蒸汽压缩式制冷冷凝热回收应用

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1、蒸汽压缩式制冷冷凝热回收应用　　【引言】能源是人类赖以生存的五大要素之一，是国民经济和社会发展的重要战略物资。经济的发展必须以能源的保障供应作为基础。据统计，2005年我国建筑能耗共计4.5亿tce，占当年全社会终端能源消耗量的27.8%，并有继续增加的趋势，建筑节能已成为我国政府的一项基本国策。在建筑能耗中，空调能耗和生活热水能耗占主要部分，城市民用建筑仅洗澡热水用能就接近20%，而各类商业建筑热水能耗为其总能耗10%~40%[1]，我国经济不断发展，人民生活水平的不断提高，随之而来的是我国的能源消耗不断攀升，我国已经成为世界最大的能源消耗

2、国。如何节能降耗成为了当今时代的主要话题，也是国家面临的新的挑战。如何减少生活热水制备上的能耗，也成为了建筑的绿色节能的一部分。各种对废热、可再生能源的利用技术也在我国积极的节能政策鼓励下涌现。今年来，蒸汽压缩式制冷已经成为中央空调主要的制冷方式，大量的冷凝热通过冷却塔排放，通过回收冷凝热加热生活热水，成为建筑节能的一个热门话题。8【摘要】：冷凝热回收的系统选择一直以来都是空调专业的内容，而对于给排水专业，空调热回收只是一个热源，如何选择这种热源的供热方式，一般给排水设计人员很难把握。本文就蒸汽压缩式制冷冷凝热回收在制备生活热水上的应用方式进

3、行了全面分析。并提出了有节能参考意义的能效比的计算方式，通过能效比的计算，对各种冷凝热回收方式的经济性进行了分析，并通过实际有热水需求的工程实例的制冷负荷及热水耗热量的计算，探讨了可能利用的冷凝热回收的方式的可行性及经济性，为给排水专业通过本专业热水耗热量计算选择供水及热回收方式选择提供依据。【关键词】冷凝热回收，全热回收，部分热回收，蒸汽压缩式制冷冷凝热回收基本原理制冷机制冷的原理分为吸收式制冷和蒸汽压缩式制冷。蒸汽压缩式制冷是利用逆卡诺循环，液态制冷剂经节流阀减压后在蒸发器内低压下蒸发吸收热量，吸收热量后的低温低压制冷剂蒸汽通过压缩机压缩

4、成高温高压的气态制冷剂，制冷剂蒸汽在冷凝器中将热量传给冷却水，同时冷凝为液态制冷剂，放出冷凝热。冷凝热回收即回收制冷剂的冷凝热加以利用。标准型制冷机的工作流程如图1蒸汽压缩式制冷冷凝热回收在制备生活热水上的主要形式及应用比较蒸汽压缩式制冷冷凝热回收的主要形式有以下几种：2.1附加冷凝器的热回收形式，这种热回收形式是通过增加附加的冷凝器，制冷剂直接在冷凝器内放热回收冷凝热。附加冷凝器分附加辅助冷凝器和双冷凝器热回收方式。8附加辅助冷凝器即在原始冷凝器前串联一个辅助冷凝器以回收冷凝热，辅助冷凝器只作为热回收用，制冷剂的冷凝主要依靠原始的冷凝器完成

5、。这种方式的特点是热回收制备的热水水温较高（活塞式、螺杆式压缩机最高到60°C，一般为55°C，离心式压缩机最高到41°C），由于制冷剂的冷凝主要靠原始的冷凝器冷凝，系统制冷效率不受影响，甚至可提高5%~15%【2】。但这种热回收方式只能回收部分冷凝热（15%~20%），这种附加辅助冷凝器热回收，又称部分热回收。双冷凝器热回收，又称全热回收。设置双冷凝器即在原来的标准冷凝器上并联一个冷凝器用于冷凝热回收。制冷剂在两个冷凝器中的一个进行冷凝，由于冷凝压力受冷却水温度的影响较大（冷却水温度每提高1C，活塞式、螺杆式压缩机的制冷量下降0.8~2%，

6、离心式压缩机的制冷量下降3%），因此，热回收工况下，对制冷剂的制冷量影响较大（正常工况下COP值4.2~5，热回收工况下为3.3~3.62.2循环冷却水热回收。循环冷却水热回收即回收冷凝器循环冷却出水（37°C）中的热量，由于热回收是在制冷机外进行，对制冷机的制冷效果没有影响。这种热回收有两种，一种是直接回收，另一种是通过制冷机制冷循环回收，又称叠式制冷机热回收。8直接回收方式是通过板式换热器换热，对热水进行预热，这种热回收方式制备的热水温度较低，一般只有30°C，除特殊情况（用于泳池水加热）外需要辅助加热才能使用。叠式制冷机热回收是通过一个

7、制冷机的制冷循环回收循环冷却水中的热量，这种热回收方式实质上是以循环冷却水为热源的水源热泵制备热水。该方式的特点是回收制备的热水水温较高（一般为55~60°C），制冷机的效率较高，COP值能达到4.2`5。3、冷凝热回收应用的节能分析及系统选择我国电力生产仍然以火电为主，火电厂平均电热转换效率为33%，经过输配损失，终端效率大约为30%【3】。而目前燃气热水锅炉的综合热效率在80%~90%，要使热回收系统具有与传统锅炉相比较的节能优势，热回收部分能效比大于3.0时，就具备比燃油锅炉供热更好的能源效率和经济性。对于热回收能效比的计算，在制冷技术

8、上定义为热回收热量与制冷机的输出功率比COPh，本人认为这种定义对于热回收的经济性评价没有可参考性。本文将以热回收量与热回收耗能比作为热回收能效比，分析如下：3.1