空调余热回收技术方案分析

第38卷,总第222期2020年7月,第4期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.38,Sum.No.222Jul.2020,No.4　数据中心空调冷却及余热回收系统技术分析崔　科1,赵进良2,付晓飞3(1.百度在线网络技术(北京)有限公司,北京　100000;2.广西建设职业技术学院,广西　南宁　530000;3.河南省锅炉压力容器安全检测研究院,河南　郑州　450000)摘　要:为解决数据中心冷却和余热利用问题,提出把数据中心贴建在自来水厂旁边,利用自来水厂处理的中间过程的源水对数据中心空调系统冷却和回收IT设备余热的系统,该系统不仅能全年不断的把余热回收至居民生活热水中,还能减少冷却塔补水水耗,并以某数据中心举例计算,结果表明采用本技术方案后,每年可节省616.5万kWh电能和37.4万t水,减少0.95万t标煤和2.48万t碳排放,每年还为居民节省生活热水然气加热费1767万元,极大的提高了数据中心能源和水资源利用效率,降低运行成本。

关键词:数据中心余热回收;冷却塔自然冷却;自来水源水自然冷却;数据中心PUE和WUE;居民生活热水加热中图分类号:TK019 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2020)04-0379-06Technical Analysis of Data Center Air Conditioning Cooling andWaste Heat Recovery SystemCUI Ke1,ZHAO Jin-liang2,FU Xiao-fei3(1.Baidu Online Network Technology(Beijing)Co.,Ltd.,Beijing100000,China;2.Guangxi Polytechnic of Construction,Nanning530000,China;3.The Boiler&PressureVessel Safety Inspection Institute of Henan Province,Zhengzhou450000,China)Abstract:In order to solve the problem of data center cooling and waste heat utilization,this paper puts forward to build the data center next to the water plant,and use the source water of the intermediate process from the water plant to cool the data center air-conditioning system and recover the IT equipment waste heat.This system can recycle waste heat into domestic hot water and reduce cooling tower water consumption,which calculates from a data center as an example.The results show that after adopting this technical solution,the data center can save61.65million kWh annually and374,000tons of water,re⁃duce9,500tons of standard coal and reduce24,800tons of carbon emissions.It also saves17.67million yuan in domestic hot water and natural gas heating costs each year.Key words:data center waste heat recovery;natural cooling tower;natural cooling source of tap water; data center PUE and WUE;resident hot water收稿日期　2019-08-20 修订稿日期　2019-09-19作者简介:崔　科(1982~),男,本科,高级工程师,研究方向为数据中心暖通系统架构、节能技术、余热回收技术。

