中央空调制冷机组余热回收讲义
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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℃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1℃: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℃: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℃生活热水。
5.风冷机组经过节能改造后热水可达到100℃,水冷机组经过节能改造后热水可达到60-80℃。
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。
中央空调余热回收技术适用场所:宾馆、酒店、度假村、桑拿、医院等既需要制冷又需要热水的单位节能率:100%一、中央空调余热回收中央空调余热回收主要有2个特点,其一是,废热利用,获得免费热水;其二是提高原机组工作效率,延长机组使用寿命。
在中央空调冷水机组的系统里,有冷冻水、冷媒(氟利昂)、冷却水三个循环系统,冷冻水、冷媒、冷却水都是热的载体,它们的作用都是传输热,一般传热都是一般的压缩机的出口处,随着冷媒的不同,气体冷媒的温度在80-95摄氏度之间,而冷凝器的饱和温度侧为42摄氏度左右,可见在压缩机和冷凝器之间用余热回收热水装置取出一部分热量将冷媒温度降低20-40摄氏度,则既可利用这部分热量又可减少原冷凝器的热负荷,使其热交换效率更高。
余热利用热水装置可以制备45-70摄氏度的热水供客房、洗衣房及其它需要热水的地方使用。
目前绝大部分的空调设计,这部分热量不但没有利用,还要消耗水泵及风机动力,把热量通过冷凝器由冷却介质(水、空气等)带走。
如果把这部分热量利用起来,则可以实现单项能耗(正常制冷时的耗电量),双项输出(制冷和生活热水),大大提高制冷机组的能源利用率,还可以节约冷却系统的能耗。
二、中央空调余热回收的特点1.热回收量大。
在一般空调使用工况下,在水温需示为30-60摄氏度时,右回收热量为制冷量的30%-80%:水温需求为55-60摄氏度时,可回收热量为制冷量的30%。
2.保护环境。
由于利用废热提供了所需的热水,大大减少了供热锅炉向大气排放CO2气体,从而减少了使地球大气候变暖的温室效应。
同时直接减少了向大气的废热排放量。
3.提高空调机组效率,节省机组用电量。
空调机组压缩机的一部分热量经过回收器吸收以后,原冷凝器的热负荷减少,热交换效率提高,空调机组的效率提高,耗电量也将显著减少,同时,由于采用热回收技术,机组的负荷减少,使用寿命延长。
4.体积小,重量轻。
热回收器可直接安装在中央空调机组上,无需占用建筑面积。
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。
中央空调热回收工作原理中央空调热回收工作原理一、概述中央空调热回收技术是一种利用废热进行能量再利用的环保节能技术。
中央空调系统中的制冷机和冷凝器会产生大量的废热,而传统上这些废热通常被排放到室外,造成了能源的浪费。
通过热回收技术,这些废热可以被捕获和再利用,实现能源的高效利用和节约,从而达到节能环保的目的。
二、主要组成部分中央空调热回收系统主要由下列几个组成部分构成:1. 热回收装置:主要包括换热器、回收器、管路等。
换热器是实现热回收的核心设备,通过它可以有效地将废热传递给需要的系统或设备。
回收器负责将废热发送到换热器,并将回收过来的热能传递给其他系统,以满足室内热水、供暖等需求。
2. 控制系统:通过传感器等设备实时监测废热的温度和流量等参数,并通过控制器对热回收装置进行控制,以保证热回收系统的正常运行。
控制系统可以根据需要进行开启、关闭或调节换热器的工作,以达到最佳的能量利用效果。
