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摘要：空调制冷系统中普遍存在着散热耗能的情况，为了减少大量热量的浪费，介绍一种现有制冷系统中的设备改造方案。在冷却塔末端串联热泵机组，以冷却塔中的冷凝水作为热泵的低品位热源，热泵本身做为热水供应的热源，可以将制冷系统工作时冷却塔散失的冷凝热加以回收利用，生产出65℃的热水供用户使用，达到了显著节能降耗的作用。
关键词：带冷凝热回收； 家用空调器 ； 现状
中图分类号：TM925.12文献标识码：A文章编号：
引言：
近年来，商场、星级酒店等凡有制冷系统的地方，就会在某一露天部位安装一个又一个的冷却塔，在其附近能听见冷却塔风扇转动的噪声，还造成了局部环境的热污染。这是把冷凝热排到空气中去，并且把降温后的冷却水送回制冷机组中循环使用，以保证制冷机组正常运行的通用方法。这种工艺的弊端显而易见：噪音、占用建筑空间、局部热污染、滋生军团菌、盛夏高温情况下，制冷机组的运行效率低，最主要的是冷凝热直接排掉，造成能源的浪费，不符合国家的节能减排政策。
1.我国空调冷凝热回收现状
随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，加之近几年夏季异常的高温天气，冷气空调在宾馆、商场、写字楼等建筑物中的应用越来越普及，但是大部分的空调冷凝热直接排放到了大气中，造成能源的极大浪费。目前生活热水大部分都是通过专门的热水加热设备来提供，而热水温度一般都不高于65℃，在中高档宾馆中又要求设有锅炉供热系统来提供这部分热量。所以对冷凝热回收技术的研究也越来较多，在理论上论证了冷凝热热回收技术在现有空调系统改造中的可行性等，其中多数针对宾馆、酒店等建筑的集中式空调系统。随着人们节能意识的进一步提高，空调冷凝热热回收在暖通空调领域中也越来越受到人们的关注。
2.存在的主要问题
2.1我国对于冷凝排热热回收系统的研究现在仅限于理论的分析，且处于初步探讨阶段，缺乏实际的、深入的系统研究。从国内的研究状况来看，还存在着一系列的问题。在直接加热自来水的回收系统中不仅存在空调系统运行时段与热水使用时段的时间差问题，而且还存在生活热水的用量与冷凝热量之间不匹配的问题。
2.2冷凝排热热回收取决于主要设备的工作情况，有时可能得不到预期的效果。就冷凝热热回收来讲，其效果取决于空调系统的运行工况，其目的也只是从节能和环保的角度考虑回收余热，而不能本末倒置为了获取热量去随意改变空调的工况。
2.3我国在热回收设备的开发中，还缺乏对于整个设备部件进行优化匹配设计，进行计算机拟方面的研究。
3.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。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。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。
4.空调冷凝热回收方案的确定
4.1设计方案一
板式换热器回收：运行过程是在压缩机出来的制冷剂先进入板式换热器再进入冷凝器，压缩机排出的具有显热和部分潜热的制冷剂与换热器进行热交换达到生活热水要求的温度，在板式换热器中55℃-60℃的过热蒸汽降温至40℃左右的饱和蒸汽，然后再流入冷凝器。此热回收方式比较适合于排气温度较高的容积式制冷机组，其排气温度为60-75℃，可通过板式换热器直接制取50℃-60℃的生活热水。但排气温度较低的制冷机组不能通过板式换热器直接制取50℃-60℃的生活热水，而且排气温度比较低的离心式制冷机组的运行是和管网阻力有联系的，在设计制冷机组的时候已经考虑了与换热器性能曲线的匹配，得到较优的制冷机组运行特性曲线。如果其回路中再串联一板式换热器，管网阻力特性就发生了改变，增加了制冷压缩机出口管路的阻力，降低了制冷循环效率。所以这种方案在实际工程改造中有局限性。
4.2设计方案二
热泵回收：运行过程是在冷却水循环中增设水源热泵机组，使热泵机组与冷却塔并联于冷却水循环中，把热泵的蒸发器并接到制冷机组冷却水回路上，以冷却水中的冷凝热作为热泵的低品位热源，通过热泵机组将低品位的冷凝热转变成高品位的生活热水，从而将制冷系统工作时冷却塔散失的冷凝热加以回收利用，生产出65℃左右的热水供用户使用。从冷凝器出来的冷却水没有全部进入冷却塔，而是分为两路：第一路进入冷却塔，冷却后返回冷凝器；第二路进入水源热泵机组的蒸发器，作为热泵机组的低温热源，放出热量后再返回冷却塔。