空调余热回收原理
空调系统在运行过程中会产生大量的余热，如果这部分余热能
够得到有效回收利用，不仅可以节约能源，还可以降低环境污染。

空调余热回收原理是指通过一定的技术手段，将空调系统产生的余
热进行回收利用，从而达到节能环保的目的。

首先，空调余热回收原理涉及到的关键技术是热交换技术。

热
交换技术是通过在空调系统中设置热交换器，将室内空气和室外空
气进行热量交换，从而实现余热回收。

在冬季，室内空气经过热交
换器与室外空气进行热量交换，从而提高室内空气的温度；在夏季，室内空气经过热交换器与室外空气进行热量交换，从而降低室内空
气的温度。

这样一来，就可以减少空调系统的能耗，实现节能效果。

其次，空调余热回收原理还涉及到的关键技术是热泵技术。

热
泵技术是指利用热泵循环原理，将低温热量转化为高温热量，从而
实现余热的回收利用。

通过热泵技术，可以将室内空气中的余热转
化为热水或者热风，用于供暖或者热水使用，从而实现能源的再利用。

此外，空调余热回收原理还可以通过热媒介传递技术来实现。

热媒介传递技术是指利用热媒介（如水或者空气）来传递余热，实现能源的再利用。

通过在空调系统中设置热媒介传递装置，可以将室内空气中的余热传递给其他系统或者设备，从而实现能源的共享利用。

综上所述，空调余热回收原理是通过热交换技术、热泵技术和热媒介传递技术等手段，将空调系统产生的余热进行回收利用，从而实现节能环保的目的。

随着节能环保意识的不断提高，空调余热回收技术将会得到越来越广泛的应用，为建设资源节约型社会做出贡献。

空调余热回收系统可行性分析引言随着工业化进程的加速以及人们对舒适生活要求的不断提高，空调系统在现代社会的应用日益广泛。

然而，空调使用过程中产生的大量余热却被浪费掉，不仅对环境造成不必要的负担，还浪费了宝贵的能源资源。

因此，研发一种空调余热回收系统，将余热重新利用，不仅有利于节约能源，还能减少对环境的污染。

本文将对空调余热回收系统的可行性进行分析。

空调余热回收系统的原理和功能空调余热回收系统主要通过将空调系统产生的余热收集、储存和再利用，实现能源的节约和环境的保护。

系统主要包含以下几个模块：1. 热交换器：用于在空调制冷过程中收集并传递余热。

2. 储存设备：用于临时存储余热，以便在需要时回收和利用。

3. 再利用设备：将余热转化为能量，如用于加热供暖、热水供应等。

通过热交换器，系统能够将蒸发器中的余热传递出来，并将其储存起来。

在需要加热的时候，再利用设备将储存的余热转化为热能，以满足人们对加热的需求，实现能源的再利用。

可行性分析能源节约空调系统在制冷过程中产生的余热通常被直接排放到环境中，造成能源的大量浪费。

而通过空调余热回收系统，可以将这一部分能源再次回收利用，从而实现能源的节约。

据统计，一个标准办公室建筑的空调系统每年可以产生数百千瓦的余热能量，如果这些余热能够被回收利用，能够大大减少对传统能源的依赖。

环境保护空调系统产生的余热，在排放到环境中之前需要通过冷热交换设备降温，这个过程中会产生额外的能量消耗。

而采用余热回收系统，可以将这些余热进行有效回收和利用，减少了对环境的进一步污染。

同时，通过减少对传统能源的需求，也能够减少温室气体的排放，对全球气候变化问题起到积极的作用。

经济效益传统的空调系统在使用过程中，需要不断地消耗能源，造成了昂贵的能源开支。

而采用空调余热回收系统后，可以将余热转化为能源，减少能源的消耗，从而降低了能源开支。

同时，回收利用余热还可以降低加热和热水供应的成本，对用户来说具有显著的经济效益。

空调余热回收的原理和利用以空调余热回收的原理和利用为标题，本文将详细介绍空调余热回收的原理以及其在实际应用中的利用。

一、空调余热回收的原理空调余热回收是指通过技术手段将空调系统产生的热量回收利用的过程。

空调系统在运行过程中，会产生大量的热量，其中包括排风热量、冷凝热量和压缩热量等。

传统上，这些热量都被排放到室外，导致能源的浪费和环境的负担。

而通过余热回收技术，可以将这些热量回收利用，提高能源利用效率，减少环境污染。

1.1 排风热量回收空调系统在室内空气循环的过程中，会产生大量的排风热量。

传统上，这些热量直接通过通风系统排放到室外，造成能源的浪费。

而通过安装热交换器，可以将排风热量回收利用。

热交换器将排出的热风与新鲜空气进行热交换，使得新鲜空气在进入室内之前被预先加热，减少空调的能耗，提高能源利用效率。

1.2 冷凝热量回收空调系统在制冷过程中，会产生大量的冷凝热量。

传统上，这些热量通过冷凝器散发到室外，造成能源的浪费。

而通过安装热泵或热交换器，可以将冷凝热量回收利用。

热泵通过循环工作介质的方式，将冷凝热量转移给需要加热的介质，实现能源的回收利用。

热交换器则通过热交换的方式，将冷凝热量传递给新鲜空气或其他需要加热的介质，提高能源利用效率。

1.3 压缩热量回收空调系统在压缩制冷过程中，会产生大量的压缩热量。

传统上，这些热量通过冷凝器散发到室外，造成能源的浪费。

而通过安装热泵或热交换器，可以将压缩热量回收利用。

热泵通过循环工作介质的方式，将压缩热量转移给需要加热的介质，实现能源的回收利用。

热交换器则通过热交换的方式，将压缩热量传递给新鲜空气或其他需要加热的介质，提高能源利用效率。

二、空调余热回收的利用空调余热回收技术的应用范围非常广泛，涵盖了建筑、工业、农业等多个领域。

2.1 建筑领域在建筑领域，空调余热回收可以用于供暖、热水供应等方面。

通过将空调系统产生的余热回收利用，可以降低建筑物的能耗，提高能源利用效率。

空压机余热回收方案空压机的余热回收是指将空压机产生的废热通过适当的技术手段进行回收利用，以提高能源利用效率和降低能源消耗。

空压机余热回收方案可以采用以下几种方式：1.空压机余热回收系统空压机在工作过程中，会产生大量的热能，可以通过安装余热回收系统来回收这些热能，减少能源的浪费。

这种系统一般包括余热回收装置、余热回收管道、余热回收器等，通过将余热传递给需要加热的介质，来实现能量的回收利用。

2.空压机余热供暖系统空压机的余热可以用于供暖系统，减少使用传统的燃气锅炉或电锅炉的能源消耗。

可以通过余热回收装置将空压机产生的余热传递给供暖系统的水或空气，提高供暖效果，减少供暖能源的消耗。

3.空压机余热再发电系统空压机的余热也可以用于热电联供系统，通过余热再发电装置将余热转化为电能，提高能源利用效率。

余热再发电系统一般包括余热回收装置、蒸汽发电机等设备，通过高温高压的蒸汽驱动发电机发电，将余热转化为电能。

4.空压机余热空调系统空压机的余热还可以用于空调系统，提高空调效果，减少能源消耗。

可以通过余热回收装置将空压机产生的余热传递给制冷系统的冷却介质，实现冷热能量的转化，提高空调的制冷效果。

5.空压机余热利用于工艺过程空压机的余热还可以利用于一些工艺过程中，提高工艺效率，减少能源消耗。

比如在一些生产过程中需要加热的物体或介质，可以利用空压机的余热进行加热，减少外部能源的消耗。

综上所述，空压机的余热回收方案有多种选择，可以根据具体情况选择适合的方案。

无论采用何种方案，都需要注意系统的稳定性和安全性，确保系统能够正常运行并实现能源的回收利用。

同时，还需要考虑余热回收系统的投资成本和运营成本，确保回收利用的经济效益。

空调余热回收的原理和利用概述空调余热回收是一种利用空调系统产生的热量进行再利用的技术。

通过回收空调系统中的余热，可以提高能源利用效率，减少能源消耗，降低环境污染。

本文将详细介绍空调余热回收的原理和利用相关的基本原理。

空调系统的工作原理在介绍空调余热回收的原理之前，我们先了解一下空调系统的工作原理。

空调系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组成。

1.压缩机：将低温低压的制冷剂气体吸入，通过压缩提高其温度和压力。

2.蒸发器：将高温高压的制冷剂气体进入蒸发器，与室内空气进行热交换，制冷剂吸收室内空气中的热量，从而使室内空气温度下降。

3.冷凝器：将经过蒸发器后的制冷剂气体进入冷凝器，与外部空气进行热交换，制冷剂释放热量，从而使制冷剂气体冷却并凝结成液体。

4.膨胀阀：控制制冷剂液体流量和压力，使其进入蒸发器继续循环。

空调余热回收的原理空调系统在制冷过程中产生了大量的余热，这些热量通常被排放到室外，造成能源的浪费。

而空调余热回收技术就是利用这些余热，将其再利用起来。

空调余热回收的原理可以分为两个方面：1.空气热回收：室内空调系统通过蒸发器将室内空气中的热量吸收，然后通过冷凝器将热量释放到室外空气中。

