关于冷水机组热回收技术的说明
热回收技术应用原理
热回收技术应用原理一、热回收原理制冷机组经冷凝器放出的热量通常被冷却塔或冷却风机排向周围环境中,对需要用热的场所如宾馆、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。
制冷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。
图中热回收器便是热量回收的载体,起着热量回收和转移的作用。
根据热力学第一定律可以得到如下关系式φ¬k′+φ¬R=φ0′+P¬in′式中,P¬in′—压缩机吸收并压缩制冷剂消耗的功率;φ0′—制冷剂在蒸发器吸收的热量,即制冷量;φ¬R—制冷剂在热回收器中放出的热量,即热回收量;φ¬k′—制冷剂在冷凝器中冷凝(或过冷)放出的热量。
雷诺威机房空调,雷诺威精密空调二、热回收类别针对热回收器回收热量的多少,热回收又可以分为部分热回收和全热回收。
其中,部分热回收只能回收冷水机组排放的部分热量,全热回收基本回收了系统排入环境中的全部热量。
三、热回收器形式根据使用场所的不同和用户终端的具体需求,热回收器可以采用多种不同的形式,如管壳式、板式、翅片管式、套管式等。
四、热回收技术在冷水机组上的一般应用根据冷水机组通常的使用场所,一般以水作为热量回收的媒介,在此以制取免费卫生热水为例展开讨论。
五、热回收技术原理热回收器里通过的是高温高压的气态制冷剂(温度约70℃—85℃),在高温高压制冷剂通过热回收器的同时,利用循环水泵将常温的水送入热回收器,在热回收器里水与高温制冷剂蒸气进行热交换,制冷剂被冷凝的同时将水温升高,然后返回热水储存箱,水泵再次从储存箱中将水送入热回收器进行循环加热,使热水温度进一步升高。
(完整版)冰机热回收简介(张月雷精华版)
2020/8/11
F5总务课工务组:张月雷 2015年2月25日
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目录
一、热回收概念 二、热回收工作原理 三、空调热回收系统控制
热回收概念
• 热回收技术的基础是: 回收冷水机组的冷凝排热。
• 热回收技术的经济效益:
办公室的风机盘管
冷却水塔
无尘室的MAU
餐厅的空调箱
回收概念
热回收概念
冰机热回收系统工作原理
• 冰机在运行时,产生大量热量,通过冷却塔水冷的 方式进行冷却,最终排放到大气中,浪费热能及电能;
• 将冰机的冷却塔由水冷改为热回收蒸发器水冷,将 废热能转化为热水,用于F5厂办公区冬季制热.
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一般冰机系统流程图
7
一般冰机系统
冰机热回收系统工作原理
那么现在问题来了, 如何控制冰机的热水温度?
冷却塔 旁通管 路和电
磁阀
冰机热回收器
热回收循环泵
热回收BA界面
end
冷水机组热回收应用分析
冷水机组热回收应用分析摘要:对热回收系统在非设计工况下的性能进行分析,指出当进水温度(热水初温)偏离设计工况时,热回收量,热水的出水温度(热水终温)都会受到影响。
同时也指出,如果不对系统进行综合分析计算,可能会导致错误的结果。
目前热回收的冷水机组在酒店,桑拿,医院等同时需要供冷和供热及生活热水的场合很受欢迎。
但是,我们发现在热水的系统性能计算上存在一些误区,在此抛砖引玉,以期引起大家的重视,使热回收系统的设计计算更加合理,也更加满足客户的实际需要。
绝大部分厂家采用螺杆式冷水机组用于热回收系统,这是因为作为一种容积型压缩机,螺杆式压缩机的排气温度和压力能稳定在设计点附近,这为提供稳定的热水温度提供了一个充分条件,但不是必要条件。
本文将通过实例分析计算说明,热水的出水温度和热回收量可能与我们所想象的并不是完全一致的。
