热泵热回收技术与太阳能在空调系统中的应用

2 风冷热泵空调热回收技术简介

环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，如何在享受舒适的室内空气环境的同时付出最少的代价逐渐成为人类的共识，在这种背景下以环保和健康为主要特 征的绿色建筑应运而生。尽可能少地消耗能源为建筑物创造舒适环境已经成为空调的发展方向，开发利用天然的冷/热源能够为空调带来节能和环保双重效益，因而 越来越受到人们的重视。我们身边的大气环境就是一个巨大的天然资源，可以随意获取和使用、对设备无害，是一种理想的天然冷热源。空调在制冷的同时，根据能 量守恒原理要将与制冷量相当的热量通过冷却塔或冷却风扇向大气中排放掉，此举除造成大气废热污染外，还会产生温室效应。而人们又要另外消耗高品位的电力、 天燃气、燃油等能源来加热仅45℃的热水，表面上似乎没有热能的损失，实际上伴随着热能形式转换过程中的熵损失，已经是一种能源的浪费。能上能呢充分发挥 高品位能量工作效率和利用低品位能量呢？
答案是肯定的，这就是利用热回收技术则巧妙的在空调制冷的同时将被浪费的热能集中回收来制取卫生热水（或提供冬季采暖用热）。其方法就是在空调制冷压缩机 出口侧高温高压制冷剂蒸汽与冷凝器进行热交换的部件前串联或并联一个换热设备(制冷剂在空调制冷循环中的物化状态及性质在此上再累叙)，在废热没有被冷却 塔或冷却风机排放到大气环境中去之前就将这部分热量回收提走，这样既保证了热量的有效回收再利用，又保护了大气环境免受热污染，而这部分回收的废热则可以 用来加热卫生用热水，直接产生二次经济效益，一举数得。在风冷热泵空调机上应用热回收技术时，夏天相当于增加了一个水冷却装置。水冷却效率比风冷却效率 高，空调制冷机因此可节能10~15%，而且由于冷凝温度降低还可延长压缩机使用寿命。冬天热泵则转换为制热模式，为房间提供采暖用热媒水。在满足采暖需 求的前提下还可以生产部分卫生用热水。在春秋季过渡季节，建筑物既无制冷要求、又无供热需要，则可以充分利用热泵设备的高效热转换效率来生产卫生热水。在 满足热水加热要求的前提下，其余时间还可以对蓄热水箱进行循环保温加热，大大降低的运行费用。热回收技术还使“一机三用”成为可能。利用热泵技术冬季向建 筑物供暖、夏季向建筑物供冷、并可同时提供卫生热水，配以“四管制系统”还可以实现夏季无需投入锅炉的前提下同时制冷、供暖，大大提高了设备的综合利用 率，性价比极高，其能源利用率为传统方式的2~3 倊，投入1kW 的电能可得到3~4kW 以上的制冷或供热的能量(额定工况下)对于我国这样一个人口众多、能源日益紧张，资金有限的实际状况，在室外气候条件合适的地区大力推广热泵制冷采暖和制 卫生热水，是符合国家可持续发展战略的，也是充分保障使用方的社会效益及经济效益的。