空调冷凝热回收

空调冷凝热回收

张东方

济南城建集团有限公司山东济南250031

1概述

空调制冷机组的主要作用是进行空气调节，空调系统的冷凝热往往直接排放到大气中未加以利用。制冷机组在空调工况下向大气环境排常规放大量的冷凝热，通常冷凝热可达制冷量的1.15～1.3倍。大的冷凝热直接排入大气，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。

2空调冷凝热回收形式分析

冷凝热利用方式主要可分为直接式和间接式。直接式是指制冷剂从压缩机出来后进入热回收器直接与自来水换热制备生活热水。间接式是指利用常规空调的冷凝器侧排出的高温空气或37°的水来加热制备生活热水。间接式由于要增加的设备比较多，换热效率比较低，所以该技术应用范围不广。

直接式又分为两类，一类是只利用压缩机出口蒸汽显热，蒸汽显热一般占全部冷凝热的15%左右，按照热水的需求量和显热量计算得出热回收器的传热面积，其它的冷凝热在冷凝器中被冷却水或空气带走；另一类是利用全部的冷凝热。

2.1中央空调双冷凝热回收

如图1，双冷凝器热回收技术是在压缩机和冷凝器之间加一个热回收器（冷凝器）回收冷凝热，从热交换器流出的汽—液状或气态剂，由后面的冷凝器吸收其余热量。

2.2家用空调器双凝结热回收

家用空调器在我国应用广泛，而且数量多，是热回收的重要方向之一。该技术是将空调器中压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽注入到热水换热设备中进行热交换，加热生活热水。若换热器的换热能力能够独立承担所有的冷凝热量，则无需使用风冷冷凝器，反之就要同时使用风冷和水冷冷凝器来承担所有的冷凝负荷。

2.3热泵回收相变材料回收空调冷热凝

相变材料回收空调冷凝热热回收形式蓄热器代替了双冷凝器热回收技术中的压缩机出口的该技冷凝器，并与常规风冷冷凝器（或冷却塔）采用串联连接，利用常规风冷冷凝器（或冷却塔）排除热回收系统不能储存的剩余热量。热回收用蓄热器中相变材料的温度是随冷凝温度的变化而变化的。开始时，常规风冷冷凝器（或冷却塔回路）关闭，利用过热段的制冷剂显热和冷凝潜热对蓄热器中的相变材料进行加热。

3空调热回收缺点

然而，双冷凝器热回收技术在应用中还存在一系列的问题。首先，热回收器须选用专用的高性能换热器。由于氟利昂具有强渗透性，而且安装在冷凝器前，该位置氟利昂处于高压（1.44Mpa）和高温过热（约75℃）状态，更易产生渗漏。因此，对换热器的材质和制造工艺都有特殊要求，如有不慎，不但达不到节能效果，反而会损坏制冷机组；其次，换热器除了保证有与所改造机头的功率相适应的换热面积外，还必须有较低的阻力，以至于不会影响制冷机原有工况。

4.空调冷凝热回收系统设计应注意的问题

（1）热回收用冷凝器，应考虑采用传热系数较高的壳管式冷凝器，并加大冷凝器的冷凝过热段以利于更大程度地提高水温，但冷凝温度的提高会引起制冷量降低，故在选择空调时应根据热回收工况对空调制冷量进行校核。

（2））由于系统的冷凝压力与出水水温成正比，在回收工况下，要求的冷凝压力往往比空调工况的大。设计时应选择与其相匹配压力的压缩机及冷器。对于需要改造的空调设备，可考虑改用在常温下冷凝压力较低的制冷剂。

（3）由于制冷压缩机内的润滑油位是由生产厂家根据其设计的换热面积确定的。对于热回收系统，由于增加了热回收用冷凝器，换热面增大会引起压缩机的润滑油位降低，故应适当增加润滑油，制冷剂充注量也应增加。

（4）由于家用卫生热水负荷较为集中，多集中在傍晚时段，而家用空调最大负荷多出现在中午，两者存着时差，故设置储热装置十分必要，即储存中午空调满负荷时产生的热水以补充傍晚空调低负荷时产水量的不足。

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