此方案比较适合现有空调冷却水系统的改造，不会受到制冷机组种类的限制，因为改造的过程中只涉及冷却水系统，只是把热泵的蒸发器并接到制冷机组冷却水回路上，对冷水机组影响较小，也比较容易操作。另外，冷凝热的回收率高，热水的供应量较大，而且热水可
5.冷凝热回收的经济效益、环境效益和社会效益
5.1经济效益分析回收的热量是制冷机组通过冷却塔排到空气中的冷凝热，所以其生产的热水是零能耗，節约燃料费用。热回收系统方案的运行降低了冷凝温度，使空调主机负荷降低，同时也降低了水泵和冷却塔的功率和能耗，提高了制冷机组效率，降低了运行成本。冷凝热回收系统节省制冷机组的耗电量，使机组的故障率降低，延长了制冷机组的使用寿命。
5.2环境效益分析宾馆中的生活热水一般采用燃油锅炉（少数采用燃煤锅炉）制备，冷凝热热回收系统在夏季运行期间不需使用锅炉（在过度季节可以不开或少开原热水系统的锅炉制备热水），不燃烧柴油和煤，减少了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、烟尘等大气污染物的排放，从而提高了环境质量并且无需治理环境污染的费用；同时也没有二氧化碳及废热的排放，减少了冷却塔附近环境的热污染，降低了城市热岛效应。
5.3社会效益分析目前国家已将转变经济增长，合理利用资源、节能降耗、保护环境，实现可持续发展作为基本国策。空调冷凝热的回收利用，是有益而无害的节能和环保举措，减少了能源费用开支，对能源的需求量降低，缓解了能源短缺的压力，促进了环境友好型、资源节约型社会的建设。同时污染物的减排符合节能减排的政策，提升了生活环境的空气质量，有利于人们的身体健康，进一步促进了社会的稳定与和谐社会的构建。在资源紧张，能源价格飞涨的今天，更应该大力推广普及。
6.结语
建筑暖通能耗大约占建筑能耗的 50%以上，加之其较高的能耗水平，使其在节能降耗方面有很大潜力。本文提到的中央空调冷凝热回收，初投资不高，改造难度不大，但其大幅降低了建筑暖通系统运行费用，对大城市日渐严重的热岛效应也可起到有效消弱效应，尤其适用于有空调和生活热水要求的场合，是大型中央空调今后发展的重要方向之一。
参考文献：
[1] 吴献忠,夏 波,吕林泉,等.冷凝热热回收机组的开发和应用[J].制冷与空调,2001,1(6):29-32.
[2] 龚七彩,常世钧.蒸汽压缩式水冷制冷机的双冷凝器热回收技术[J].建筑节能通风空调,2005,24(1):6-12.
[3] 周延安.中央空调制冷机组废热回收技术在宾馆的应用[J].节能与环保,2004(12):29-33.
关键词：带冷凝热回收； 家用空调器 ； 现状
中图分类号：TM925.12文献标识码：A文章编号：
引言：
近年来，商场、星级酒店等凡有制冷系统的地方，就会在某一露天部位安装一个又一个的冷却塔，在其附近能听见冷却塔风扇转动的噪声，还造成了局部环境的热污染。这是把冷凝热排到空气中去，并且把降温后的冷却水送回制冷机组中循环使用，以保证制冷机组正常运行的通用方法。这种工艺的弊端显而易见：噪音、占用建筑空间、局部热污染、滋生军团菌、盛夏高温情况下，制冷机组的运行效率低，最主要的是冷凝热直接排掉，造成能源的浪费，不符合国家的节能减排政策。
1.我国空调冷凝热回收现状
随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，加之近几年夏季异常的高温天气，冷气空调在宾馆、商场、写字楼等建筑物中的应用越来越普及，但是大部分的空调冷凝热直接排放到了大气中，造成能源的极大浪费。目前生活热水大部分都是通过专门的热水加热设备来提供，而热水温度一般都不高于65℃，在中高档宾馆中又要求设有锅炉供热系统来提供这部分热量。所以对冷凝热回收技术的研究也越来较多，在理论上论证了冷凝热热回收技术在现有空调系统改造中的可行性等，其中多数针对宾馆、酒店等建筑的集中式空调系统。随着人们节能意识的进一步提高，空调冷凝热热回收在暖通空调领域中也越来越受到人们的关注。
2.存在的主要问题
2.1我国对于冷凝排热热回收系统的研究现在仅限于理论的分析，且处于初步探讨阶段，缺乏实际的、深入的系统研究。从国内的研究状况来看，还存在着一系列的问题。在直接加热自来水的回收系统中不仅存在空调系统运行时段与热水使用时段的时间差问题，而且还存在生活热水的用量与冷凝热量之间不匹配的问题。
2.2冷凝排热热回收取决于主要设备的工作情况，有时可能得不到预期的效果。就冷凝热热回收来讲，其效果取决于空调系统的运行工况，其目的也只是从节能和环保的角度考虑回收余热，而不能本末倒置为了获取热量去随意改变空调的工况。
