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1、一、项目概况及系统负荷南方某学院综合楼二、系统采用热回收技术分析热回收系统应用背景随着全球经济的高速发展，环境往往遭受着污染、排放、生态破坏、 一次能源过度消耗等各方面的重创。而目前生活水平的不断提高和生产条 件的日益改善，人们对生产生活环境也提出了更加严格的舒适要求，各类 空调产品成为实现舒适环境的重要方式，但伴随的却是巨大的能源消耗。 因此，如何合理有效运用热回收技术节能降耗，减少建筑空调系统的能耗 显得尤为重要。1.1空调系统热回收技术概念冷水机组在制冷时，压缩机排出的高温、高压制冷剂气体在冷凝器中 冷凝放热，在常规冷水机组中这部分冷凝热量通常被冷却塔或冷却风机排 向周围环境中，这对需要
2、用热的场所如宾馆、工厂、医院等是一种巨大的 浪费，同时给周围环境也带来一定的废热污染。热回收技术就是通过一定 的方式将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用，作为用户 的最终热源或初级热源。此时，压缩机排出的高温高压气态制冷剂先进入 热回收器，放出热量加热生活用水（或其它气液态物质），再经过冷凝器和 膨胀阀，在蒸发器吸收被冷却介质的热量，成为低温低压的气态制冷剂， 返回压缩机。1.1.1部分热回收（显热回收）在流出压缩机进入冷凝器时，制冷剂蒸气为过热状态，部分回收就是 回收利用这部分热量。在压缩机与常规冷凝器之间增加一个热交换器，从 过热状态的制冷剂获取热量。这种形式的热回收，可回收的
3、为过热量，交 换热量的一侧为热水温度，另一侧为制冷剂的压缩机排气温度，因此所提 供的热水量较小，温度较高，温度不可控。在冷水机组中增加一个串联的 热回收冷凝器，其原理方式如图 1。这种方式使生活热水直接与压缩机的高温排气直接换热，因此可以提供较高的出水温度，如螺杆式热回收冷水机组的热水出水温度甚至可以达 到55C，同时冷水机组的制冷运行效率不受影响。这种方式的热回收量比 例较小，一般不到冷水机组制冷量的 40%，但对于一般性的场所而言，热回 收量已绰绰有余。1.1.2全热回收（潜热回收） 全热回收回收的是所有需要被排出的过热量与冷凝热，制冷剂处于过 热蒸气状态与气液混合状态。通常的做法是，设置
4、一个热回收冷凝器，可 完全替代常规冷凝器，其原理方式如图 2。这种形式的热回收，可回收的冷凝过程中所有的热量，交换热量的一 侧为热水温度，另一侧为制冷剂的冷凝温度，因此所提供的热水量较大， 温升较小，常需二次加热。A缩巾蒸发器热水进热水出*热回收心冷却氷岀*图 1 部分热回收Ah蒸发器热回收 冷凝器热水出热水逬冷却水出节流装置图 2 全热回收1.2热回收系统应用的优势热回收系统适用于全天 24 小时运行，有较大冷负荷。例如：娱乐场 所、医院、宾馆酒店等。酒店行业中的餐饮服务，桑拿洗浴，以及房间的 生活热水供应，无处不需要热水。星级宾馆、酒店都设有中央空调系统和 24 小时热水供应。冷水机组在运
5、行时要通过冷却水系统或冷凝风扇排出大量 的冷凝热，在制冷工况下运行，冷凝热可达制冷量的 0.251.3 倍。热回 收系统利用冷凝热制取热水，在节能降耗的同时，既能保证酒店冷负荷的 需求，又能满足生活热水的供应。是环保节能的一种重要方式。因此，酒 店行业非常适合采用热回收系统。1.2.1热回收系统应用的优势如下：a 冷水 /热泵机组正常制取空调用冷水，同时回收冷凝热，免费提 供生活用热水。b节省制取热水所产生的燃油/燃气/电能等能源消耗c降低冷凝系统电能消耗d保护环境e有利提升酒店的品牌形象1.2.2热回收设备的选择：针对不同规模、档次的酒店、宾馆，水冷机 组与风冷冷水/热泵机组的应用范围也不同
