常规制冷系统中的能耗问题和热回收原理
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福 建 建 筑Fujian Architecture & Construction 2021年第04期总第274期No 04 - 2021Vol • 274空调系统冷凝热回收设计分析陈建胜(厦门合立道工程设计集团股份有限公司 福建厦门361009)摘要:通过对几种常见的冷凝热回收方式及冷水机组温度控制的理论分析,提岀设计中需要注意的一些问题:包括热回收温度的确定,全热回收冷水机组宜设于优先 的位 在 水管上设 的流 流,空 水水源热泵的空 水不宜接至供水管。
关键词:冷凝热回收;部分热回收;全热回收;水热泵;预热中图分类号:TU83 文献标识码:A 文章编号:1004 - 6135 (2021) 04 - 0082 - 05Design analysis of condeesing heat recovery in air conditioning systemCHEN Jiansheeg(Xiamen Hordos Architecture & Enoineegno Design Group Co. , Ltd. , Xiamen 361009)Abstract : Based on the theoreticct analysis o V severct common ways o V condensing hect recevea and temperature control o V chglers , some problems thct need to be paid attention to in the design arc put roI•wag, including the determination hect recevea temperature , the totct hect secevero chiges shall be located in the priorite paralleX position and electric valve shall be set on the cooling water pipe to control the tow and direction oV the refrigerant , the chilled water from chilled water source hect pump should not be connected to the chilled supply water pipe.Keywords : Condensing hect secever^ ; Partial hect secever^ ; Totct hect secever^ ; Wates source hect pump ; Preheatingo 引言水机的同时,需将大凝热 【室外,如 将此部分热量回收利用,减 环境的, 节 % 时存在空生活热水的需求,空 的冷凝热可回收用于加热生活热水。
中央空调热回收节能方案的分析摘要:随着我国空调普及率的逐年提高,其能耗不断增加,建筑能耗在总能耗中所占比重越来越大。
在一些欧美国家,建筑能耗中的采暖、通风和空调的耗能占全国总能耗的30%;在我国也达到20%左右,而且在迅速增加。
高级民用建筑的中央空调耗能占建筑总耗能的30%~60%。
能源的高消耗对我国发展造成了很大的压力,空调制冷冷水机组在制冷的时候,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全部需要通过冷却水系统排至大气中。
若能采用热回收机组回收此部分热量用于生活热水的加热,既可节约生活热水的能耗,又可减少因空调而产生热排放,减少对环境造成的热污染。
本文对某酒店设计是否采用热回收冷水机组进行经济分析比较。
关键词:生活热水;热回收冷凝器;热回收一、项目基本情况:1、背景某酒店总建筑面积64246m2,空调总冷负荷6964KW,常规设计二台制冷量为2813KW(800USRT)的离心式冷水机组,一台制冷量为1336KW(380USRT)的螺杆式冷水机组。