1 机组情况本文所研究的冷水机组的规格为[1]:冷量:1050KW冷冻水进水温度:12℃冷冻水出水温度:7℃冷却水进水温度:30℃冷却水出水温度:35℃(显)热回收量Q HR:157.9KW热水进水温度T HW,in:30℃热水出水温度T HW,out:55℃(最高为60℃)热水流量:1.51l/s(5.44m3/h)由于没有更详细的内部资料,为分析方便,我们不妨做一些假设,这些假设不会影响最后的结论:机组的排气温度T A:70℃(下图一中A点)机组的饱和冷凝温度T B:37℃(下图一中B点)该机组采用板式热交换器作为热回收装置,为防止冷媒在回收装置中出现冷凝,冷媒离开热回收装置的温度为T C:40℃(下图一中C点),因此冷媒在热回收装置中一直成气态,不会出现相态变化。
对板换进行分析如下:LMTD A K Q H R ∙∙=………………………………………………………………….1 式中:K :冷媒与热水之间总换热系数,KW/m 2·℃A :热交换面积,m 2LMTD :冷媒与热水之间的对数温差,℃对于本例,由于冷媒的状态变化不大,因此如果冷媒的流量不发生变化(即要求机组始终运行在满载工况,实际上是不可能的,后文另行讨论),而且水侧的流量采用定流量系统,则K 值可以认为是恒定的,因此KA 是一个定值。
冷水机组冷凝热回收探析
冷水机组冷凝热回收探析摘要:将这些空调系统冷凝热全部或部分回收作为生活热水的辅助热源,不仅可以大幅度降低生活热水系统的热源的燃料费用,又可以减少向大气中排放废热,减轻大气污染,改善生态环境。
不失为一个既节能又环保的系统方案。
本文对冷水机组的热回收系统适宜性进行了分析,指出利用热回收系统可有效地利用能源。
关键词:冷水机组;冷凝回收;节能;冷凝热随着国家经济高速发展的态势,能源供应越来越难以满足迅速增长的需求,节能是保障国家经济安全的必然选择,节能也是治理污染改善环境的最有效的途径。
节能和环保已成为当前空调邻域中最重要的研究课题之一。
冷凝热热回收系统利用空调系统的冷凝废热来加热生活热水,不仅减少了空调冷凝热对环境的污染,而且还具有较好的经济性能,能够给用户和业主带来可观的经济效益。
空调系统冷水机组的冷凝热约为冷水机组制冷量的1.2~1.3倍左右,一般情况下冷凝热通过冷却塔直接排入大气。
对于宾馆、酒店和娱乐场所等既需要空调制冷又有生活热水需求的建筑来说,意义十分重大。
一、冷凝热回收系统适宜性分析冷凝热回收系统的设置目的就是:保证冷水机组制冷性能的不降低的前提下,最大限度地回收和利用冷水机组制冷过程排出的冷凝热。
因为空调系统冷凝温度和冷凝热回收时间与利用时间的不一致的限制,冷凝热回收系统不能完全替代生活热水的热源,只能做为生活热水的辅助加热系统。
首先,空调冷凝热回收量随着空调系统负荷变化而变化,部分空调负荷情况下,空调冷凝热回收量也相应降低。
我们要考虑的就是某时段内空调冷凝热回收量与该时段生活热水所需辅助加热量关系。
这里我们引入一个逐时冷凝热回收能力系数c,它代表某时段冷凝热回收系统的供热能力。
定义为:c=qc/qh式中,qc——某时段冷凝热回收量;qh——对应时段生活热水所需的辅助加热量。
当c≥1时,冷凝热回收能力满足生活热水所需辅助加热量,由冷凝热回收系统提供生活热水辅助加热量,冷水机组多余的冷凝热由冷却塔排出,生活热水热源处于停机状态;当c<1时,冷凝热回收能力不能满足生活热水所需辅助加热量;热水所需的加热量由空调冷凝热和热水热源共同承担。
热回收水温对系统能耗的影响
热回收水温对系统能耗的影响普通冷水机组是将冷凝排热通过壳管式冷凝器交换给冷却水,最终经过冷却塔排放到大气中。
而热回收就是专门针对冷凝排热进行回收,并加以有效的利用,从而实现节能的技术。
热回收根据回收热量源的不同一般有两种模式:显热回收,也称部分热回收. 仅回收排气过热段的那一部分热量;全热回收.,回收所有部分的冷凝热。
像长山湖大酒店这种单机制冷量超过1400KW 冷水机组,每台的冷凝排热肯定会超过1600KW ,全热回收量非常大,肯定是不需要的。
所以我们将详细分析部分热回收的情况。
从构造上看,部分热回收机组与普通冷水机组的区别在于,它的冷凝器由热回收冷凝器和标准冷凝器两部分组成。
热回收冷凝器在标准冷凝器的上面,这样做有力于热回收冷凝器与制冷剂过热蒸汽发生热交换,从而得到较高的出水温度。