在这个过程中，冷凝器与蒸发器之间形成了一个热交换的闭环。

而空调余热回收技术就是将冷凝器释放出的热量再次回收利用，通过热交换的方式将其传递给其他需要热量的设备或系统，如暖气系统、热水系统等。

2.水热回收：空调系统在冷凝器中产生的热量可以用来加热水。

空调系统可以通过热交换器将冷凝器释放的热量传递给水，从而将水加热。

这样可以实现热水的供应，避免了额外的能源消耗。

空调余热回收的利用方式空调余热回收的利用方式多种多样，根据具体的需求和场景选择不同的方式进行利用。

以下是几种常见的空调余热回收利用方式：1.暖气系统：将空调系统产生的余热通过热交换器传递给暖气系统，从而实现室内供暖。

这种方式可以减少供暖系统的能源消耗，提高能源利用效率。

空调余热回收系统可行性分析空调余热回收系统指的是通过回收空调产生的热量，并将其转化为其他有用的能量形式进行利用的一种系统。

该技术可以有效地提高能源利用率，减少能源消耗和碳排放。

下面将从技术可行性、经济可行性和环境可行性三个方面进行分析。

技术可行性：空调余热回收系统的关键技术包括热交换器、管道系统和冷却装置等。

目前，这些技术已经相对成熟并广泛应用于工业和民用领域。

通过将热交换器安装在空调系统的冷凝器和蒸发器之间，可以有效地回收和利用热量。

此外，热交换器的设计和材料选择也较为成熟，可以适应不同的工作条件。

因此，从技术角度来看，空调余热回收系统是可行的。

经济可行性：空调余热回收系统的经济可行性取决于系统的投资成本和运行收益。

整个系统的建设和安装成本包括热交换器设备、管道系统、冷却装置以及监测和控制设备等。

此外，还需要计算系统的运输、维护和管理成本。

然而，通过回收利用空调产生的余热，系统可以降低建筑物的供暖和热水成本，从而实现能源节约和经济效益。

根据相关研究，空调余热回收系统的回收率可以达到50%以上，因此具有较高的经济回报。

因此，从经济角度来看，空调余热回收系统也是可行的。

环境可行性：空调系统的运行会产生大量的热量排放，不仅浪费能源，还会给环境带来一定的负面影响。

而空调余热回收系统可以将这部分热量利用起来，减少对环境的负面影响。

同时，该系统还可以减少对传统能源的依赖，降低碳排放和温室气体排放，从而有助于保护环境和减缓气候变化。

此外，该系统还可以提供稳定的热能供应，减少能源供应的不确定性。

因此，从环境角度来看，空调余热回收系统也是可行的。

综上所述，空调余热回收系统在技术、经济和环境方面都具备可行性。

然而，要实现该系统的普及和推广，还需要关注相关政策的支持和企业的积极参与。

通过有效的技术应用和政策支持，空调余热回收系统有望成为未来能源利用的重要途径。

㊀第３８卷ꎬ总第２２２期２０２０年７月ꎬ第４期«节能技术»ＥＮＥＲＧＹＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ ３８ꎬＳｕｍ Ｎｏ ２２２Ｊｕｌ ２０２０ꎬＮｏ ４㊀数据中心空调冷却及余热回收系统技术分析崔㊀科１ꎬ赵进良２ꎬ付晓飞３(１.百度在线网络技术(北京)有限公司ꎬ北京㊀１０００００ꎻ２.广西建设职业技术学院ꎬ广西㊀南宁㊀５３００００ꎻ３.河南省锅炉压力容器安全检测研究院ꎬ河南㊀郑州㊀４５００００)摘㊀要:为解决数据中心冷却和余热利用问题ꎬ提出把数据中心贴建在自来水厂旁边ꎬ利用自来水厂处理的中间过程的源水对数据中心空调系统冷却和回收ＩＴ设备余热的系统ꎬ该系统不仅能全年不断的把余热回收至居民生活热水中ꎬ还能减少冷却塔补水水耗ꎬ并以某数据中心举例计算ꎬ结果表明采用本技术方案后ꎬ每年可节省６１６.５万ｋＷｈ电能和３７.４万ｔ水ꎬ减少０.９５万ｔ标煤和２.４８万ｔ碳排放ꎬ每年还为居民节省生活热水然气加热费１７６７万元ꎬ极大的提高了数据中心能源和水资源利用效率ꎬ降低运行成本ꎮ关键词:数据中心余热回收ꎻ冷却塔自然冷却ꎻ自来水源水自然冷却ꎻ数据中心ＰＵＥ和ＷＵＥꎻ居民生活热水加热中图分类号:ＴＫ０１９㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１００２－６３３９(２０２０)０４－０３７９－０６ＴｅｃｈｎｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＤａｔａＣｅｎｔｅｒＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇＣｏｏｌｉｎｇａｎｄＷａｓｔｅＨｅａｔＲｅｃｏｖｅｒｙＳｙｓｔｅｍＣＵＩＫｅ１ꎬＺＨＡＯＪｉｎ－ｌｉａｎｇ２ꎬＦＵＸｉａｏ－ｆｅｉ３(１.ＢａｉｄｕＯｎｌｉｎｅＮｅｔｗｏｒｋＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(Ｂｅｉｊｉｎｇ)Ｃｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００００ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＧｕａｎｇｘｉＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎꎬＮａｎｎｉｎｇ５３００００ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＴｈｅＢｏｉｌｅｒ＆ＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌＳａｆｅｔｙＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅꎬＺｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄａｔａｃｅｎｔｅｒｃｏｏｌｉｎｇａｎｄｗａｓｔｅｈｅａｔｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎꎬｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｏｂｕｉｌｄｔｈｅｄａｔａｃｅｎｔｅｒｎｅｘｔｔｏｔｈｅｗａｔｅｒｐｌａｎｔꎬａｎｄｕｓｅｔｈｅｓｏｕｒｃｅｗａｔｅｒｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｐｒｏｃｅｓｓｆｒｏｍｔｈｅｗａｔｅｒｐｌａｎｔｔｏｃｏｏｌｔｈｅｄａｔａｃｅｎｔｅｒａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｒｅｃｏｖｅｒｔｈｅＩＴｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗａｓｔｅｈｅａｔ.Ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｃａｎｒｅｃｙｃｌｅｗａｓｔｅｈｅａｔｉｎｔｏｄｏｍｅｓｔｉｃｈｏｔｗａｔｅｒａｎｄｒｅｄｕｃｅｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎꎬｗｈｉｃｈｃａｌｃｕｌａｔｅｓｆｒｏｍａｄａｔａｃｅｎｔｅｒａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｆｔｅｒａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎꎬｔｈｅｄａｔａｃｅｎｔｅｒｃａｎｓａｖｅ６１.６５ｍｉｌｌｉｏｎｋＷｈａｎｎｕａｌｌｙａｎｄ３７４ꎬ０００ｔｏｎｓｏｆｗａｔｅｒꎬｒｅ￣ｄｕｃｅ９ꎬ５００ｔｏｎｓｏｆｓｔａｎｄａｒｄｃｏａｌａｎｄｒｅｄｕｃｅ２４ꎬ８００ｔｏｎｓｏｆｃａｒｂｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｓ.Ｉｔａｌｓｏｓａｖｅｓ１７.