3. 冷凝器蒸汽回收系统:利用制冷机制冷产生的低温蒸汽进行回收。
制冷机的冷凝器通常会产生大量的低温蒸汽,通过冷凝器蒸汽回收系统,这些低温蒸汽可以被传递到需要的地方,如加热水的设备等,实现回收利用。
三、工作原理中央空调热回收系统的工作原理可以简单分为以下几个步骤:1. 确定废热的来源:根据中央空调系统中的制冷机、冷凝器、风冷式冷却塔等设备的特点,确定废热的来源和产生量,以便进行合理的回收方案设计。
2. 捕获和传递废热:通过回收器将废热传递到换热器中。
回收器通过管路将废热从制冷机、冷凝器等设备上捕获,并传递到换热器中进行进一步的利用。
3. 能量转移和利用:换热器中的废热通过与换热介质的接触进行热量转移,将热能传递给需要的系统或设备。
如将废热传递给室内供暖系统,用于加热室内的空气或水;或传递给热水供应系统,提供热水给用户使用。
4. 控制和优化:通过控制系统对热回收装置进行监测和控制,根据实时的温度、流量等参数进行调节,以保证热回收系统的正常运行。
回收中央空调制冷机组设备工艺原理中央空调是我们生活和工作中不可或缺的重要设备之一,为了保证其运行效率和稳定性,周期性的设备维护是不可少的环节。
其中,回收制冷机组设备是一个重要的维护流程,本文将详细介绍回收中央空调制冷机组设备的工艺原理。
1. 制冷机组设备回收的定义制冷机组设备回收,是指在中央空调设备的维护过程中,对制冷机组设备进行拆卸、检修、更换工作,并且将原有制冷剂回收,加入新的制冷剂,确保制冷机组设备正常运行的一系列工作流程。
中央空调设备对环境要求较高,因此废弃的制冷剂需要经过专门的回收处理,以减少对环境的污染。
2. 回收制冷机组设备的过程制冷机组设备回收的整个过程包括制冷剂回收和机组检修两部分,下面将详解。
2.1 制冷剂回收制冷剂回收是制冷机组设备回收的重点内容之一。
在回收制冷剂的过程中主要包括回收、分离、解决和贮存四个部分。
2.1.1 回收回收是指将废弃的制冷剂从制冷机组中进行回收,以减少对环境的污染。
制冷剂被回收进入专用的回收器中,经过回收器对制冷剂的回收、过滤、脱水、干燥和净化等过程,保证所回收的制冷剂的高纯度,以后可继续使用并充入中央空调设备中。
2.1.2 分离如果回收得到的废弃制冷剂受到污染或者其他原因不能再被使用,这个时候需要将废弃制冷剂进行分离。
分离的过程主要指分离废弃制冷剂和纯净的制冷剂,保证废弃制冷剂不会再被回收利用。
2.1.3 解决解决是指对已经回收和分离后的废弃制冷剂进行环保处理。
该过程需要严格符合国家法律法规规定,以避免对环境造成污染。
2.1.4 贮存贮存是指将已经处理过的制冷剂储存在封闭、干燥的容器中,并且在储存过程中严格防止制冷剂外泄,原则上制冷剂储存时间不得超过3年。
2.2 机组检修回收制冷机组设备的过程中,机组检修工作同样重要。
机组检修主要包括设备的拆卸、清洁、检查、更换、组装和测试等工作。
机组检修流水线作业可以使人员分工合作,提高工作效率,确保对机组的检修和维护工作达到高品质的标准。
中央空调制冷机组余热回收讲义一.常用的计量单位:1.压力:1)米制单位:公斤力每平方厘米:Kg / cm2;标准大气压:符号:atm ,海平面大气压力。
换算:1 atm = 760 mmHg = 101.325 KPa = 0.98 Kg / cm2。
2). 国际制单位:帕:Pa ( N / m2) ; 1000Pa = 1K Pa ;1000000 Pa = 10 Pa = 1 M Pa单位换算:1 Kg / cm2= 0.1 M Pa = 100 K Pa ;2.热、能、功单位:A.米制单位:卡(Cal):1公斤水温度升1℃所需热能。
1000 Cal = 1 Kcal (大卡)。
千瓦时:Kwh ;B.国际单位:焦耳(J)、千焦耳;3.热流、功率单位:A.米制单位:千卡每小时;Kcal /h;B.国际单位:瓦(W)、千瓦(KW);换算:1千瓦(KW)= 860 Kcal (大卡)/h ;1RT = 3.517 Kw4. 制冷系数= 制冷量÷消耗的功能效比(COP):每耗电1千瓦得到的制冷量。