6、。注重酒店品质的经济型连锁酒店与部分中档酒店，可选用风冷机组热 回收应用；高档及豪华酒店可选用水冷热回收机组+常规风冷热泵机组（供暖）+ 其他高效热水源（冬季）的组合模式。当然，机组的选用与酒店建筑所需 冷负荷也密切相关。以纬度在南宁的某酒店为例，冷负荷在 8 月出现峰值，机组可回收热 量随冷负荷变化而逐月变化，幅度大且峰值出现于 8 月，生活热水负荷变 化幅度相对较小且峰值出现于 12 月 2 月。可见，可用热回收量与生活 热水负荷时间上并不完全匹配。从上 图中 可直观的看出， 制冷季节， 可用热回收量远远大于生活热水负荷。因水冷主机 效率高，制冷季节主要开启水冷主机供冷，风冷热泵主机作为冷
7、量补充很 少启用，若水冷主机具备热回收功能，则可大大减少制取生活热水的费用。三、空调系统冷热源配置及热水系统配置采用部分热回收螺杆水冷冷水机组+空气能热水机组序 号名称型号、规格单位数量备注1部分热回收螺杆水 冷冷水机组LSBLG485/M(H)制冷量：485KW，热回收量：170KW，输入功率：100KW台2夏季和过度季节供冷， 获取免费生活热水；2空气能热水机组制热量：75KW，夏天制热水量 1.71m3/h,冬天制热水量1.11m3/h (60C)功率：17.9KW台3冬季供热水，制热效率 高于热回收风冷热泵 机组热水量取值一般计算过程：1、很据图纸提供的信息，热水水箱有两个，每个20
8、吨，合计 40 吨水箱.注：客房同时使用率 0.7。冬季供热水：使用空气能热泵制热水 热水：夏季，部分热回收螺杆水冷冷水机组在满足空调需求的同时， 充分利用空调热回收获得免费的55C热水。机组单台热回收量为170KW, 假设热水进出水温升 T=30C(进水25C，出水55C)，机组每天运行在 热回收的时间不少于 5 小时，每天空调热回收量至少为 2040M=*3600 =R* AT *1031700*3600= 48T4.2*30*103空气能热泵热水机组，机组单台制热量为75KW，假设热水进出水温升 T=30C (进水25C,出水55C),机组每天运行在制热水的时间不少于8 时，每天热量至少
9、为1800KW，则产热水量为：Q 1800 凝M= *3600 = *3600= 51TR* AT *1034.2*30*103用来加热 40T 水箱里的生活热水，取得免费的热水供应四、系统主设备运行耗电量分析以下计算均依据：(1)制冷季180 天，每天开机 12 小时，每天生活热水用量 40 吨； (4)电费为1元/KWh； (5)空调使用季节系数0.51(不同时间，系统运行负荷不同，只有 很少的时间系统能达到满负荷运行。通常 10%的时间，负荷在 90%以上；30%的时间， 负荷在 60%以上；60%的时间，负荷在 40%根据美国 ARI 标准和中国行业标准 JB/T4329-97)。方案
10、一:夏季空调设备运行功率工程名称: 广西经济管理干部学院综合楼序 号设备名称、规格、型号单 位运行数量单台 功率KW合计KW备注1LSBLG485/M(H)制冷量：485KW， 量：170KW，输入功率：100KW热回收台21002002热回收水泵台27.515夏天机组每天运行12小时，耗电量为：200*12*0.51+15*5=1299KW若以业主初步要求的配置方案(方案二)，以同样的机组制冷和制热能力来计算耗电情况条件: 1、单台水冷冷水机组制冷量 88.7*2=177.4KW2、空气能热水热泵机组功率17.9*3=53.7KW，制热量75*3=225KW方案二:夏季空调设备运行功率工程名
11、称: 广西经济管理干部学院综合楼序 号设备名称、规格、型号单 位运行数量单台 功率KW合计KW备注1螺杆水冷冷水机组制冷量：497KW输入功率：88.7KW台288.7177.42空气能热水热泵机组输入功率：17.9KW,台317.953.7夏天空调机组每天运行12小时，其耗电量为：177.4*12*0.51+53.7*8=1515.3KW全年耗电量比较（因冷冻水泵等设备耗电大致相同，可以不参与比较）： 方案一：部分热回收螺杆水冷冷水机组+空气源热水机组1299*180=233820 度方案二：螺杆水冷冷水机组+空气源热水机组1515.3*180*1=272754 度方案比较：从以上比较数据可以看出，两种配置方案的年耗电量相差=272754-233820=38934 度，夏季使用热回收设备制热水，每年可节省 38934 度电