６７ｍｉｌｌｉｏｎｙｕａｎｉｎｄｏｍｅｓｔｉｃｈｏｔｗａｔｅｒａｎｄｎａｔｕｒａｌｇａｓｈｅａｔｉｎｇｃｏｓｔｓｅａｃｈｙｅａｒ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｄａｔａｃｅｎｔｅｒｗａｓｔｅｈｅａｔｒｅｃｏｖｅｒｙꎻｎａｔｕｒａｌｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒꎻｎａｔｕｒａｌｃｏｏｌｉｎｇｓｏｕｒｃｅｏｆｔａｐｗａｔｅｒꎻｄａｔａｃｅｎｔｅｒＰＵＥａｎｄＷＵＥꎻｒｅｓｉｄｅｎｔｈｏｔｗａｔｅｒ收稿日期㊀２０１９－０８－２０㊀㊀修订稿日期㊀２０１９－０９－１９作者简介:崔㊀科(１９８２~)ꎬ男ꎬ本科ꎬ高级工程师ꎬ研究方向为数据中心暖通系统架构㊁节能技术㊁余热回收技术ꎮ０㊀引言近年来ꎬ随着信息化的高度发展ꎬ物联网㊁云计９７３算及移动互联概念的推出ꎬ数据中心也加快了建设步伐ꎬ向着高功率高密度前进ꎬ数据中心所使用的服务器和网络传输设备将高品位电能转化为低品位热能ꎬ最终被空调系统散到室外环境中ꎬ没有被充分利用ꎬ造成极大的损失ꎮ国内外数据中心冷却大多采用冷却塔＋水冷冷水机组供冷系统㊁风冷冷水机组供冷系统㊁直接新风或间接新风冷却系统㊁地表水冷却系统＋水冷冷水机组供冷系统㊁闭式冷却塔＋液冷冷却系统及热管背板冷却系统等ꎬ它们的共同点是均未回收ＩＴ设备余热ꎬ而部分和办公楼或酒店合建的数据中心通常设计了热泵机组ꎬ为办公楼或酒店提供空调和生活热水ꎬ由于受到季节和人员数量等因素的限制ꎬ余热回收量相对较少ꎮ本文提出一种新型数据中心冷却和余热回收方案ꎬ可把数据中心ＩＴ设备散发的余热全年不间断的回收至居民生活热水中ꎬ并对该方案进行技术分析ꎮ１㊀背景情况２０１８年中国数据中心总耗电量超过１６０８亿ｋＷｈ[６]ꎬ占全国总用电量的２.３５％左右[６]ꎬ总电耗每年还以１１％左右的速度增长[６]ꎬ数据中心不仅消耗大量的电能还消耗大量的水ꎬ因此数据中心行业节能㊁节水㊁减排势在必行ꎮ以北京某互联网数据中心为例:总ＩＴ功率约为:１１０００ｋＷꎬ全年耗电量约１.１亿ｋＷｈꎬ全年实际耗水量约为１７６０００ｔꎬ全年ＰＵＥ[５](电力使用效率)约为:１.２８ꎬＷＵＥ[５](水资源使用效率)约为:１.８３Ｌ/ｋＷｈꎮ而现阶段数据中心设计者仅考虑降低数据中心ＰＵＥꎬ未考虑数据中心余热利用ꎬ如把ＩＴ设备余热全部或部分回收可有效减少数据中心电耗㊁水耗和碳排放ꎮ２㊀新型冷却热回收系统方案２.１㊀方案简述在全国大部分地区ꎬ自来水温度都较低ꎬ尤其是严寒㊁寒冷及夏热冬冷地区ꎬ较低的自来水中蕴藏着巨大的冷量ꎬ居民在生活中对生活热水又有很大的需求ꎬ如两者结合使数据中心ＩＴ设备余热回收至自来水中ꎬ则减少了居民对生活热水用电和燃气消耗ꎬ而数据中心空调系统为了节能一般控制冷冻水供水温度在１５~１８ħ之间ꎬ因此为采用自来水源水作为数据中心空调系统冷源和电制冷机组冷却水创造了有利条件ꎮ以北京为例ꎬ全年自来水温度在６~２７ħ之间变化ꎬ而自来水源水温度和自来水温度基本相同ꎬ甚至更低ꎬ因此自来水源水可作为数据中心冷源或冷却水ꎬ冬季和过渡季可把水厂中经过混凝㊁絮凝㊁沉淀过滤后的中间过程源水通过板换和冷冻水换热ꎬ为数据中心空调系统供冷ꎬ实现免费冷却ꎬ而吸收机房余热的源水进入自来水厂制备自来水ꎬ可把数据中心的ＩＴ设备余热回收到自来水中ꎬ夜间自来水供应量较小时ꎬ由冷却塔自然冷却为空调系统补充供冷ꎮ在夏季自来水温度较高时ꎬ把处理后的中间过程源水供入电制冷冷机冷疑器作为冷机冷却水ꎬ源水升温后再进入自来水厂制备自来水ꎬ夜间自来水供应量较小时ꎬ由冷却塔补充为电制冷冷机提供冷却水ꎬ此方案中冷却塔仅是辅助供冷设备ꎬ使用时间较短ꎬ因此降低冷却塔电耗水耗ꎬ提高数据中心能源使用效率ꎮ２.２㊀数据中心选址采用自来水源水对空调系统冷却的数据中心ꎬ需要把数据中心和自来水厂贴建ꎬ可减少管道长度㊁降低源水冷却水泵能耗㊁降低系统投资及管道施工难度ꎮ２.３㊀方案设计源水现经过水厂预处理后ꎬ供入数据中心对空调系统冷却ꎬ回收ＩＴ设备余热后再供至水厂处理成自来水ꎬ最后接入市政自来水管网供至用户ꎬ系统流程如图１所示ꎮ２.４㊀方案分析图１所示方案在节能和运行管理方面有如下优势:(１)自来水厂位于数据中心下游ꎬ自来水源水在水厂经过混凝㊁沉淀㊁澄清㊁过滤等预处理后进入数据中心冷却回收ＩＴ设备余热再供回水厂进行后过滤㊁消毒杀菌等水处理ꎬ因此不会污染自来水ꎬ空调换热设备初投资低ꎬ运行管理简单ꎬ水厂热损失较少ꎬ回收ＩＴ设备余热较多ꎮ(２)由于自来水源水冬季和过渡季水温较低ꎬ可作为数据中心免费冷源ꎬ取代采用冷却塔自然冷却的运行方法ꎬ极大缩短了冷却塔和冷机使用时间ꎬ降低系统电耗和水耗ꎮ(３)由于对数据中心冷却后的中间过程源水直接被供至水厂处理成自来水而不排至河流ꎬ不影响河流的温度场ꎬ不破坏河流生态环境ꎮ２.５㊀设备选型分析如图１所示新增源水冷却泵需克服自来水厂至数据中心园区源水换热器和制冷机组供回水管线及设备阻力ꎬ因此扬程需要依此部分管线设备总阻力０８３计算ꎬ而数据中心供冷系统设备按照实际需求选型ꎬ方法和不采用此方案选型方法相同ꎬ自来水厂一二级泵及中间水泵扬程按照实际水厂处理系统需求选型ꎬ其方法也与不采用此方案相同ꎬ本次冷却采用水厂中间处理过程水ꎬ因此不会影响居民供水压力ꎮ图１㊀数据中心余热回收系统流程示意图其中:１－自来水水源ꎻ２－级泵ꎻ３－自来水厂预处理系统ꎻ４－源水冷却泵ꎻ５－源水和冷冻水换热器ꎻ６－冷冻水泵ꎻ７－数据中心末端设备ꎻ８－冷水机组ꎻ９－冷却水泵ꎻ１０－冷却塔ꎻ１１－水厂中间加压水泵ꎻ１２－终过滤处理ꎻ１３－消毒杀菌处理ꎻ１４－清水池ꎻ１５－二级泵３㊀自来水源水条件３.１㊀自来水温度参数分析自来水水源一般取自地表水ꎬ因此水温较低ꎬ以北京地区为例ꎬ全年自来水温度在６到２７ħ变化ꎬ如下表一所示ꎮ表１㊀北京某水厂自来水全年月平均温度月份１月２月３月４月５月６月７月８月９月１０月１１月１２月最高温度/ħ６７１２１７２０２５２７２７２３１６１１７㊀㊀注:上表自来水温度可视为自来水源水温度ꎮ３.２㊀自来水供应量分析自来水厂日供水量逐时变化曲线如下图２所示ꎮ图２㊀城市自来水用水量随时刻的变化曲线[３]自来水供应在夜间２０点至凌晨５点之间为一天中的最小时段ꎬ共９ｈꎬ平均供应量约为日供水量的１.６５％ꎬ在凌晨５点到晚上２０点之间为供应最大时段ꎬ共１５ｈꎬ平均供应量约为日用水量的５％ꎬ白天最大用水量约为夜间最小用水量的３~４倍ꎬ因此数据中心空调冷却水系统需依据上述特点进行设计ꎬ可在全天最大限度利用自来水源水供冷ꎮ４㊀数据中心应用分析４.１㊀设计举例以日产自来水量１０万ｔ的水厂为例:由上图２可知:夜间２０点到凌晨５点时的小时用水量最小ꎬ约为:１０００００ˑ１.６５％＝１６５０ｔ/ｈꎬ凌晨５点到晚上２０点的小时用水量较大ꎬ约为:１０００００ˑ５％＝５０００ｔ/ｈꎮ以北京某数据中心园区为例ꎬ设计总机柜数为４５００个ꎬ设计单机柜功率为８.０ｋＷꎬＩＴ设备平均负荷率为:０.８５ꎻ总ＩＴ负荷为:３０６００ｋＷꎻ空调总冷负荷约为:３９０００ｋＷꎮ数据中心园区空调冷冻水循环水量为:３９０００ˑ３.６/(４.１８７ˑ７)＝４７９０ｔ/ｈꎻ式中:３.６为单位换算系数ꎻ４.１８７为水的比热/ｋＪ ｋｇ－１ꎻ７为冷冻水设计供回水温差/ħꎻ数据中心空调冷冻水设计供回水温度１５/２２ħꎮ设计自来水源水自由却时供回水温度设计为:１３/２０ħꎻ由表１可知:一年中１~３月和１１~１２月份(共计１５１天)自来水源水月平均温度小于等于１３ħꎬ空调系统冷源可由自来水源水提供ꎻ而４至１０月的月平均自来水温度大于１３ｋＷｈ(共计２１４１８３天)ꎬ空调系统需开启电制冷冷机补充制冷或者完全由电制冷冷机供冷ꎬ此时自来水源水作为冷机的冷却水ꎬ在自来水源水供水量较小时段ꎬ由冷却塔补充为电制冷冷机提供冷却水ꎬ在自来水源水供应量较大时段ꎬ电制冷冷机冷却水全部由自来水源水提供ꎮ４.２㊀系统设计如下图３所示ꎬ系统设计４套空调冷冻水自来水源水换热供冷单元(换热供冷单元包含水水换热器和源水冷却水泵)㊁４套电制冷冷机供冷单元(电制冷冷机供冷单元包括冷机㊁冷却塔㊁冷却塔自由冷却板换㊁源水冷却水泵㊁冷却水泵㊁冷冻水一次泵)㊁４套二次泵和连续供冷蓄冷罐ꎬ其中均包含１套备用供冷单元ꎮ图３㊀数据中心空调冷却系统即余热回收系统其中:１－自来水源水泵ꎻ２－过滤器ꎻ３－自来水源水与冷冻水换热器ꎻ４－电制冷冷水机组ꎻ５－冷冻水一次泵ꎻ６－冷冻水二次泵ꎻ７－冷却水泵ꎻ８－冷却塔ꎻ９－冷却塔自由冷却板换ꎻ１０－蓄冷罐ꎻ１１－过滤设备ꎻ１２－消毒杀菌ꎻ１３－清水池ꎻ１４－二级泵ꎻ１５－一级泵ꎻＶ１－Ｖ８电动开关阀４.３㊀运行策略空调系统全年运行时ꎬ根据白天和夜间不同时段自来水供水量不同ꎬ调节自来水源水换热单元和电制冷冷机供冷单元运行台数ꎬ冬季过渡季自然冷却时ꎬ由自来水源水换热系统和冷却塔自然冷却代替电制冷冷机供冷ꎻ夏季电制冷冷机供冷运行时ꎬ自来水源水作为电制冷冷机冷却水运行ꎮ根据图３系统在自然冷却和电制冷冷机供冷时两种运行模式见表２ꎮ表２㊀运行策略全年运行模式每天运行时段运行设备数量冬季过渡季自然冷却运行２０:００至０５:００１套自来水源水换热供冷单元＋２套冷却塔供冷单元０５:００至２０:００３套自来水源水换热供冷单元夏季电制冷机运行２０:００至０５:００１套自来水源水冷却泵＋２套冷却塔和２套冷却水泵０５:００至２０:００３套自来水源水冷却泵㊀㊀注:当源水温度大于１３ħ小于冷机最低冷却水进水温度时ꎬ源水自由冷却供冷单元和电制冷冷机供冷单元混合运行的台数需根据实际源水温度确定ꎮ㊀㊀由于北京地区冬季源水温度远低于数据中心空调冷冻水设计供回水温度ꎬ因此自来水源水侧可采用７/２０ħ运行ꎬ不仅能提高余热回收量ꎬ还可减少夜间冷却塔自由冷却运行时间ꎬ降低冷却塔电耗水耗ꎬ进一步降低数据中心ＰＵＥ和ＷＵＥꎬ空调系统全年运行还应尽可能提高冷冻水供回水温度ꎬ延长源２８３水自然冷却时间ꎬ从而提高余热回收率和冷机ＣＯＰꎬ当冷冻水供回水温度提高至１８/２４ħ时ꎬ全年计算ＰＵＥ小于１.