如何更好的利用中央空调废热及废冷能量

2013/1/4 21:00:28      点击:

 目前,在能源日益紧张的今天,大金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。
  一、简要概述两种机型
  第一、余热回收冷水机组的特点概述
  1、热回收机组的工作原理
  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:
  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。
  根据能量守恒,有Qc=Qc1+Qc2=Qo+P.
  Qo—是设备向低温环境吸收的总能量,称为制冷量;
  Qc—是设备向高温环境散发的总能量,称为制热量;
  Qc1—在热回收器中散发的总能量,称为热回收量;
  Qc2—在冷凝器中散发的总能量,称为冷凝放热量;
  P---是压缩机对制冷剂所做的功。
  2、热回收技术的特点:
  ⑴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℃。
  ⑵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。  
  ⑶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。
  ⑷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。
  ⑸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。
  第二、冷回收热泵热水机组的特点概述
  1、冷回收热泵(空气源)热水机组的工作原理
  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:
  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。
  根据能量守恒,有Qc1=Qo1+P1;Qc2=Qo2+P2
  Qo1—是单制热时设备向低温环境吸收的总能量,称为制冷量;
  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;
  Qc1—是单制热时设备向高温环境散发的总能量,称为制热量;
  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;
  P1---是单制热时压缩机对制冷剂所做的功。
  P2---是冷回收时压缩机对制冷剂所做的功。
  2、冷回收热泵热水机组的特点:
  ⑴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。 
  ⑵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,从而使上海格力空调设备功耗大大降低,最终达到节能的效果。
  ⑶环保性能好,无燃烧排放污染。
  ⑷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。