摘要：隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，資源緊缺已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的瓶須。傳統(tǒng)的以資源和環(huán)境為代價的粗放型經(jīng)濟增長模式將難以支撐經(jīng)濟與社會的可持續(xù)發(fā)展，空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能是建筑節(jié)能一個非常重要方面。隨著空調(diào)用電負(fù)荷逐年猛增，空調(diào)能耗已占全國耗電量的近20％左右。如何對空調(diào)進行節(jié)能是每一位從業(yè)人員需要關(guān)注的課題。冷凝熱回收技術(shù)就是將冷凝熱全部或部分回收來加熱生活熱水，有較大節(jié)能潛力，是節(jié)能的重要措施。鑒于此，,本文對空調(diào)冷凝熱熱回收技術(shù)進行了探討。
　　關(guān)鍵詞：空調(diào)；冷凝熱回收；空氣
　　一、前言
　　常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)主要由制冷劑循環(huán)、冷卻水(或空氣)循環(huán)、冷凍水(或空氣)循環(huán)組成。空調(diào)房間的冷負(fù)荷通過蒸發(fā)器進入制冷劑循環(huán),變成冷凝排熱的一部分,再通過冷卻水(或空氣)循環(huán)排放到大氣中去。因此,對于常規(guī)空調(diào)制冷機,調(diào)系統(tǒng)的冷凝熱直接排放到大氣中未加以利用制冷機組在空調(diào)工況下運行時向大氣環(huán)境排放大量的冷凝熱,通常冷凝熱可達(dá)到制冷量的1.15~1.3倍。大量的冷凝熱直接排入大氣,白白散失掉,造成較大的能源浪費,這些熱量的散發(fā)又使周圍環(huán)境溫度升高,造成嚴(yán)重的環(huán)境熱污染和大氣溫室效應(yīng)。若將制冷機放出的冷凝熱予以回收用來加熱生活熱水和生產(chǎn)工藝熱水,不但可以減少冷凝熱對環(huán)境造成的熱污染,而且還是一種變廢為寶的節(jié)能方法。空調(diào)熱回收技術(shù),廣義上應(yīng)為空調(diào)系統(tǒng)的能量綜合應(yīng)用技術(shù),它是充分利用整個空調(diào)系統(tǒng)自身運行過程中不可缺少的熱濕交換環(huán)節(jié),將各個過程的轉(zhuǎn)換能量進行綜合利用,使廢棄的能量得到有效的回收,從而達(dá)到降低空調(diào)系統(tǒng)能耗、節(jié)約能源的目的。對于有生活熱水供應(yīng)的大型中央空調(diào)系統(tǒng),在夏季制冷的同時,可充分利用制冷設(shè)備的冷凝余熱制備生活熱水。近年來,隨著世界范圍內(nèi)能源與環(huán)境問題的日趨嚴(yán)重,對空調(diào)系統(tǒng)冷凝熱熱回收的研究與應(yīng)用也越來越多。
　　二、空調(diào)冷凝熱熱回收分類與特點分析
　　1、按空調(diào)冷凝熱熱利用方法可分為直接式和間接式兩類。直接式是指制冷劑從壓縮機出來后進入熱回收器直接與自來水換熱制備生活熱水,這種方法利用熱回收器直接回收冷凝熱量。間接式是指利用空調(diào)冷凝器側(cè)排出的高溫冷卻空熱氣或37度的冷卻水再通過熱回收器、復(fù)疊式熱泵等設(shè)備來間接加熱制備生活熱水,間接式方法存在系統(tǒng)復(fù)雜、傳熱效率低等明顯缺陷,只適用于特殊需要用戶,直接式方法將成為空調(diào)冷凝熱熱回收的主要利用形式。2、按空調(diào)冷凝熱熱回收器與冷凝器的組合方式可分為單冷凝器型和雙冷凝器型兩類。單冷凝器型是指空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器同時可做為熱回收器與生活熱水系統(tǒng)聯(lián)接,兩種運行模式交替運行。雙冷凝器型是指在壓縮機和冷凝器之間串聯(lián)一個熱回收器(從壓縮機排出的高溫高壓的制冷劑過熱蒸汽首先進入熱回收器,利用過熱蒸汽顯熱和冷凝潛熱加熱生活用衛(wèi)生熱水,然后再進入主冷凝器進一步冷凝。單冷凝器型雖然結(jié)構(gòu)簡單,但冬季供熱時無法回收多余冷凝熱量,且降低了機組的滿負(fù)荷率,難以滿足用戶冬季對生活熱水的需求,故雙冷凝器型空調(diào)冷凝熱熱回收系統(tǒng)將成為主要發(fā)展趨勢。3、按空調(diào)冷凝熱熱回收利用程度可分為顯熱型、全熱型和綜合型三類。