热水由浮动盘管立式容积式换热器换热后提供,换热方式为汽水换热,蒸汽由燃油燃气两用锅炉供应。
2、现状本酒店热水由浮动盘管立式容积式换热器换热后提供,换热方式为汽水换热,蒸汽由燃油燃气两用锅炉供应。
3、存在的问题燃油燃气两用锅炉热效率、运行费用高、需要配备专业的锅炉工、安全隐患多。
二、技术原理及适用范围:1、冷却水热回收方式一,冷却水热回收方式,其原理方式如图1。
这种热回收方式是在空调冷却水的出水管路中增加一个热回收换热器,从冷却水中回收一部分热量用于生活热水的加热,这种方式的缺点是生活热水的出水温度较低,回收的余热量也较少,生活热水还需要通过换热器再加热才能达到生活热水所需要的温度(55℃~60℃),其投资的回收期也较长,优点是热回收冷水机组制冷运行不受影响。
2、排气热回收(串联)方式二,在冷水机组中增加一个串连的热回收冷凝器,其原理方式如图2。
热回收型螺杆式冷水机组设备工艺原理随着人们生活水平和技术不断提高,对于生活和工业节能、环保的要求也越来越高。
而冷水机组在节能方面能够起到重要的作用。
热回收型螺杆式冷水机组设备工艺原理是一种应用较为广泛的节能型冷水机组系统,其能够更好地满足不同环境下的冷却需求。
一、热回收型螺杆式冷水机组概述热回收型螺杆式冷水机组是一种通过热回收技术,将冷却的热水再次利用来提高冷却效率的冷水机组。
它是螺杆式冷水机组的一种,具有节能、环保、高效等特点,在空调系统中应用越来越广泛。
螺杆式冷水机组最初用于工程机械,作为压缩空气、水冷却系统的动力源。
差不多在1990年代的几年间,螺杆式制冷机应用于商业建筑冷却系统,逐渐代替容积式的制冷机。
二、热回收型螺杆式冷水机组工艺原理热回收型螺杆式冷水机组的工艺原理在于充分回收和利用冷凝排出的热量,降低冷却系统能耗。
其工艺原理大致分为以下几个方面。
1、机组组成和工作原理热回收型螺杆式冷水机组由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等主要部件组成。
其工作原理是:制冷系统中的制冷剂通过蒸发器进行蒸发和吸热制冷,然后通过压缩机进行压缩,最后通过冷凝器冷却并凝结,形成冷水循环供热回收使用。
2、暖气匹配与控制原理在冬季的时候,机组可通过水阀恰当的调节,将热水输送至室内供暖。
此时,制冷剂和冷却水在热交换器内进行交换,供暖时水温较高,因此可更好的发挥能耗效益。
3、机组排水再利用原理机组的主要原则是能够自给自足,因此在排水时会将热回收。
一方面,降低了散热量及水消耗量,延长了机组的使用寿命;另一方面,也能够帮助企业减少能耗,节约资源。
三、热回收型螺杆式冷水机组的优点热回收型螺杆式冷水机组相较于普通的冷水机组有以下优点。
1、节能环保机组能够回收导致散失的热量,发挥能量最佳效益,减少了企业能源消耗和二氧化碳排放量,达到良好的环保效益。
2、适应性强该机组在加热和冷却两种状态下能够工作,保证了机组的灵活应对能力,让企业可以调整环境适应各自的需求。
制冷空调的节能技术应用摘要:伴随着科技水平的发展,人们对物质生活的要求越来越高,制冷空调的使用逐渐大幅度增加,进而推动了空调领域的发展。
所以,为满足人们不断增长的需求,增加制冷空调的市场竞争力,不断更新制冷技术,因此,不断提升制冷空调节能技术水平,节能环保顺应时代发展需求。
文章就我国制冷空调节能技术的特点以及制冷空调节能技术进行了深入的分析,并提出了空调制冷节能技术的具体应用,以供同行工作者借鉴与参考。
关键词:制冷空调;节能技术;应用;近年来全球气候一直深受人们关注,随着全球温室气体排放量的增加,导致地球的平均气温呈现上升趋势,致使人们在夏季使用空调的频率越来越多,能够有效降低室内温度,但是,在空调制冷的过程是需要大量的消耗,不仅是需要电能,还需要空调中的制冷剂是一种含有氟的能源,这些都会产生温室气体的排放,导致形成恶性循环,破坏地球环境,影响人类健康发展。