二.空气调节:空气调节是一门维持室内良好的热环境的技术。
热环境是指室内空气的温度、湿度、空气流动速度、洁净度、新鲜度等。
空调系统的作用是根据使用对象的要求使各参数达到规定的指标。
空调系统的组成五个部分:空气处理设备;冷源和热源;空调风系统;空调水系统;控制、调节装置。
三.提供冷源方式——蒸气压缩式制冷循环:1.原理:液体蒸发时吸收热量,2. 基本概念:1)液体的沸腾温度(饱和温度)随液体所处的压力而变化,压力越低液体的饱和温度也越低;如:1Kg液态R22在0.584Mpa压力时的沸腾温度为5℃,吸热量(制冷量)为201.246KJ/Kg;在0.64MPa压力时的沸腾温度为8℃,吸热量(制冷量)为198.695 KJ/Kg。
不同液体的沸腾温度与压力、吸热量也各不相同。
因此,只要根据制冷所用液体(制冷剂)的热力性质,并创造一定的压力条件,就可获得所要求的低温。
2).制冷工质:(制冷剂、冷媒、雪种);常用有:氨(R717)、氟里昂等;氟里昂:R11:一氟三氯甲烷R12:二氟二氯甲烷R13:三氟一氯甲烷R22:二氟一氯甲烷R23:三氟甲烷R134a:四氟乙烷;R123:三氟二氯乙烷;3).载冷剂:传递冷量的物质,空调一般是用水做载冷剂。
4).制冷量:单位——千瓦(Kw)、大卡(Kcal)、冷吨(Rt);1千瓦(Kw)= 860大卡(Kcal);1 冷吨(Rt)= 3.517 Kw = 3024 Kcal ;100Rt = 351.7 K w = 30万Kcal冷吨(美)定义:是以24小时能把1吨(美)=2000磅0℃水冻成0℃的冰的制冷能力定为制冷能力单位,即RT。
5). 冷凝温度:气体液化时的温度(在一定压力下)。
同一物质冷凝温度是随压力变化而变化。
3.制冷循环的主要设备:压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四大主件组成。
用人为方法使制冷剂在密闭系统内进行物态(气态、液态)变化,达到连续、稳定提供冷量的一套制冷装置。
示意图:R22气体温度58℃~90℃冷冷凝器却水R22液体温度35℃~40℃膨胀阀冷制冷循环的各个参数:(制冷剂R22)制冷工质在蒸发器内参数:气态:压力0.64 Mpa ;温度8℃;压缩机出口:气态:压力 1.5 Mpa ;温度85℃;冷凝器内参数:液态:压力 1.5 Mpa ;温度37℃;冷却水温度:出口温度:37 ℃;进口温度:32 ℃;冷冻水温度:出口温度:8 ℃;进口温度:13 ℃。
由于压缩机机型不同,以上各参数也不尽相同。
1)压缩机:压缩机分类:活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机、涡旋式压缩机等。
2)冷凝器与蒸发器:一般是卧式壳管式;九十年代研制出板式换热器,已经被一些生产厂家在小型制冷机组上采用。
3)节流膨胀阀:1)功能:降压2) 类型:A.热力膨胀阀:由感温包、膜片等组成。
蒸发器压缩机电机B.浮球阀:保持蒸发中的液位恒定。
C.电子膨胀阀。
四.制冷机组的节能:1.制冷机组的热回收:1)中央空调制冷机组制冷循环:中央空调制冷机组向空调末端输送8℃左右的冷冻水,在空调末端吸收室内的热量后,水温升高至13℃左右。
冷冻水回到蒸发器,又被冷媒冷却至8℃左右。
冷冻水带回室内的热量被冷媒吸收,冷媒经压缩机压缩,温度升高至58℃~90℃,使冷媒处于过热状态。
进入冷凝器被冷却水冷却至37℃左右,37℃左右冷却水经水泵输送到屋顶冷却塔喷淋冷却,冷却塔风机将热量排到大气中去。
整个过程消耗的是电。
冷冻冷却塔水冷却水风机盘管蒸发器2)冷凝热:冷媒被压缩机压缩后,冷媒携带的热量进入冷凝器,该热量就是冷凝热。