但是这两个冷凝器集成在一个筒体中的,所以热回收机组的冷凝器筒体比普通冷水机组的要大。
热回收冷凝器可看作标准冷凝器的补充;而回收所得热水,事实上就是热回收冷凝器中的冷却水出水。
冷水机组加装热回收装置相当于提高了冷凝器水流量和换热面积,增强了换热效果。
所以从这个角度看,当热回收所得热水出水温度不是很高时,对冷水机组的性能(COP )是有促进作用的。
但是,当用户要求提高热回收的出水温度,既提高流经热回收冷凝器内冷却水的出水过热段过冷段饱和段PH温度时,冷水机组的性能肯定会降低。
这是因为为了得到高温的回收热水,标准冷凝器中的冷却水温也要相应提高,才能配合高温出水,也就是说要得到高回收水温,机组就必须在高于32/37ºC 的工况下工作。
众所周知,冷却水温提高1ºC 大约会导致主机效率下降3%。
既然,设计热回收的初衷是为了节约能源,那么我们就有理由关注热回收所得热水温度对冷水机组性能的影响。
下面,我们将比较几种热回收出水温度下的能耗:此处,我们假设酒店需要的热水量为10Ton ,水温要求从20ºC 提高到55ºC 将1Kg 水温度提高1ºC 需要的热量是1.163×10-3 KWH ,那么将10Ton 水温度升高1ºC 需要的热量是10×1000×1.163×10-3 =11.63KWH ,在比较当中我们始终让冷冻水进出水温度保持在12/7ºC 。
空调机组热回收原理
空调机组热回收原理
空调机组热回收原理是利用热回收设备将冷却负荷产生的废热回收利用,达到节能减排的目的。
热回收一般分为两种方式:热回收和冷热回收。
热回收方式是将冷却剂在冷却负荷装置中传输的热量通过换热管道传递给房间或者其他需要取暖的区域,以实现能源的利用。
这种方式一般适用于冬季或者需要供暖的地区。
冷热回收方式是将决点机组(热泵)从冷空气中吸热并释放给暖气系统,从而减少能源消耗。
例如,空调机组可以通过冷凝热交换器将空气中的废热回收使用,然后利用这部分热能进行供热。
热回收原理的关键在于换热技术。
一般来说,空调机组的换热器可以根据不同的工作条件和需要,采用不同的热传导方式,如管道冷却、间接冷却或者直接冷却。
此外,还可以通过调整换热器的结构和工艺参数,提高换热效率,以达到更好的热回收效果。
总的来说,空调机组的热回收原理是通过回收和再利用废热,将之转化为可再生的热能,以达到节能和减排的目的。
这种技术不仅可以减少能源消耗,还可以提高整体系统的效率,对于可持续发展和环境保护具有重要意义。
带热回收的水冷螺杆式冷水机组
( 6 ) 投资 回收周期短 , 一般 2 — 4年内;
本 机 型 具 备 同 时高 效 制 取 冷 水 和 热 水 的技 术 特点 , 因此 可 广 泛 应 用于 常规 空 调 系统 、 空 调 与热
大车间的峰值负荷为 6 6 5 . 8 k W, 用一 台带热 回收螺 杆 式冷 水机 组 H Y D R O C O O L S C R E W
阿 尔 西 公 司 )的 型 号 为 H Y D R OCOOL S CR E W
量释放给冷水 , 然后再进入水冷冷凝器 , 在冷凝器
内被彻 底冷 却成 制冷 剂液体 ,然后 通过 过 滤器 、 电
W HE F 3 4 0 V l系列 产 品 , 通 过 了上 海市 节 能产 品
磁 阀等部件 , 进入电子膨胀阀节流 , 转化成低温低 压的制冷剂液体 , 到蒸发器吸热气化为低温低压的
能 产 品“ 称号。
本 节 能 产 品 为 中央 空调 用水 冷 螺 杆 式冷 水 机
组( 带热 回收 ) , 配置了高效热回收装置 , 具有制冷
效率高 , 出热 水 效 果好 , 并能 降 低冷 却 塔 功 耗 的一 种 多功能机 型 。 该机组 可 以广泛 应 用于酒 店 、 医院 、
HE F 7 0 0 Vl替 代 原 有 的蒸 汽 溴 化 锂 制冷 机 组 , 提
水系统 、 冰蓄冷系统 、 人工冰场制冷 系统等多种类