2.3我国在热回收设备的开发中，还缺乏对于整个设备部件进行优化匹配设计，进行计算机拟方面的研究。
3.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。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。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。
4.空调冷凝热回收方案的确定
4.1设计方案一
板式换热器回收：运行过程是在压缩机出来的制冷剂先进入板式换热器再进入冷凝器，压缩机排出的具有显热和部分潜热的制冷剂与换热器进行热交换达到生活热水要求的温度，在板式换热器中55℃-60℃的过热蒸汽降温至40℃左右的饱和蒸汽，然后再流入冷凝器。此热回收方式比较适合于排气温度较高的容积式制冷机组，其排气温度为60-75℃，可通过板式换热器直接制取50℃-60℃的生活热水。但排气温度较低的制冷机组不能通过板式换热器直接制取50℃-60℃的生活热水，而且排气温度比较低的离心式制冷机组的运行是和管网阻力有联系的，在设计制冷机组的时候已经考虑了与换热器性能曲线的匹配，得到较优的制冷机组运行特性曲线。如果其回路中再串联一板式换热器，管网阻力特性就发生了改变，增加了制冷压缩机出口管路的阻力，降低了制冷循环效率。所以这种方案在实际工程改造中有局限性。
4.2设计方案二
热泵回收：运行过程是在冷却水循环中增设水源热泵机组，使热泵机组与冷却塔并联于冷却水循环中，把热泵的蒸发器并接到制冷机组冷却水回路上，以冷却水中的冷凝热作为热泵的低品位热源，通过热泵机组将低品位的冷凝热转变成高品位的生活热水，从而将制冷系统工作时冷却塔散失的冷凝热加以回收利用，生产出65℃左右的热水供用户使用。从冷凝器出来的冷却水没有全部进入冷却塔，而是分为两路：第一路进入冷却塔，冷却后返回冷凝器；第二路进入水源热泵机组的蒸发器，作为热泵机组的低温热源，放出热量后再返回冷却塔。
此方案比较适合现有空调冷却水系统的改造，不会受到制冷机组种类的限制，因为改造的过程中只涉及冷却水系统，只是把热泵的蒸发器并接到制冷机组冷却水回路上，对冷水机组影响较小，也比较容易操作。另外，冷凝热的回收率高，热水的供应量较大，而且热水可
5.冷凝热回收的经济效益、环境效益和社会效益
5.1经济效益分析回收的热量是制冷机组通过冷却塔排到空气中的冷凝热，所以其生产的热水是零能耗，節约燃料费用。热回收系统方案的运行降低了冷凝温度，使空调主机负荷降低，同时也降低了水泵和冷却塔的功率和能耗，提高了制冷机组效率，降低了运行成本。冷凝热回收系统节省制冷机组的耗电量，使机组的故障率降低，延长了制冷机组的使用寿命。
5.2环境效益分析宾馆中的生活热水一般采用燃油锅炉（少数采用燃煤锅炉）制备，冷凝热热回收系统在夏季运行期间不需使用锅炉（在过度季节可以不开或少开原热水系统的锅炉制备热水），不燃烧柴油和煤，减少了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、烟尘等大气污染物的排放，从而提高了环境质量并且无需治理环境污染的费用；同时也没有二氧化碳及废热的排放，减少了冷却塔附近环境的热污染，降低了城市热岛效应。
5.3社会效益分析目前国家已将转变经济增长，合理利用资源、节能降耗、保护环境，实现可持续发展作为基本国策。空调冷凝热的回收利用，是有益而无害的节能和环保举措，减少了能源费用开支，对能源的需求量降低，缓解了能源短缺的压力，促进了环境友好型、资源节约型社会的建设。同时污染物的减排符合节能减排的政策，提升了生活环境的空气质量，有利于人们的身体健康，进一步促进了社会的稳定与和谐社会的构建。在资源紧张，能源价格飞涨的今天，更应该大力推广普及。
6.结语
建筑暖通能耗大约占建筑能耗的 50%以上，加之其较高的能耗水平，使其在节能降耗方面有很大潜力。本文提到的中央空调冷凝热回收，初投资不高，改造难度不大，但其大幅降低了建筑暖通系统运行费用，对大城市日渐严重的热岛效应也可起到有效消弱效应，尤其适用于有空调和生活热水要求的场合，是大型中央空调今后发展的重要方向之一。
参考文献：
[1] 吴献忠,夏 波,吕林泉,等.冷凝热热回收机组的开发和应用[J].制冷与空调,2001,1(6):29-32.
[2] 龚七彩,常世钧.蒸汽压缩式水冷制冷机的双冷凝器热回收技术[J].建筑节能通风空调,2005,24(1):6-12.
[3] 周延安.中央空调制冷机组废热回收技术在宾馆的应用[J].节能与环保,2004(12):29-33.