所以,制冷空调节能技术一直备受社会关注,为有效提升空调制造企业之间的竞争力,就要在制冷空调中使用低能、低耗的环保材料,保护环境的可持续发展。
一、我国制冷空调节能技术的特点现阶段,我国的空调制冷技术相较于欧美等发达国家相对落后,缺少核心技术,导致国际之间的竞争压力越来越大,使我国的空调制冷节能技术发展迎来了新的挑战。
伴随着我国的综合国力不断增强,科技水平的不断发展,空调制冷技术迎来了新的发展机遇。
在国外先进技术的基础上,不断对空调制冷技术进行技术调整,不断提升自主研发的综合实力,研发成果也得到了国际社会的认可,制冷空调节能技术的发展状况,顺应了我国节能减排的发展方向,空调制作领域对于环保、低污染也有了充分的意识。
在研究制冷技术时有了新的发展方向。
虽然在技术发展起步阶段,制冷技术相较落后,但是经过不断努力和累积,现阶段我国对于制冷空调技术有了质的提升,促进制冷空调行业的绿色、可持续发展,增强我国综合实力[1]。
二、制冷空调节能技术(一)制冷空调中变频节能技术在大部分的制冷空调节能技术中变频节能技术得到了广泛应用。
空调系统中热管热回收机组所起到的节能作用空调系统中热管热回收机组所起到的节能作用在室内呆的久了,通常就要开一下窗透透气。
这个透透气就是让室外新鲜的空气进来,室内污浊的空气排出的过程。
在小房间可以开窗子透气,在写字楼、商超等地方则需要空调来调控。
在这炎热的夏季,室内为保持舒适宜人的环境,需消耗大量的冷量;在冬季,为保持室内温暖的环境,要消耗大量的热量。
但是在室内空气与室外空气置换的过程中,室内的冷量或热量会排到室外,为了平衡室内的温度,空调会加大马力工作,无形中增加了空调的能耗。
热管热回收机组,专为空调系统节能而设计。
热管式热回收机组,其核心元件是热管,与其配合使用的还有空气过滤器、风机、表冷器、空气加热器、加湿器等,整个设备为箱体结构。
设备内部由隔板隔开,并分为进风通道和排风通道,在作业时,两个风道互不干扰,不会发生新排风的交叉污染。
热管热回收机组,工作原理也比较简单,但节能效果却不一般:冬季从室内排出气味污浊的暖空气经过风管送入本机的回风箱,通过低温热管换热器的一端由排风机排出室外,由于热管的作用,热管换热器的一端吸收了排风中的热量,传给了热管换热器的另一端,室外寒冷新风通过低温热管换热器的另一端进入室内时,吸收了热量,温度升高;夏季从室内排出的污浊冷空气,把冷量传给了热管换热器一端,室外炎热的空气进入室内时,通过热管换热器的另一端,吸收了冷量,空气温度降低,经表冷器再冷却后送入室内,由于热管换热器回收的作用,冬季预热了新风,夏季预冷了新风,减少了再加热和制冷的负荷,达到节能的目的,经计算,热管换热器的回收效率可达60%—80%。
这种节能,方式简单,在安装时也便捷,应用领域广泛,除了商超、写字楼,还可应用于工厂车间、实验室等领域。
助力企业节能环保!。
空压机余热回收利用方案空压机余热回收利用是一种绿色环保的能源综合利用技术,通过将空压机排放的废热进行回收和再利用,可以提高能源利用效率,减少环境污染。
在空压机系统中,过热和冷凝的废热是最常见的余热资源,下面将介绍几种常见的空压机余热回收利用方案。
1.废热回收热水系统空压机系统在压缩空气的过程中产生大量的废热,可以通过热交换器回收废热,并将其用于供暖、生活热水等方面。
具体实施方案是将回收到的废热通过热交换器与待加热的冷水进行热交换,将冷水加热至一定温度,然后用于供暖或生活用水。
2.废热回收发电系统空压机系统产生的废热还可以通过蒸汽发电机组回收利用。
具体实施方案是将废热通过热交换器转化为蒸汽,然后再将蒸汽送入蒸汽发电机组中发电。
这种方案可以提高能源利用效率,将废热转化为有用的电能。
3.废热回收制冷系统空压机压缩空气产生的废热可以通过热泵技术用于制冷。
具体实施方案是利用空压机产生的热量驱动热泵系统,实现制冷效果。
这种方案可以大大减少传统制冷系统的能耗,提高能源利用效率。
4.废热回收加热系统空压机产生的废热可以直接用于加热过程中。
具体实施方案是将废热通过热交换器与待加热的物质进行热交换,将废热传递给物质,提高物质的温度。
