摘要：隨著經濟快速發展，資源緊缺已成為制約我國經濟發展的瓶須。傳統的以資源和環境為代價的粗放型經濟增長模式將難以支撐經濟與社會的可持續發展，空調制冷系統的節能是建筑節能一個非常重要方面。隨著空調用電負荷逐年猛增，空調能耗已占全國耗電量的近20％左右。如何對空調進行節能是每一位從業人員需要關注的課題。冷凝熱回收技術就是將冷凝熱全部或部分回收來加熱生活熱水，有較大節能潛力，是節能的重要措施。鑒于此，,本文對空調冷凝熱熱回收技術進行了探討。
　　關鍵詞：空調；冷凝熱回收；空氣
　　一、前言
　　常規空調系統主要由制冷劑循環、冷卻水(或空氣)循環、冷凍水(或空氣)循環組成。空調房間的冷負荷通過蒸發器進入制冷劑循環,變成冷凝排熱的一部分,再通過冷卻水(或空氣)循環排放到大氣中去。因此,對于常規空調制冷機,調系統的冷凝熱直接排放到大氣中未加以利用制冷機組在空調工況下運行時向大氣環境排放大量的冷凝熱,通常冷凝熱可達到制冷量的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,這些熱量的散發又使周圍環境溫度升高,造成嚴重的環境熱污染和大氣溫室效應。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工藝熱水,不但可以減少冷凝熱對環境造成的熱污染,而且還是一種變廢為寶的節能方法。空調熱回收技術,廣義上應為空調系統的能量綜合應用技術,它是充分利用整個空調系統自身運行過程中不可缺少的熱濕交換環節,將各個過程的轉換能量進行綜合利用,使廢棄的能量得到有效的回收,從而達到降低空調系統能耗、節約能源的目的。對于有生活熱水供應的大型中央空調系統,在夏季制冷的同時,可充分利用制冷設備的冷凝余熱制備生活熱水。近年來,隨著世界范圍內能源與環境問題的日趨嚴重,對空調系統冷凝熱熱回收的研究與應用也越來越多。
　　二、空調冷凝熱熱回收分類與特點分析
　　1、按空調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冷凝器側排出的高溫冷卻空熱氣或37度的冷卻水再通過熱回收器、復疊式熱泵等設備來間接加熱制備生活熱水,間接式方法存在系統復雜、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冷凝熱熱回收的主要利用形式。2、按空調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系統的冷凝器同時可做為熱回收器與生活熱水系統聯接,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。單冷凝器型雖然結構簡單,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,故雙冷凝器型空調冷凝熱熱回收系統將成為主要發展趨勢。3、按空調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,制冷機運行工況穩定,但該系統熱回收量小,這種熱回收方式只適用于雙冷凝器型熱回收系統;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、制冷機運行工況穩定性差,這種熱回收方式主要用于單冷凝器型熱回收系統;綜合型是指在雙冷凝器型空調冷凝熱熱回收系統的熱回收器旁加一旁通控制裝置,通過旁通控制系統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，設有中央空調系統和24小時熱水供應。冷、熱源分別設置，用冷水機組提供冷源，燃氣熱水鍋爐提供熱源。具體參數：夏季設計空調冷負荷為12.5MW，夏季生活熱水小時熱負荷為350kW，日生產生活熱水水量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，可根據需求對水溫調節。補水溫度10℃，市政供回水溫度90/63℃。根據生活熱水出水溫度60℃、補水溫度10℃或者15℃、每月生活熱水用量，計算現階段每年生活熱水系統耗能狀況。
　　對空調冷凝熱進行回收，將生活熱水補水系統并聯到冷卻水回路上，使制冷機組冷凝器中溫度較高并且穩定的冷卻水加熱生活熱水補水。為保證生活熱水水質，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。為保證計算結果的可靠性，冷卻水出水溫度取34℃。根據現階段冷卻水使用情況計算節能潛力，冷凝熱回收加熱生活熱水補水量節能潛力計算結果。
　　如果不進行空調冷凝熱回收，上述可回收熱量繼續由燃氣鍋爐提供或者由市政供熱提供，則需要耗費燃氣量或者熱水用量以及相應的費用，未使用冷凝熱回收時燃氣用量、市政供熱用水量比較。
　　冷凝熱回收技術分別與燃氣鍋爐房和市政熱水提供熱源相比，年節約運行費用分別為3.93萬元和5.74萬元。與燃氣鍋爐房方案相比，項目建設完成后每年預計可節約天然氣1.9萬Nm3，CO2減排32.6t；與市政熱水方案相比，每年預計可節約天然氣3.1萬Nm3，CO2減排52.8t，具有很好的環境效益。因此，從技術、經濟及環境效益分析中可以看出：夏季回收空調冷凝熱加熱生活熱水是可行的。
　　四、結語
　　總之，隨著社會經濟的發展和科技的進步,節能和環保已成為當今世界亟待解決的兩大課題。為使空調冷凝熱熱回收技術在實現節能和環保方面發揮更大的作用。今后的發展趨勢有：1、在冷凝熱熱回收方法方面:間接式方法存在系統復雜、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:單冷凝器型雖然結構簡單,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,故雙冷凝器型空調冷凝熱熱回收系統將成主要發展趨勢;3、在提高空調冷凝熱熱回收系統整體技術水平方面:應進一步加強對冷凝熱熱回收型空調系統的整體優化匹配的理論與實驗研究,制定和完善空調制冷系統熱回收技術標準和規范,從而進一步提高空調冷凝熱熱回收技術和應用水平。
　　參考文獻
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