２０ꎮ５㊀节能计算５.１㊀自由冷却运行时热回收计算当自来水源水温度小于等于１３ħ时ꎬ系统自然冷却运行ꎬ余热回收分两个时段计算ꎮ在夜间２０点到凌晨５点时(共计９ｈ)ꎬ自来水供应量约为:１６５０ｔ/ｈꎬ仅１套源水换热单元供冷运行ꎬ每小时回收热量ｑ１为:ｑ１＝ｍ１ｃｐΔｔ/３.６＝１３４１０ｋＷ(１)式中㊀ｍ１ 自来水供应量ꎬ１６５０ｔ/ｈꎻｃｐ 水的定压比热ꎬ４.１８ｋＪ/(ｋｇ ħ)ꎻΔｔ１ 冷却和冷冻水供回水温差ꎬ取７ħꎮ在凌晨５点到２０点时(共计１５ｈ)ꎬ自来水供水量约为５０００ｔ/ｈ大于空调系统总循环水量:此时段小时回收热量为全部数据中心余热ꎬ即为数据中心的空调总冷负荷:ｑ２＝３９０００ｋＷꎻ全天余热回收量Ｑ为:Ｑ＝９ｑ１＋１５ｑ２＝７０５６９０ｋＷｈ(２)式中㊀９ 夜间自由冷却运行小时数ꎻ１５ 白天自由冷却运行小时数ꎮ５.２㊀电制冷机运行时热回收计算电制冷冷机供冷(即自来水源水温度大于１３ħ时)全天可回收余热量Ｑᶄ为:Ｑᶄ＝ｋＱ＝７７６２５９ｋＷｈ(３)注:ｋ 制冷机制冷时耗功的热量系数[２]ꎬ宜取１.１０~１.３０ꎬ高温冷机取小值ꎬ低温冷机取大值ꎻ由于在源水温度大于１３ħ小于冷机最低冷却水进水温度时ꎬ源水自由冷却供冷单元和冷机＋冷却塔供冷单元混合运行ꎬ故ｋ取１.１０ꎮ５.３㊀全年有效回收余热计算(１)全年总回收数据中心余热为:Ｑ０＝１５１Ｑ＋２１４Ｑᶄ＝９８１６４３ＧＪ(４)式中㊀１５１ 完全自由冷却的天数ꎻ２１４ 电制冷冷机运行的天数ꎮ(２)全年有效回收余热量Ｑᶄ０为:Ｑᶄ０＝Ｑ０ˑｎ１ˑｎ２＝２２０８６９ＧＪ(５)注:ｎ１ 居民生活用热水占生活用水的比例:一般为０.４~０.５[１]ꎬｎ１取０.４５ꎻｎ２ 自来水厂及市政管网热量损失率ꎬ一般为０.１~０.５ꎬｎ２取０.５ꎬ当新建自来水厂清水池管道及市政给水管网设置保温则可取小值ꎬ没有保温取大值ꎮ５.４㊀全年余热回收可节省标煤计算ｍｍ＝αＱᶄ０＝７５３１ｔ(６)式中㊀α 每ＧＪ热量的折标煤系数ꎬ一般取０.０３４１ｔ/ＧＪ[４]ꎮ采用上述方案全年减少居民生活热水用热所节省标准煤约７５３１ｔꎮ５.５㊀全年耗水量和ＷＵＥ计算:(１)冷却塔辅助散热量计算自由冷却运行时夜间２０点到凌晨５点需要冷却塔辅助散热量Ｑ３为:Ｑ３＝(ｑ２－ｑ１)ｈ＝(３９０００－１３４１０)ˑ９＝２３０３１０ｋＷｈ电制冷冷机运行时夜间２０点到凌晨５点需要冷却塔辅助散热量Ｑ４为:Ｑ４＝(ｑ２－ｑ１)ˑ１.１０ˑｈ＝(３９０００－１３４１０)ˑ１.１０ˑ９＝２５３３４１ｋＷｈ冷却塔全年辅助总散热量为:Ｑｓ＝１５１ˑＱ３＋２１４ˑＱ４＝１５１ˑ２３０３１０＋２１４ˑ２５３３４１＝８８９９１７８４ｋＷｈ冷却塔全年散热量占数据中心空调系统总散热量的百分比η２为:η２＝８８９９１７８４/(３９０００ˑ１.１０ˑ２４ˑ３６５)＝２３.６８％数据中心的全年平均ＷＵＥ约为:２３.６８％ˑ１.８３＝０.４３３Ｌ/ｋＷｈ注:１.１０ 制冷机制冷时耗功的热量系数[２]ꎻ１.８３ 北京某互联网数据中心的全年运行ＷＵＥꎻ(２)采用传统冷却塔＋电制冷冷机供冷技术方案全年总耗水量为:Ｇ１＝３０６００ˑ２４ˑ３６５ˑ１.８３/１０００＝４９０５４２ｔ/ａ(３)采用源水冷却余热回收方案全年总耗水量约为:Ｇ２＝０.４３３ˑ３０６００ˑ２４ˑ３６５/１０００＝１１６０６８ｔ/ａ因此全年可节约用水量约为:４９０５４２－１１６０６８＝３７４４７４ｔ/ａꎬ约为２４０~２５０万居民一天的用水量ꎬ较传统数据中心水冷空调系统节水率为:３７４４７４/４９０５４２＝７６.３％ꎬ因节约用水而减少标煤约为３２ｔ/ａꎮ５.６㊀全年运行ＰＵＥ计算:空调冷冻水设计供回水温度为１５/２２ħ时ꎬ根据表１可知ꎬ北京地区全年完全自然冷却运行时间约为５~６个月ꎬ全年ＰＵＥ计算如表３所示ꎮ全年回收至居民生活热水中的有效余热占全年耗电量的百分比η为:η＝Ｑᶄ０/Ｑｅ＝２２０８６９/(３０６００ˑ１.２４７ˑ２４ˑ３６５ˑ３.６ˑ１０６ˑ１０－９)＝１８.４％(７)３８３表３㊀全年ＰＵＥ计算名称数量年总用电量/ｋＷｈ３３４２３７３２０年ＩＴ总用电量/ｋＷｈ２６８０５６０００年均ＰＵＥ１.２５７全年节电量/ｋＷｈ６１６５２８８电费/元 (ｋＷｈ)－１０.７７年节省电费/元 ａ－１４７４７２７２㊀㊀注:１.全年节电量以参考数据中心ＰＵＥ１.２８计算的总用电量和本方案计算的总用电量之差ꎻ２.ＰＵＥ计算仅按照表２所示两种运行模式进行计算故实际运行ＰＵＥ小于上述计算值ꎻ３.ＰＵＥ计算中电气系统损耗以参考数据中心实际损耗为准ꎮ６㊀经济性分析６.１㊀节能减排分析采用本方案后ꎬ数据中心每年可节约的自来水量和标煤量㊁节省的水费以及为居民节省的天然气费用如表４㊁表５所示ꎬ表６按照居民使用燃气热水器进行计算的结果ꎬ而部分家庭还使用电热水器ꎬ因此每年节省的标煤和为居民节省的生活热水加热费用远大于表４计算值ꎮ表４㊀居民节约天然气用量计算名称数量年有效热回收量/ＧＪ ａ－１２２０８６９天然气低位热值/ｋＪ Ｎｍ－３３６５３３居民燃气热水器效率０.９年节约天然气总量/Ｎ ｍ３ ａ－１６７１７５０９居民阶梯天然气价格/元 Ｎｍ－３２.６３居民年节约燃气费用/万元 ａ－１１７６７表５㊀年节约水费计算名称数量年均节约用水量/ｔ ａ－１３７４４７４北京工业用水价格/元 ｔ－１９年节约水费/万元 ａ－１３３７表６㊀年节能减排计算名称数量节约用水折标煤/ｔ ａ－１３２余热回收折标煤/ｔ ａ－１７５３１节约用电折标煤/ｔ ａ－１２０００年总减少标煤/ｔ ａ－１９５６３年减排二氧化碳/ｔ ａ－１２４８６３㊀㊀２０１８年全国数据中心总用电量超过１６０８亿ｋＷｈꎬ以１８.４％的热回收效率计算ꎬ每年回收余热约为:１６０８ˑ１８.４％ˑ３.６ˑ１０６ˑ１０－９＝８５８９万ＧＪꎬ节约１.６亿ｔ自来水㊁节省３６３.６万ｔ标煤㊁减少碳排放９４５.５万ｔ㊁二氧化硫８.７万ｔ和氮氧化合物２.５万ｔꎬ而数据中心总用电量每年增长率约为１１％ꎬ因此节能减排和经济效益非常显著ꎮ６.２㊀投资估算图３方案比独立的自来水厂水处理系统和数据中心供冷系统仅增加了水厂至数据中心冷源中心供回水管道㊁水水换热器㊁供冷水泵和源水冷却泵ꎬ其余各自的管道系统㊁设备均和现有水厂或者数据中心不无差别ꎬ投资回收期见表７ꎮ表７㊀投资回收期估算名称单价数量合计水水换热器/万元８０４３２０源水冷却泵＋供冷水泵/万元２２８１７６配电＋管道系统及部件/万元３５０１３５０土建费用/万元１４０１１４０管理费及税金１５０１１５０总投资/万元１１３６节约水费/万元３３７节约电费/万元４７４.７投资回收期/年<１.４７㊀结论(１)大型数据中心和自来水厂贴建ꎬ采用自来水中间处理过程的源水对数据中心冷却不仅可全年回收ＩＴ设备余热ꎬ用来提高自来水温度减少居民生活热水用热消耗ꎬ提高能源利用效率ꎬ还能减少空调系统蒸发冷却用水量ꎬ极大的降低了数据中心的ＰＵＥ和ＷＵＥꎬ降低运行成本ꎬ当冷冻水供回水温度提高至１８/２４ħ时ꎬ全年ＰＵＥ低于１.２０ꎮ(２)经计算可知采用本方案后数据中心ＩＴ设备全年有效余热回收率可达１８.４％ꎬ如新建市政自来水管网㊁水厂管道及清水池等设置保温减少热损失ꎬ有效余热回收率可提高至３０％以上ꎬ极大减少了居民对生活热水用热的需求ꎮ参考文献[１]ＧＢ５００１５－２００３(２００９年版).建筑给水排水设计规范[Ｓ].北京:中国计划出版社ꎬ２０１０:１８－２０ꎬ９２－９５. [２]陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)[Ｍ].北京:中国建筑工业出版社ꎬ２００７:２０５８.[３]严煦世ꎬ范瑾初.给水工程(第四版)[Ｍ].北京:中国建筑工业出版社ꎬ１９９９:１９.[４]ＧＢ/Ｔ２５８９－２００８.综合能耗计算通则[Ｓ].北京:中国标准出版社ꎬ２００８:４－５.[５]ＧＢ/Ｔ５０１７４－２０１７.数据中心设计规规范[Ｓ].北京:中国计划出版社ꎬ２０１７:５.[６]张文佺ꎬ王晓晔ꎬ乔军晶ꎬ等.点亮绿色云端:中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究[Ｒ].北京:国际环保组织绿色和平与华北电力大学ꎬ２０１９:１.４８３。