型 的 中央空 调 系统 中。 根 据 不 同系统 中不 同 热水 需 求 量 ,可 在 0 ~ 1 0 0 %热 量 回收 范 围 内进 行 最 佳 配 置。 使 空 调系 统成 为一 个 真正 节能 的 系统 。根据 统 计, 空调 的耗 能在 多数 公 共建 筑物 中 占总能耗 的 比 重约为 1 / 3 ~ 2 / 3 , 也就 是 说 , 空 调 系统 节能 水 平是 建 筑 能 否成 为 “ 绿色 建筑 ” 的重要 影 响 因素 。
中央空调余热回收技术简介
中央空调余热回收技术简介标签:热回收废热利用压缩机余热回收1、中央空调余热回收技术介绍热回收技术主要有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、延长机组寿命。
压缩机工作过程中会排放大量的废热,热量等于空调系统从空间吸收的总热量加压缩机电机的发热量。
水冷机组通过冷却水塔,风冷机组通过冷凝器风扇将这部分热量排放到大气环境中去。
热回收技术利用这部分热量来获取热水,实现废热利用的目的。
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;所以无论是水冷、风冷机组,经过热回收改造后,其工作效率都会显著提高。
由于技术改造后负载减少,机组故障减少,寿命延长。
热回收技术的核心是热回收器,热回收器又可称作“过热蒸汽降温器”或“水加热器”,其主要功能是实现空调压缩机在制冷运行中排放出的高温冷媒蒸汽与被加温冷水的热交换,将压缩机排出的热量转换成可利用的热水,其实质是一个高效蒸汽—水热交换器。
目前该项技术广泛应用于活塞式、离心式、螺杆式冷水机组。
2、中央空调余热回收技术的特点(1) 热回收量大。
在一般空调使用工况下,在水温需求为 30-65℃,可回收热量为制冷量的 30%-80%;水温需求为 55-60℃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热回收器吸收以后,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。
(5) 电脑自控,无需人工管理。
水冷冷水机组冷凝热回收的设计
万方数据
·110·设计参考
暖通空调HV&AC 2009年第39卷第11期
4.1 实例1 广西柳州市某医院住院楼建筑面积30 775
m2,地下1层,地上21层,建筑高度85 m,床位数 为500。
万方数据
暖通空调HV&AC 2009年第39卷第11期
设计参考-109·
3水冷冷水机组冷凝热回收的热水系统方案 3.1热回收和热水供应共用水箱的热水系统方 案
当机组热回收率比较低、热水回收温度比较 高、回收的热水可直接应用于生活热水供应时,可 采用如图5所示的系统形式。
图5热回收和热水供应共用水箱的热水系统方粟
☆梁增勇,男,1964年2月生,大学,高级工程师 530011广西南宁市华东路39号 (0771)2439830 (O)13878831856 E-mail:liangzengyong@163.conl
收稿t=t期:2009—02—25 修回日期:2009—05—27
万方数据
·108·设计参考
暖通空调HV&AC 2009年第39卷第11期
收冷凝器将部分热量传递给生活热水,其余的热量 则由常规冷凝器传递给冷却水,再通过冷却塔释放 到环境中。其原理如图1所示。
压绾机
髟敝刚
圈1分体串联模式
其特点是:热回收率不太高,一般在10%~ 25%之间,有些厂家样本给出的热回收率可达 30%;热水回收温度比较高、一般为55~60℃;热 回收对机组的性能有促进作用,但回收率及回收的 热水温度过高同样会降低其性能系数(COP);与
这种模式与分体并联模式一样,是潜热回收或 全热回收。只设一个冷凝器,内有两组并联的水盘 管,其中一组盘管将热量传递给冷却水,再通过冷 却塔释放到环境中;另一组盘管将热量回收用于生 活热水供应。其原理如图3所示。
关于冷水机组热回收技术的说明
关于冷水机组热回收技术的说明附件关于冷水机组热回收技术的说明1、热回收的原理及介绍1.1背景资料在酒店、宾馆、医院、浴足、桑拿等场所,既需要热水供应,又要制冷空调。
