周期内。而且由于冷水机组冷负荷的变化,导致其热回收量也发生变化,这就导致应用此技术的实际回收期比理论的要长! 虽然热回收技术不是一个新的技术,但目前系统设计思路都是一些冷水机组厂家提出的,出于推广的需要,有些分析并不是完全准确,本文将从热水温度和回收量,系统设计,控制系统及投资回收期等四个方面进行探讨。 1 热水温度和回收量 热水温度和热回收量主要与热回收模式、冷凝器类型和蒸发器类型有关。 1.1热回收模式 热回收共有两种模式[1],一种是显热回收,也称之为部分热回收;另一种是潜热回收,也称之为全热回收。

高温高压的冷媒蒸汽在冷凝器中一般要经历三个阶段[2],如下图1所示。如果仅回收过热段部分的能量,此时蒸汽不发生相变,因此回收的仅为蒸汽的显热,此热量大约为总排热量的12~15%[1]。该模式称之为显热回收模式。显热回收的特点是: a回收的比例不大,一般为冷量的10%左右,这是因为考虑到换热效率的问题; b回收的温度不高,对于风冷机组,最高出水温度为60℃左右;对于水冷机组,最高出水温度在50℃左右。这是因为风冷机组的冷凝温度和过热度均高于水冷机组的缘故; c对冷水机组的性能(COP)的影响,加了热回收的冷水机组,如果其冷凝器与标准机组一致,由于一部分的热量被热水带走,相应地冷凝器承担的热量就减少,这样会有助于增加冷媒的过冷度,对机组提高效率是有利的[1],这种情况只有在进行热回收的时候才能发生; d与常规机组相比,成本增加很少。 如果将过热度和凝结段的热量进行回收,则称之为潜热回收(全热回收),这时候,为了保证回收的温度和回收量,必须提高冷凝温度,显然,冷凝温度的提高将直接影响机组的制冷性能(COP),它具有如下特点: a回收的比例较大,一些厂家宣称其回收热量高达冷量的80%[3]; b回收的温度较高,一些厂家的水冷机组其热水温度可高达65℃[3][4]; c对冷水机组的性能(COP)影响很大,但一些国内厂家的热回收机组的COP与其相对应的标准机组的COP完全一致,这就有点匪夷所思了; d与常规机组相比,成本增加较大。

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