这种方案适用于许多工业加热过程,如油炸、烘干等。
总之,空压机余热回收利用方案可以根据具体情况选择,但无论选择哪种方案,都可以提高能源利用效率,减少环境污染。
在实施过程中,需要综合考虑经济效益、技术可行性和实施难度等因素,选择最适合的方案。
同时,还需要注意废热回收对空压机系统的影响,以保证系统的正常运行和长寿命。
燃气冷热电三联供制冷系统节能分析1. 引言1.1 燃气冷热电三联供制冷系统概述燃气冷热电三联供制冷系统是一种集供热、供冷、供电为一体的新型节能系统,能够有效整合多种能源资源,减少能源消耗,提高能源利用效率。
该系统采用燃气作为主要能源,通过热电联产技术同时生产热水、制冷和电力,实现多能联供。
燃气冷热电三联供制冷系统具有节能、环保、高效等优势,适用于各类建筑物,如酒店、办公楼、医院等。
通过综合利用余热和余电,减少能源浪费,降低对外部能源的依赖,有助于节约能源、减少温室气体排放。
该系统还能提高建筑物的能源利用效率,降低运行成本,并且在应对气候变化、缓解能源紧张等方面具有重要意义。
随着低碳经济的发展,燃气冷热电三联供制冷系统将成为未来建筑能源系统的主流选择,为可持续发展作出贡献。
2. 正文2.1 燃气冷热电三联供制冷系统原理燃气冷热电三联供制冷系统是一种综合利用能源的高效制冷系统,主要由燃气锅炉、吸收式制冷机组、燃气发电机组和余热回收系统组成。
燃气锅炉会燃烧天然气或其他燃气,产生热水或蒸汽。
这些热水或蒸汽会通过管道输送到吸收式制冷机组中。
吸收式制冷机组是制冷系统的核心部分,其工作原理是利用燃气锅炉产生的热水或蒸汽,通过吸收剂和溶剂之间的化学反应来实现制冷。
当燃气锅炉供应热水或蒸汽时,吸收剂吸收溶剂并蒸发,吸收式制冷机组产生低温冷却剂,用于制冷。
燃气发电机组也会利用燃气锅炉产生的热水或蒸汽来产生电力。
这样一来,系统不仅实现了供冷的功能,还实现了供暖和发电的功能,达到了能源的最大利用。
在制冷过程中,余热回收系统会将吸收式制冷机组产生的热量再次回收利用,提高能源利用率,进一步提升系统的节能效果。
通过这种原理,燃气冷热电三联供制冷系统实现了能源的多重利用,大大提高了能源利用效率,实现了节能减排的目标。
2.2 燃气冷热电三联供制冷系统节能优势1. 综合利用能源:燃气冷热电三联供制冷系统通过整合燃气、热能和电能,最大限度地利用各种能源,实现能源的高效利用。
常规制冷系统中的能耗问题和热回收原理 [当前位置:中国制冷网 > 技术交流 > 正文]时间:2008-02-26来源:中国制冷网信息中心 点击次数:315 热回收空调原理 一、常规空调制冷系统中的能耗问题
业内人士都知道,“制冷”并不仅仅是一个简单的降温过程,与自然冷却相比,“制冷”的过程实际上是通过消耗一定的外界能量(如电能、热能、太阳能等),把热量从“低温热源”转移到“高温热源”的过程。因此,我们通过“制冷”把载冷剂的温度降低的同时,加上外功转化的热量,必然会产生比冷量更大的热量。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。我们如果能够把这部分热量利用起来,则可以实现单向能耗,双向输出,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、热回收原理 因此,基于以上系统能源再利用的出发点考虑,广州哈思空调有限公司研发生产的热回收空调技术,取得了很好的节能效果。其系统原理图及相关工作原理如下:
热回收空调原理及其节能效果 依上图(图3—1)所示,冷水水源直接进入热水器套管入水口,通过逆流循环吸收经过压缩后的高温高压的制冷剂释放出来的热量,不但可以提高冷凝系统的效率又达到加热冷水的目的。加热后的热水(55℃~60℃)直接进贮保温水箱,以备各项生活热水之用。整个空调系统是以电能来驱动工作,而非电能来制热。就节能方面同比之下,电资源虽丰富,但用电直接制热的方式不但耗电量大,运行成本高,而且电热管容易损坏;对于常规用燃油锅炉加热的方式,由于燃油的价格高,产生的效能并不高。因此,该热回收空调技术在节能方面的效果是相当显著的,而且该系统在夏季制冷时所产生的热水是完全免费的。
