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1、冷凝熱回收空調(diào)的節(jié)能分析 摘要：在空調(diào)機(jī)組中附加熱回收功能，不但提高空調(diào)制冷系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，而且還能達(dá)到顯著的節(jié)能效果。? 關(guān)鍵詞：冷凝熱熱回收節(jié)能? Abstractoperatingheatrecoveryinair-conditioning，ensurethehigestoperationefficiencyofunitandenergy-saving.? Keywordscondensateheat;heatrecovery;energy-saving? ? 中圖分類(lèi)號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：? 概述
2、? 機(jī)組在制冷工況運(yùn)行時(shí)須向環(huán)境中排放冷凝熱，通常冷凝熱可達(dá)到制冷量的1.15~1.3倍。這部分熱量不但沒(méi)有利用，而且需消耗水泵及風(fēng)機(jī)功率，白白散失在空氣中，造成能源浪費(fèi)。因此，制冷空調(diào)系統(tǒng)采用熱回收技術(shù)能夠冷凝熱來(lái)提供生活熱水，不僅減少了冷凝熱對(duì)環(huán)境的熱污染，而且還能夠利用廢熱比較經(jīng)濟(jì)地得到人們所需要的熱源，節(jié)能前景十分良好[1]。? 熱回收方式分為部分熱回收和全熱回收。在本文筆者僅部分熱回收的原理和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。? 熱回收空調(diào)系統(tǒng)的工作原理? 圖1為風(fēng)冷式熱泵機(jī)組帶熱回收功能的系統(tǒng)原理:? ? 圖1風(fēng)冷熱回收式熱
3、泵機(jī)組系統(tǒng)原理? 圖1風(fēng)冷熱回收式熱泵機(jī)組系統(tǒng)流程圖，只是在系統(tǒng)中增加一個(gè)熱回收設(shè)備，經(jīng)壓縮后的高溫高壓氣態(tài)制冷劑首先進(jìn)入熱水側(cè)的板式換熱器中冷卻進(jìn)行熱量回收，然后再進(jìn)入翅片冷凝器中進(jìn)行冷凝、再冷，從而實(shí)現(xiàn)氣態(tài)制冷劑的冷凝過(guò)程。? 生活用水直接進(jìn)入熱回收板式換熱器的回水側(cè)，通過(guò)與高溫高壓的氣體制冷劑進(jìn)行換熱。加熱后的熱水直接進(jìn)入水箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆?。若用電加熱?lái)加熱生活熱水不但耗電量大，而且電熱管易損壞；對(duì)于燃油鍋爐加熱的方式，由于燃油的價(jià)格高，產(chǎn)生的效能低。因此，熱回收技術(shù)在空調(diào)節(jié)能方面的效果是相當(dāng)顯著的，而且空調(diào)機(jī)組在夏季制冷時(shí)
4、所產(chǎn)生的熱水是完全免費(fèi)的[2]。? 熱回收系統(tǒng)性能分析? 圖2為熱回收系統(tǒng)的熱力循環(huán)壓焓圖。當(dāng)制冷工質(zhì)采用R22時(shí)，一般壓縮機(jī)的排氣溫度在75℃以上，將此廢熱進(jìn)行回收，可以將自來(lái)水加熱到45℃以上，成為可用的生活或工藝用熱水，且對(duì)制冷系統(tǒng)有利無(wú)弊。? 筆者對(duì)機(jī)組夏季熱回收系統(tǒng)進(jìn)行熱力循環(huán)分析，由圖2可知，熱回收制冷系統(tǒng)的能量平衡方程如下：? ? 圖2熱回收系統(tǒng)的壓焓圖? (1)? (2)(3)(4(5)(6)(7)? 上式：? 冷凝總負(fù)荷，kW;? 制冷量，kW;? 冷凝顯熱負(fù)荷，kW;? 冷凝器的冷凝和過(guò)
5、冷負(fù)荷，kW;? 壓縮機(jī)消耗功率,Kw;? 壓縮機(jī)吸氣狀態(tài)下的制冷劑的焓值，kJ/kg;? 壓縮機(jī)壓縮終點(diǎn)狀態(tài)下的制冷劑的焓值，kJ/kg;? 冷凝狀態(tài)下的制冷劑飽和蒸氣的焓值，kJ/kg;? 制冷劑過(guò)冷液體的焓值，kJ/kg;? 冷凍水的定壓比容，kJ/（kgK）；? 制冷系統(tǒng)制冷劑的質(zhì)量流量，kg/s;? 冷凍水的質(zhì)量流量，kg/s;? 熱回收熱水的質(zhì)量流量，kg/s;? 冷凍水的進(jìn)出水溫差，K；? 冷凍水的定壓比容，K；? 筆者以風(fēng)冷熱回收冷水機(jī)組的設(shè)計(jì)工況進(jìn)行說(shuō)明：? 機(jī)組的設(shè)計(jì)工況參數(shù)：? 外
6、氣環(huán)境溫度：35℃；? 冷凍水的進(jìn)出溫度為：12/7℃;? 冷凝溫度：48℃；? 蒸發(fā)溫度：2.5℃；? 過(guò)冷度：5℃；? 過(guò)熱度：5℃；? 設(shè)計(jì)制冷量：60kW.? 冷凝風(fēng)機(jī)的功率：0.75kW×2? 經(jīng)查各點(diǎn)的焓值：? =409.929kJ/kg=455.36kJ/kg? =417.71kJ/kg=253.68kJ/kg? =77.45kW=0.384kg/s? =17.45kW? 熱回收量：＝0.384×(455.36-417.71)=14.5kW? 因冷凝負(fù)荷的一部分已回收，相對(duì)正常工況冷凝器而
7、言，冷凝負(fù)荷降低，壓縮機(jī)的消耗功率降低，由? (8)? (9)? 空氣的定壓比容，kJ/（kgK）；? 空氣的質(zhì)量流量，kg/s;? 冷凝器的正常設(shè)計(jì)平均溫差，K；? 冷凝器的熱回收工況下平均溫差，K；? 冷凝器的進(jìn)出風(fēng)溫差一般設(shè)計(jì)為6~8℃，計(jì)算取8℃，根據(jù)設(shè)計(jì)工況參數(shù)，計(jì)算，帶入(9)式中，得出經(jīng)熱回收后，冷凝溫度為45.2℃，則這時(shí)壓縮機(jī)消耗功率約：=16.46kW.? 評(píng)價(jià)一個(gè)熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，總是以最小的付出而獲得最大的收益為原則，在此我們引入一個(gè)綜合能效比的概念HRCOP來(lái)表示，即帶熱回收機(jī)組的能效
8、比＝最大受益/付出，則：HRCOP=(60+14.5)/（16.46+1.5）=4.148? 常規(guī)的風(fēng)冷冷水空調(diào)機(jī)組的能效比COP=60/（17.45+1.5）=3.17? 顯然，帶熱回收機(jī)組的能效比大于常規(guī)的風(fēng)冷冷水空調(diào)機(jī)組的能效比。? 熱