天然科技中央空调废热全热回收技术一、中央空调废热全热回收技术原理：中央空调运用卡诺循环的原理，通过消耗少量的电能做功，把房间内大量的热量转移到室外，在整个过程中遵循热力学第一定律。

因此中央空调散发到室外的热量远远大于其耗电量。

众所周知，夏季空调器在制冷运行的同时，必须通过冷凝向外界散发出大量的冷凝废热，目前绝大部分空调器在设计时并没有将这部分热量加以有效的利用，而是将其直接排放到大气中，如风冷机组铜鼓风扇、水冷机组通过冷却直接向外界排放大量的热量，而因主机的机器效率和电机的功率因素散发出热量大约是制冷量的120%。

因此，热回收技术利用这部分热量来获取热水，实现空调废热再利用的目的，它是在原有空调机组上改进，在中央空调机组上安装一个高效的热回收设备及热泵接驳装置，该装置使高温的冷媒与自来水进行热交换，将排到大气中的废热转变为有用的可再生二次能源，免费制造75-100 C生活热水及供暖功能。

二、中央空调机组节能改造热泵制暖、废热回收制热水系统：1. 热回收技术应用于水冷机组，减少原冷凝器的热负荷，使其热交换效率更高；应用风冷机组，使其部分实现水冷化，使其兼具有水冷机组高效率的特性；根据我们的工程经验所有的水冷、风冷机组。