热回收空调特点及优势 简单地说,热回收空调是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。在如今能源紧张、资源匮乏的年代,节能、环保已成为持续发展的主题,空调作为建筑的主要能耗之一,怎么从空调上节约能源是迫切需要面对的问题。热回收空调显著的节能效果现受到越来越多行业学者的关注,这与其本身具备的特点和优势是密不可分的。
一、热回收空调的特点 1、就空调系统而言,简约,可靠,无需增加其他电控系统,自动化程度高,运行稳定,无安全隐患。
2、热水系统出水温度恒定(不会有过冷、过热现象发生),能同时实现多点供水,可满足不同需要的生活热水需求。
3、安装容易简便,不受场所限制,安全,使用寿命长。 4、节能环保,运行费用省,经济效益高。 二、热回收空调的优势 1、热回收系统充分利用空调系统的废热,将空调系统中产生的低品位热量有效地利用起来,达到了节约能源的目的。 2、热加收系统减少了排到环境的废热;同时,由于取消冷却塔,减小了建筑物周围的噪音,有效地保护了建筑物周围的环境。
3、使用热回收系统,用户不再需要在家中设置热水器,这样就给用户带来方便与安全;同时,使用热回收系统,业主可以简化或者省去热水加热系统,从而也简化了系统的运行管理。使用热回收系统,是利用废热来回热生活热水,这样就降低了用户使用生活热水的费用。
4、和电驱动或燃油驱动型系统以及燃气热水器(炉)等产品相比,具有无安全隐患、运行可靠,使用寿命长,出水温度恒定(不会有过冷、过热现象发生),能同时多点供水的优越性。
5、和太阳能热水器相比,具有不受安装场所限制,安装容易、不漏水、安全、寿命长、全天候热水供应,出水温度恒定(不会有过冷、过热现象发生)的优越性。
6、和热泵热水器相比,具有一机多用的功能,除能一年四季提供生活热水外,还能一年四季为室内提供空调供应。
7、和传统中央空调相比,具有一机多用的功能,除能一年四季为房间提供中央空调冷、热空气调节外,还能一年四季为房间提供恒温的中央热水。运行调节灵活(多压机,多系统),管路系统简单,能效高、运行费用省的特点。
三、与传统中央空调和燃气锅炉的节能对比 就经济性而言,在一些需要提供室内空气调节和中央热水供应的场所(如宾馆,酒店,发廊等),如采用传统中央空调则需另外投入燃气锅炉以辅热水之用,现就其与热回收空调就投入及运行期间的经济性的优劣势宏观对比分别如下: (1)、采用热回收型中央空调机组可省掉锅炉设备的投入,即省掉设备的投资又节省了锅炉房的建筑面积;
(2)、在夏季可节约全部的卫生热水的加热费用,即使是在冬季运行费用也只是锅炉的1/3,每年可为用户节省非常可观的锅炉运行费用;
(3)、机组可安装在屋面、平台、地面等,不用占据建筑面积,可为用户节省可观的建筑面积,特别对于重庆市内更具有经济效益;
(4)、没有冷却水系统,省掉了冷却塔、水泵和冷却水管路系统的投资和安装工作,节约了此项的费用,在平时运行时节约了大量的冷却水耗;
(5)、自动化程度高,负荷调节范围宽广,在不同季节和负荷下更能符合调节上的要求,具有传统中央空调机组无法比拟的负荷试用性,具有非常明显的节能性。特别是在夜间、过度季节,低负荷时更明显;
(6)、单机振动和噪音小,对建筑的影响小,如设计、安装处理的好对建筑的使用不会造成任何影响;
(7)、单机运行维护费用低,经济节能。 以下就以日用水量为30吨的中型服务性场所热水供应为例就投入费用方面简单对比如下:
分析基准:热水用量30吨/天,热回收空调采用LSQ31R2/R型,锅炉采用3×104kcal/h型。 (一)、初投资费用分析: 设 备 名 称 热回收空调 天燃气锅炉 燃油锅炉 煤气炉 电锅炉 设备费(元) 49800 15000 15000 15000 10000 水 箱(元) 20000 6000 6000 6000 6000 总费用(元) 69800 21000 21000 21000 16000
投资对比分析:热回收空调机组比天燃气、油炉、煤气炉高出69800-21000=48800元。