冷凝热包括冷冻水从室内吸收的热量、压缩机电机的发热及冷媒被压缩产生的热量和气体冷媒在管道内高速流动产生摩擦热。
因此,冷凝热大于制冷量,如:活塞机组冷凝热是制冷量的 1.3倍;离心机最低也达到1.15倍。
3)冷凝热回收:A .制冷机组压缩机排出的冷凝热是通过冷却水带到屋顶冷却塔排到大气中去。
余热回收技术就是回收冷凝热,在机组压缩机出口处与冷凝器之间安装一个热回收装置,该装置使高温的气体冷媒与待加热的20℃自来水进行热交换,将冷媒温度降下来;同时使水温提高到50℃左右。
把排到大气中去的废热变为有用的热源,替代燃油与电加热酒店生活热水。
同时,冷凝热被吸收后降低冷却水和冷却塔的负荷,也有节电效果。
B .示意图:自来水冷凝器压缩机热采集器蒸发器膨胀阀C.确定热水量和水温:T85℃过热状态40℃饱和状态过冷状态QQ1Q2 Q3A.可利用热能计算:查制冷剂压焓图,计算出过热状态和饱和状态的焓值。
B.根据可利用的热焓值,计算水的流量和流速。
C.设计热交换器:换热面积、容积、流道形式、口径等。
2.冷凝热回收的几个问题:(1)对机组的影响:a. 降低了冷凝压力,也就是降低压缩机的排气压力。
b. 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1℃;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℃;可提高机组制冷量 4 % 左右,节电效果明显。
C.由于在机组冷凝器之前串联一个热采集器,排气管道增加弯头等,排气阻力会有所加大,一般会使压力增加0.3 Kg / cm 2(30Kpa),管道设计得好会低于30 Kpa 。
(2)不是所有制冷机组都可以进行热回收改造:如:A. 排气温度低于50℃的机组;B. 负压机组,冷媒R11。
C.排气管不好接的机组。
如:约克机组;D.带节能器机组,如:特灵两级、三级压缩离心机组。
这些制冷机组一般都不好进行热回收改造。
(3)热回收发展趋势:由于余热回收有利于节能,所以国内已经有些设备生产厂家,制造出带热回收的中央空调制冷机组。
相信在不很长时间里,将会买到既能制冷又能出热水的各种机型的中央空调机组。
五.蓄冷技术:蓄冷方法有显热蓄冷和相变潜热蓄冷两大类。
显热:物体被加热或冷却时物体只有温度的变化,而无形态变化所得到的(或放出)热量。
潜热:物体的温度不变,仅有状态的变化(相变)时,所吸收(或放出)的热量,1.蓄冷空调的基本原理:水泵节流阀空调冷凝器蒸发器空空调换热器水泵压缩机2. 冰蓄冷空调:相变潜热蓄冷冰的相变潜热量是:335.2KJ/Kg ;载冷剂:乙二醇溶液;3.高温水蓄冷:在液体冷媒即将进入节流阀之前,利用低温水降低冷媒的温度(从32℃左右降低到12℃~15℃)。
也可以说是把夜间储存的冷量在白天机组运行时带到机组蒸发器里去。
蓄冷槽原理:水冷中央空调制冷机组冷媒(R22)冷凝温度一般在40℃左右,40℃左右的液体冷媒(R22)通过节流阀(亦称膨胀阀)到蒸发器蒸发成气态,吸收冷冻水的热量,产生制冷量。
如果液体冷媒(R22)在进蒸发器之前从40℃降低到10℃,则冷媒(R22)在蒸发器里蒸发成气态,必然吸收更多冷冻水的热量,极大提高了机组的制冷量。
根据理论计算:每降低冷媒(R22)冷凝温度1℃,机组提高制冷量1.8%,则: 30℃×1.8 % = 54 % 。
如果制冷机组使用后半夜的低谷电来运行,把酒店里的消防水池的水(约三、五百吨)降低温度到5℃左右,把冷量储存在消防水池的水里(蓄冷)。
白天用5℃左右消防水来降低冷媒(R22)的温度。
提高机组的制冷量,节约了白天的电。
峰谷电的电价差,就是该项技术的经济效益。
峰谷电的差价一般在0.6—0.7元左右,一台200K w的制冷机组,后半夜运行六小时。
则:每天可节约电价:0.65×200×6 = 780(元),一个月: 780 × 30 = 2.34(万元)年效益:2.34×6 = 14 (万元)。