顯熱型是指冷凝熱熱回收主要利用壓縮機出口蒸汽顯熱,蒸汽顯熱一般占全部冷凝熱的15%左右按照顯熱量計算得出熱回收器的換熱面積,其它的冷凝熱在主冷凝器中被冷卻水帶走,由于顯熱型主要利用蒸汽顯熱,可獲得較高的生活熱水溫度,且冷凝壓力波動小,制冷機運行工況穩(wěn)定,但該系統(tǒng)熱回收量小,這種熱回收方式只適用于雙冷凝器型熱回收系統(tǒng);全熱型是指冷凝熱熱回收利用全部冷凝顯熱和潛熱,按照全熱量計算得出熱回收器的換熱面積,全熱型可利用全部冷凝熱量,熱回收量大,但獲得的生活熱水溫度較低,易造成冷凝壓力波動、制冷機運行工況穩(wěn)定性差,這種熱回收方式主要用于單冷凝器型熱回收系統(tǒng);綜合型是指在雙冷凝器型空調(diào)冷凝熱熱回收系統(tǒng)的熱回收器旁加一旁通控制裝置,通過旁通控制系統(tǒng)來改變壓縮機出口的過熱蒸汽進入熱回收器的流量,這樣可以實現(xiàn)利用過熱蒸汽顯熱、過熱蒸汽顯熱加部分潛熱、直至全部冷凝熱量的利用。
　　三、案例分析
　　西安某國際博覽中心一期為國際甲級5A智能化寫字樓，設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng)和24小時熱水供應(yīng)。冷、熱源分別設(shè)置，用冷水機組提供冷源，燃?xì)鉄崴�鍋爐提供熱源。具體參數(shù)：夏季設(shè)計空調(diào)冷負(fù)荷為12.5MW，夏季生活熱水小時熱負(fù)荷為350kW，日生產(chǎn)生活熱水水量60t。生活熱水供水溫度60℃，生活熱水主要包括大樓洗手盆用水、健身洗浴用水及廚房用水，可根據(jù)需求對水溫調(diào)節(jié)。補水溫度10℃，市政供回水溫度90/63℃。根據(jù)生活熱水出水溫度60℃、補水溫度10℃或者15℃、每月生活熱水用量，計算現(xiàn)階段每年生活熱水系統(tǒng)耗能狀況。
　　對空調(diào)冷凝熱進行回收，將生活熱水補水系統(tǒng)并聯(lián)到冷卻水回路上，使制冷機組冷凝器中溫度較高并且穩(wěn)定的冷卻水加熱生活熱水補水。為保證生活熱水水質(zhì)，通過板式換熱器將生活熱水補水與冷卻水分隔開來進行換熱。為保證計算結(jié)果的可靠性，冷卻水出水溫度取34℃。根據(jù)現(xiàn)階段冷卻水使用情況計算節(jié)能潛力，冷凝熱回收加熱生活熱水補水量節(jié)能潛力計算結(jié)果。
　　如果不進行空調(diào)冷凝熱回收，上述可回收熱量繼續(xù)由燃?xì)忮仩t提供或者由市政供熱提供，則需要耗費燃?xì)饬炕蛘邿崴�用量以及相�?yīng)的費用，未使用冷凝熱回收時燃?xì)庥昧俊⑹姓�供熱用水量比較。
　　冷凝熱回收技術(shù)分別與燃?xì)忮仩t房和市政熱水提供熱源相比，年節(jié)約運行費用分別為3.93萬元和5.74萬元。與燃?xì)忮仩t房方案相比，項目建設(shè)完成后每年預(yù)計可節(jié)約天然氣1.9萬Nm3，CO2減排32.6t；與市政熱水方案相比，每年預(yù)計可節(jié)約天然氣3.1萬Nm3，CO2減排52.8t，具有很好的環(huán)境效益。因此，從技術(shù)、經(jīng)濟及環(huán)境效益分析中可以看出：夏季回收空調(diào)冷凝熱加熱生活熱水是可行的。
　　四、結(jié)語
　　總之，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步,節(jié)能和環(huán)保已成為當(dāng)今世界亟待解決的兩大課題。為使空調(diào)冷凝熱熱回收技術(shù)在實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保方面發(fā)揮更大的作用。今后的發(fā)展趨勢有：1、在冷凝熱熱回收方法方面:間接式方法存在系統(tǒng)復(fù)雜、傳熱效率低等明顯缺陷,只適用于特殊需要用戶,直接式方法將成為空調(diào)冷凝熱熱回收的主要利用形式;2、在熱回收器與冷凝器的組合方式方面:單冷凝器型雖然結(jié)構(gòu)簡單,但冬季供熱時無法回收多余冷凝熱量,且降低了機組的滿負(fù)荷率,難以滿足用戶冬季對生活熱水的需求,故雙冷凝器型空調(diào)冷凝熱熱回收系統(tǒng)將成主要發(fā)展趨勢;3、在提高空調(diào)冷凝熱熱回收系統(tǒng)整體技術(shù)水平方面:應(yīng)進一步加強對冷凝熱熱回收型空調(diào)系統(tǒng)的整體優(yōu)化匹配的理論與實驗研究,制定和完善空調(diào)制冷系統(tǒng)熱回收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,從而進一步提高空調(diào)冷凝熱熱回收技術(shù)和應(yīng)用水平。
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