经过热回收改造后，其工作效率都会有如下显著的改善。

2. 制冷时降低了冷凝压力，也就是降低压缩机的排气压力，使空调机组耗电量节约10-30%。

3. 制冷时降低了冷凝温度，提高机组制冷量。

根据计算：冷却水温度（冷凝温度）每降低1C：机组制冷量可提高1.3%。

冷凝热回收后，如果冷却水流量不变，冷凝温度可降低3-5 C：可提高机组制冷量4% 左右，节电效果明显。

4. 在过渡时期不冷不热天气，或冬季气温低时，空调系统转换热泵模式控制系统，进行全热回收供酒店客房制暖及制热水。

制暖时空调机组实现单向耗能，双向输出，在不受影响制暖的同时制造免费的60-100 C生活热水。

5. 风冷机组经过节能改造后热水可达到100C，水冷机组经过节能改造后热水可达到60-80 C。

XXXX有限公司XXX系统技术方案一、概述节能减排，降耗增效是当今每个企业所必须面对的话题，是关系到企业生存和发展的重中之重。

能源的危机对于高能耗的企业，面临着严峻的考验和巨大的生存压力，现如今激烈的市场竞争，导致企业的利润空间已经大幅度下浮。

只有在企业内部挖潜，在节能降耗上下功夫，不然企业无法生存。

作为节能设备的制造企业，我们针对市场开发了适合于各种行业的空压机热能回收系列产品。

本系统设计主要是提取空压机运行过程中浪费的热能，在回收热能的同时对空压机进行保护作用。

从而达到节约能源与环保的作用。

系统采用智能数字自动化控制，自动化程度高，可以完全不需要专人操作。

二、工程实施的意义1、利用原本浪费的空压机热能进行回收，避免空压机房温度过高，空压机排气温度保持在750C到850C最好温度运行。

2.使空压机更省电，风扇不用开启，以贵公司76千瓦螺杆机为例风机为2.2千瓦，每小时可省约2.2度电，二十四小时可省52.8度电。

3、无需任何费用回收460C~480C热水，用于办公室或者车间供暖热源。

4、完全清洁无污染，安装方便，无需改变原有压缩机结构。

5、提高员工待遇（硬件设施），减少电费支出。

三、系统特点系统采用全自动智能化控制，无需专人看管。

回收热水温度可调循环水箱自动补水扬程水泵自动送水（达到设定的温度）循环水箱水位控制保温水箱水位控制电脑检测循环水箱水位显示电脑检测保温水箱水位显示循环水自动循环加热电脑系统自动检测故障源并显示在显示屏上四、系统设计方案（一）、根据贵公司提供的有关数据可以计算出供暖的面积：针对贵公司x台76千瓦空压机热量进行回收（假定空压机负载率为80%，24小时工作）,我公司热能回收机热量吸收率为80%（对油气热量同时回收）:第一部分：空压机加载吸收的热量可转化中央空调供暖的功率为：76×8×80%×80%=389千瓦第二部分：空压机卸载吸收的热量可转化中央空调供暖的功率为：76×8×20%×40%×80%=38.9千瓦总共可以转化成中央空调供暖的功率为：389+38.9=427.9千瓦经过保温处理并考虑热量损失10%计算，可供中央空调供暖的总功率为：385千瓦按照生活供暖加热到23摄氏度为例，每平方米面积所需供暖的功率为180W~200W左右，所以：压缩机总体可以供暖的面积大致在2000个平方左右。

空调系统排风热回收的节能性分析刘路发布时间：2023-06-15T01:46:51.718Z 来源：《建筑创作》2023年7期作者：刘路[导读] 随着现代城市化的高速发展，建筑能耗也日益增长，提高了日常使用的运营成本。

同时建筑节能也是我们设计的重点关注对象，在国家的积极鼓励和强制要求下，各种节能措施也在高速发展，其中对排风热回收系统作为一种基于可持续发展思想的空调设备正在蓬勃发展。

本篇文章详细分析了建筑使用空调排风热回收的原因、空调排风热回收系统工作原理和相关性能；介绍较为常见的四种排风热回收设备；分析了空调系统排风热回收的运用前景，并包含全热交换器节能量分析与计算，最后就空调排风热回收系统在不同场景的应用进行讨论分析，以及热回收效率的计算。

汉嘉设计集团股份有限公司 310000摘要：随着现代城市化的高速发展，建筑能耗也日益增长，提高了日常使用的运营成本。

同时建筑节能也是我们设计的重点关注对象，在国家的积极鼓励和强制要求下，各种节能措施也在高速发展，其中对排风热回收系统作为一种基于可持续发展思想的空调设备正在蓬勃发展。

本篇文章详细分析了建筑使用空调排风热回收的原因、空调排风热回收系统工作原理和相关性能；介绍较为常见的四种排风热回收设备；分析了空调系统排风热回收的运用前景，并包含全热交换器节能量分析与计算，最后就空调排风热回收系统在不同场景的应用进行讨论分析，以及热回收效率的计算。

关键词：空调排风；热回收系统；实际应用；性能分析引言伴随着我国经济建设飞速发展，人民生活水平日益提高，建筑物功能性需求不断扩大与此同时，建设工程中通风空调所占比重日益增加，其与千家万户冷暖息息相关，与人民群众身体健康与安全息息相关，与工作效率与产品质量息息相关。

但是，现代化的办公楼的空调系统的能耗占建筑能耗的50~60%，可以说是耗能大户，而且随着经济水平的提高，空调能耗还在逐年增加，空调能耗势必对我国能源消耗产生长期而重大的影响。

某商业大厦中央空调余热回收利用方案及效益分析摘要: 通过对某商业大厦项目热水需求量和耗热量以及中央空调系统冷负荷和回收冷凝热的计算，探讨了中央空调主机冷凝热制备热水的能力。

中央空调冷凝热回收系统+热泵热水机组制备热水，其节能效果明显。

关键词中央空调冷凝热热量回收节能效益分析1. 引言一般来说，星级宾馆、酒店, 医院等公共建筑都设有中央空调系统和24小时热水供应,在供冷的同时，还要利用各种燃料或电加热锅炉、热水炉、蒸汽炉、太阳能等制备热水，消耗大量的能源。

冷水机组在运行时要通过冷却水系统排出大量的冷凝热,在制冷工况下运行,冷凝热可达制冷量的1.15～1.3倍。

若把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程放出的热量利用起来制备热水，在可制备50～60℃的热水，足以满足客房洗浴、厨房洗涤和工艺用热水等用途。

回收这部分冷凝热制备生活热水,变废为宝，既能节约能源又能缓解室外环境的热污染问题。

2. 中央空调冷凝热回收利用原理及系统图中央空调冷凝热制备生活热水是利用热回收型冷水机组在制冷运行过程中排出的高温冷煤蒸汽在热回收冷凝器与生活热水箱的循环水热交换，即直接将满足热水用量的自来水送入热回收换热器，利用压缩机的排气显热和部分冷凝潜热对热水进行第一步加热，剩余热量或由水冷冷凝器带走，从冷却塔排出或通过风冷冷凝器将热量排出。

随着热回收换热器的进水温度的升高，冷凝潜热的回收量有所减少，然后主要利用冷凝显热继续将初步加热的热水进一步加热为55℃左右的高温热水储存在储水箱内以供使用。

如果蓄水箱内的水已满，并且达到设定的水温，此时停止加热高温热水，热量全部由水冷或风冷冷凝器带走。

如果从冷水机组回收的热量不能满足需要，可以通过与热泵热水机组相结合，得到所需要的热水。

冷凝热热回收系统的工作原理见图1。

3.项目概况某商业大厦，建筑高度为89.8米，25层，建筑面积为37000平方米；10～25层为高级写字楼，设计采用分体空调；9层及9层以下采用中央空调，面积合计12000平方米，其中4～9层为酒店客房，合计为144间（48间标准双人房，96间单人房，合计192个床位），面积约6600平方米；1～3楼为商业用途（包含餐厅），面积约5500平方米。

