空调的冷凝热以及热回收技术详情

近年来我国空调冷凝热热回收的研究现状，就空调冷凝热热回收的可行性，回收分类，回收的形式，应用中存在的问题等方面进行了综述，提出了今后空调冷凝热热回收的研究发展方向。

1前言

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。经济的快速发展必须以能源特别是电力的保障供应作为基础。我国能源结构中原煤所占比例较大，达75%，我国燃煤消费量占世界煤炭消费总量的27%，是全世界唯一的以煤炭为主的能源消费大国，大量使用燃煤并缺乏有效治理造成了严重的环境污染。能源利用率较低，我国能源利用率目前仍比先进工业国家要低10多个百分点，单位国民生产总值能耗比先进国家高6～10倍，生产单位产品的能耗比国外高出50%～100%[1]。能源的结构和低效率使用不仅影响到我国的经济建设和发展,也影响到我们赖以生存的周边环境。暖通空调工程作为主要用能技术之一，必须立足于能源的合理利用和有效的节能措施。

2空调冷凝热热回收的可行性

常规空调系统主要由制冷剂循环、冷却水循环、冷冻水循环和空气循环组成。

在制冷剂循环中，气态的制冷剂在压缩机内被压缩，温度升高、压力增大；通过排气管，高压的气态制冷剂进入冷凝器中被冷却水冷却，变成高压液体；通过节流阀，压力降低，高压制冷剂变成低压含少量气体的气液混合物；其后制冷剂在蒸发器内定压(低压)下吸收大量蒸发器里冷冻水的热量，蒸发变成低压的气态制冷剂；气态制冷剂通过吸气管路再回到压缩机内。

在冷却水循环中，冷却水在冷凝器中吸收了制冷剂的热量后，由泵送到冷却塔的上部喷下，与逆流(上升)的空气进行热湿交换，冷却水温度降低。冷却水再泵送到冷凝器与制冷剂进行热交换，温度升高，如此循环。

空调房间的冷负荷(即热量)通过蒸发器进入制冷剂循环，变成冷凝排热的一部分，再通过冷却水循环排到大气中去[2]。因此，对于常规空调制冷机，其主要作用是空气调节，空调系统的冷凝热直接排放到大气中未加以利用。制冷机组在空调工况下运行时向大气环境排放大量的冷凝热，通常冷凝热可达制冷量的1.15～1.3倍[3]。大量的冷凝热直接排入大气，白白散失掉，造成较大的能源浪费，这些热量的散发又使周围环境温度升高，造成严重的环境热污染。若将制冷机放出的冷凝热予以回收用来加热生活热水和生产工艺热水，不但可以减少冷凝热对环境造成的污染，而且还是一种变废为宝的节能方法。近年来，对空调系统冷凝排热热回收的研究也越来越多。

3我国空调冷凝热热回收现状

随着我国国民经济的发展和人们生活水平的提高，我国空调的普及率迅猛增长；同时，由于人们生活习惯的改变和对清洁卫生要求的提高，住宅建筑越来越重视卫生生活热水的供应。而目前国内家庭日常生活中所需要的热水供应大部分是通过专门的热水加热器来提供。这进一步加剧了世界范围内的能源紧缺和环境污染问题，引起了各个国家的高度重视。因此，近年来我国对空调系统冷凝排热热回收制备生活热水等的研究越来越多。

3.1冷凝热热回收的分类

冷凝热利用方式主要可分为直接式和间接式。直接式是指制冷剂从压缩机出来后进入热回收器直接与自来水换热制备生活热水。间接式是指利用常规空调的冷凝器侧排出的高温空气或37度的水来加热制备生活热水。间接式由于要增加的设备比较多，换热效率比较低，所以该技术不易推广。

直接式又可以分为两类，一种是只利用压缩机出口蒸汽显热，蒸汽显热一般占全部冷凝热的15﹪左右[4][5]，按照热水的需求量和显热量计算得出热回收器的片数，其它的冷凝热在冷凝器中被冷却水带走；另一种是利用全部的冷凝热。这两种比较由于前者只利用蒸汽显热，热回收器的压降比较小，使得冷凝器中压力比较稳定对制冷影响比较小。

3.2冷凝热热回收的形式

我国近年来研究应用的冷凝热热回收形式主要有以下几种：

3.2.1双冷凝器热回收技术

荣国华[6]提出：夏季利用制冷机冷凝器加热自来水可以提供热水，降低能耗。要利用制冷机加热自来水，应采用具有水冷冷凝器的制冷机。用自来水做冷却水时，其水量应与建筑的冷负荷及制冷机的冷却水量相匹配，保证制冷机安全正常运行。但是各类建筑的冷负荷与冷却水量的变化规律与其自来水用水量的变化规律不尽相同，要做到最佳匹配比较困难。