热回收空调机组比电锅炉高出69800-16000=53800元。 (二)、运行费用节能性分析(设备选型时考虑一定的富裕量,实例中以20吨/天为基准):
1、夏季加热1吨水费用对比(水温25~55℃,加热量30000Kcal): 运行费用对比分析: 加热方式 热回收空调 天燃气锅炉 燃油锅炉 煤气炉 电锅炉 燃料热值 1kw/度 9000kcal/Nm3 10300 Kcal/kg 4200 kcal/Nm3 1kw/度 设备效率 262% 95% 90% 90% 100% 燃料消耗量 11.82度 3.51Nm3 3.24 kg 7.94 Nm3 34.89 产冷量(KW) 31 0 0 0 0
燃料单价(元) 0.60 3.0 4.74 1.60 0.6 加热费用(元) 7.09 10.53 15.36 12.71 20.94 用水量20吨/天,共180天费用 25524 37908 55296 45756 75384
2、冬季加热1吨水费用对比(水温15~55℃,加热量40000 Kcal): 加热方式 热回收空调 天燃气锅炉 燃油锅炉 煤气炉 电锅炉
燃料热值 1kw/度 9000kcal/Nm3 10300 Kcal/kg 4200 kcal/Nm3 1kw/度 设备效率 280% 95% 90% 90% 100%
燃料消耗量 17.18度 4.67 Nm3 4.31 kg 10.58 Nm3 46.52
燃料单价(元) 0.60 3.0 4.74 1.60 0.6 加热费用(元) 10.31 14.01 20.43 16.93 27.91 用水量20吨/天,共180天费用 37116 50436, 73548 60948 10
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通过以上分析可以看出,采用热回收型空调机组,全年费用仅为:25524+37116=62640元,在满足热水供应外,夏季还可为空调系统提供免费冷量31×20×180=111600KW(价值25557元);
全年比采用天燃气炉节约热水费用:37908+50436-62640=25704元; 全年比采用煤气炉节约热水费用:45756+60948-62640=44064元; 全年比采用燃油炉节约热水费用:55296+73548-62640=66204元; 全年比采用电炉节约热水费用:75384+100476-62640=113220元; 如把空调冷量价值加上; 全年比采用天燃气炉节约费用:37908+50436-62640+25557=51261元; 全年比采用煤气炉节约热水费用:45756+60948-62640+25557=69621元; 全年比采用燃油炉节约热水费用:55296+73548-62640+25557=91761元; 全年比采用电炉节约热水费用:75384+100476-62640+25557=138777元; 结论: 通过以上初投资和运行费用对比可得出,采用热回收空调和采用其它热水加热设备相比,不用一年的时间就可以收回在设备上的多投入部分;不用两年的时间在运行费用节省方面就可以收回全部设备上的投入。
综上所述,由于空调热回收技术理论可靠,技术和设备也进入了成熟阶段,故该技术现已得到广泛关注。根据有关资料介绍,我国仅北纬32度以南的14个省,约有宾馆、酒店等5万家以上。由于这部分地区空调期较长,利用时间也较长,投资效益非常明显,相比之下设备投入回收期一般在10~20个月之间。
热回收空调适用范围 热回收型空调机组同时具备房间空气调节和供给中央热水的特性本身决定了其可分别适用于空调和热水领域。在如今能源逐日紧缺的时代,其在节能方面的优越性揭示了其在空调和热水领域的发展潜力。
一般来说,像宾馆、酒店、医院、公共浴室和一些食品加工厂等用户,在供冷的同时,还要利用各种燃料或电加热锅炉、热水炉、蒸汽炉等制备热水,消耗大量的能源。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