空调余热回收的原理和利用以空调余热回收的原理和利用为标题，我们将详细探讨这一技术的背后原理和应用。

空调作为家庭和办公场所常用的制冷设备，消耗大量电能的同时也产生了大量的余热。

而空调余热回收技术则是通过有效地利用这些余热，实现能源的节约和环境的保护。

一、原理空调余热回收的原理是利用空调排出的热空气中的余热能够被捕捉和回收的特性。

当空调运行时，室内热空气会被吸入空调机组，并通过冷却循环排出。

在这个过程中，空调机组通过蒸发冷凝的方式，将室内空气中的热量转移到冷媒上，从而达到制冷的效果。

而在这个过程中，产生的热空气被排出室外，往往会造成能源的浪费。

而空调余热回收技术则是通过在空调排热系统中增加余热回收装置，将排出的热空气中的余热捕捉并回收利用。

具体来说，余热回收装置通常包括换热器、风机和管道等组成部分。

当空调排热系统中的热空气通过余热回收装置时，余热被传递给回收装置中的换热器，通过换热器与新鲜空气进行热交换。

这样，新鲜空气便可被加热，然后再被送入室内，起到加热的作用。

二、利用空调余热回收技术在实际应用中有着广泛的用途。

1. 暖气供应：在冬季，空调余热回收装置可将排出的热空气中的余热捕捉并利用，通过热交换的方式取暖。

这样既减少了能源的消耗，又提供了舒适的室内环境。

尤其对于一些北方地区，可以节约大量的暖气能源。

2. 热水供应：空调余热回收技术还可以用于热水供应。

通过将空调排热系统中的余热传递给热水系统，可以使热水系统中的水被加热，从而满足家庭或办公场所的热水需求。

这样不仅节约了能源，还提高了热水的供应效率。

3. 冷水供应：除了利用余热进行加热外，空调余热回收技术还可以用于冷水供应。

当空调排出的热空气中的余热被回收后，可以通过热交换的方式将其传递给冷水系统，从而降低冷水的温度。

这样既提供了冷水供应，又减少了冷水系统的能源消耗。

4. 其他应用：空调余热回收技术还可以用于其他一些特殊的应用，比如温室种植、工业生产等。

工业余热回收利用途径与技术工业余热是指在工业生产过程中产生的废热能。

传统的做法是将废热通过冷却装置排放到大气中，造成了严重的能源浪费和环境污染。

因此，工业余热的回收利用具有重要的经济和环境意义。

本文将重点介绍工业余热回收利用的途径与技术。

1.直接利用工业余热直接利用是指将废热直接用于其他工业过程或提供空调、供热等服务。

常见的直接利用方法包括：1.1热传导法：通过热传导将废热直接传递给需要加热的物体，如暖气片、水暖设备等。

1.2蒸汽回收：将产生的低温废热用于蒸汽发生器，生成高温高压蒸汽，用于驱动发电机组或其他工业过程。

1.3空调回收：将废热用于空调系统中的冷凝器，提高冷凝效果，减少能源消耗。

1.4包装、纺织等行业的暖房：利用废热为产品提供加热设备，提高生产效率和产品质量。

2.热能转化为电能热能转化为电能是将废热通过发电机转化为电能，具体的技术包括：2.1ORC技术：有机朗肯循环技术是指将废热用于加热工质，工质在密闭系统中气化成蒸汽驱动发电机产生电能。

2.2燃气轮机技术：将废热用于燃气轮机，获得高温高压蒸汽，驱动燃气轮机产生电能。

3.废热回收再利用除了直接利用和热能转化为电能外，还可以通过废热回收再利用来提高能源利用效率。

常见的回收再利用方法包括：3.1热交换器：将废热通过热交换器与传质体进行热交换，将工业余热转移到其他介质中，为其他工业过程或生活提供热能。

3.2热泵技术：将低品质废热通过热泵的工作循环将其提高温度，转化为高品质的热能。

3.3储热技术：将废热用于热能储存系统中，储存并再利用。

4.废热联合发电废热联合发电是指将工业余热利用于燃气轮机或蒸汽轮机等发电设备，将废热转化为电能的同时，回收废气中的热能供应其他工业过程。

废热联合发电技术在大型化工、钢铁、石油、电力等行业得到广泛应用。

5.其他技术此外，还有一些新兴的工业余热回收利用技术：5.1热管技术：利用热管的传热性能和传热特性，将废热转移到需要加热的目标区域，实现能量利用。

家用空调余热的回收利用研究XX：1674-098X（20XX）12（c）-00-03 近年来，我GJ用空调在城市中日益普及，家用空调拥有率以惊人的速度增长。

全国城市居民每百户空调器拥有量20XX年底平均已达143台。

同时，随着生活水平的不断提高，人们对生活热水的需求越来越大，用于加热生活用水的一次能耗也越来越大。

据估量，发达GJ热水供应的能耗将成为继室内供暖空调之后的第二大能耗，在美国，热水器能耗占居住总能耗的17%，今后还将有继续上升的势头。

因此利用空调的冷凝热加热生活用水的意义十分重大。

1 空调冷凝热回收利用1.1 利用余热加热生活用水我们对家用空调进行改装，设置热回收换热器（水冷冷凝器），与机组原有的风冷冷凝器串联或并联。

其冷凝热回收系统可以将自来水直接送入空调热回收换热器，水流方向与热回收换热器内制冷剂流动方向相反，设置保温储水箱，电加热器，可从而实现空调制冷供热水的一体化。

利用冷凝热加热生活用水不仅在系统上较为简单，冷凝热加热生活用水在成本上也较低，具有推广的潜力。

1.2 空调冷凝热回收系统若对家用空调进行有效地改装，加设套管式冷凝器和阀门，可实现对冷凝器热的回收。

图1为新型的空调冷凝热回收系统原理图，它包括空调的制冷系统、水泵、套管式冷凝器、保温水箱和电加热器，可以用来在夏天回收空调的冷凝热，其运行可以有以下三种方式。

单独制热模式：关闭套管式冷凝器两侧的阀门，套管式冷凝器停止工作，进行逆卡诺循环，可实现空调的制热模式，这也是一般的家用空调的运行模式。

单独制冷模式：关闭套管式冷凝器两侧的阀门，开启冷凝器侧的风机进行机械通风，通过风机将空调的冷凝器热排放到室外，即可实现空调的单独制冷，但是这种方式无法利用空调的冷凝热，同时可造成室外环境的热污染。

制冷―热水模式：系统加设一个套管式冷凝器，将套管式冷凝器与机械通风冷凝器串联在系统中，制冷剂在内管下进上出，冷却水在套管式冷凝器内上进下出，但是套管式冷凝器中的冷却水只能承担部分的冷凝热负荷，如果不开启风机进行机械通风，系统的冷凝压力、蒸发压力、和排气温度会有上升，如果排气温度过高，超过压缩机极限排气温度120 ℃，会导致压缩机的损坏，因此在制冷―热水模式中，机械通风也很重要。

空调余热回收装置技术指标随着全球能源危机的日益严重，节能减排成为了社会各界共同关注的焦点。

作为家庭和商业场所常见的能源消耗设备之一，空调的能源消耗一直备受关注。

在空调运行过程中，会产生大量的余热，如果能有效回收和利用这部分热能，不仅能降低能源消耗，还能减少对环境的污染。

因此，空调余热回收装置技术成为了当前研究的热点之一。

空调余热回收装置技术旨在通过合理的热能回收和再利用，减少能源浪费，提高能源利用效率。

下面将从三个方面介绍空调余热回收装置技术的指标。

一、热能回收效率热能回收效率是衡量空调余热回收装置技术指标的重要参数之一。

该指标通常通过热回收率来衡量，即回收的热能占总热能的比例。

热回收率越高，说明装置回收和利用了更多的余热，能源利用效率越高。

因此，热能回收效率是评价空调余热回收装置技术优劣的重要指标之一。

二、系统安全性空调余热回收装置技术在应用过程中，需要保证系统的安全可靠性。

首先，装置应具备良好的防漏性能，确保热能回收过程中不会造成任何泄漏，避免对环境和人体的伤害。

其次，装置还需具备稳定的运行性能，能够在长时间运行过程中保持高效的热能回收效果。

此外，装置还需具备自动监测和报警功能，及时发现和解决潜在的故障问题，确保系统的安全运行。

三、成本效益空调余热回收装置技术的成本效益是衡量其可行性的重要指标之一。

成本效益主要包括两个方面：一是装置建设和维护的成本，二是回收热能所能带来的经济效益。

装置建设和维护的成本应该是合理的，并且能够在短期内收回投资。

同时，回收热能所能带来的经济效益也应该是可观的，能够为用户节省一定的能源费用。

因此，成本效益是评价空调余热回收装置技术可行性的重要指标之一。

空调余热回收装置技术的研究和发展是一个系统工程，需要综合考虑多个指标。

除了上述三个指标外，还有一些其他指标也需要考虑到，如装置的体积和重量、系统的稳定性和可控性等。

在实际应用中，还需要根据不同的使用场景和需求，综合考虑各个指标的权重，并进行合理的选择和设计。