一方面要用燃煤/燃气锅炉生产热水,另一方面要用冷却塔(或地下水、风冷风机等形式)把空调在制冷过程中产生的冷凝热散失到大气中,产生污染的同时浪费能源。
热水与制冷空调两套方案相互独立,致使制冷空调的余热得不到充分利用,甚是可惜!空调压缩机产生的冷凝热量等于空调系统从制冷空间吸收总热量加上压缩机的发热量,约为制冷量的115%以上。
目前绝大部分的空调设计,这部分的热量不但没有利用,还要消耗水泵、冷却塔、风冷风机等动力电能,将这部分热量排到大气环境(或地下环境)中去。
如果把这一部分热量利用起来,变废为宝,免费获取生活热水,实现空调系统的单向能耗,双向输出,在制冷的同时又产生热水,岂不美哉。
1.2冷水机组热回收技术介绍常规制冷空调用压缩机的出口处的制冷剂温度在65℃~95℃之间,冷凝管的表面热的烫手,空调热回收技术就是利用这部分的冷凝废热资源,来产生热水的。
1.2.1部分热回收如下图:热回收装压缩膨胀水水水水部分热回收(100%+30%的换热铜管)双管束换热器:制冷剂侧共用一个回路,水侧上下分层。
1.2.2全部热回收全热回收(100%+100%的换热铜管)双管束冷凝器:制冷剂侧共用一个回路,水侧左右分层。
30℃45℃制冷剂2、热回收量热回收温度一般不高于60℃2.1对于水冷螺杆机组的部分热回收量① R22机组:60度热水,回收量最大10%;55度热水,回收量最大15%;50度热水,回收量最大30%;45度热水,回收量最大50% 。
② R134a 机组: 60度热水,回收量最大8%; 55度热水,回收量最大14%; 50度热水,回收量最大29%;45度热水,回收量最大50%。
说明:① 对于不同的热回收温度和热回收量,机组需要进行不同的设计和报价。
热回收技术及其在冷水机组上的应用
热回收技术及其在冷水机组上的应用摘要现在相对短缺的能源已成为我国乃至世界经济持续发展的制约条件,这个趋势越来越明显,减少能源消耗迫在眉睫。
热回收技术及其在冷水机组上的应用在降低空调系统的能耗,减少了空调系统低位余热的排放,对节能环保具有非常重要的意义,同时也具有很高的工程应用价值。
关键词热回收技术;能耗;冷水机组随着社会的快速发展,人类的物质文化生活水平在不断的提高;国民经济能耗正以逐年增加的趋势发展,不可避免的破坏了生态、生活环境。
人类的生存面临着严峻的的挑战,同时能源的相对短缺已成为制约国民经济发展的重要因素之一。
国家制定了“节约与开发并重,节约优先”的的能源消耗政策,同时提出了“科学发展观”,“构建社会主义和谐社会”的全新发展理念。
同时伴随着人类对生活质量要求的不断提高,对空气质量的要求越来越高,各类冷水机组已成为提高空气质量的重要的表现形式,但伴随的却是巨大的能源消耗。
因此如何提高空调系统的能量利用率,节约能源的消耗也就成为目前刻不容缓的研究课题。
一.热回收技术1.1热回收原理热回收技术是利用一定的方法将冷水机组在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。
从压缩机排出来的高温高压气态制冷剂需要先进入热回收器,利用放出来的热量将生活用水(或其它气、液态物质)加热,然后再通过冷凝器和膨胀阀,在蒸发器中吸收被冷却介质的热量,最后又变成低温低压的气态制冷剂,然后返回压缩机。
其中热回收器起到热量转换的作用,用来回收和转移热量的作用。
根据热力学第一定律可以得到如下关系式,φk′+φR=φ0′+Pin′式中,Pin′—压缩机吸收并压缩制冷剂消耗的功率;φ0′—制冷剂在蒸发器吸收的热量,即制冷量;φR—制冷剂在热回收器中放出的热量,即热回收量;φk′—制冷剂在冷凝器中冷凝(或过冷)放出的热量。
1.2 热回收类型热回收类型分为主机热回收、空气系统热回收。
也可以分为显热、全热回收。
水冷冷水机组热回收介绍
水冷冷水机组热回收方式分类目前水冷冷水机组有冷却水热回收与排气热回收两种方式。
1)冷却水热回收是在冷却水出水管路中加装一个热回收换热器,如图1所示。
这样可以使“热水”从冷却水出水中回收一部分热量。
虽然热水的出水温度小于冷却水的出水温度,但是冷水机组的制冷量与COP基本不变。
2)采用排气热回收的冷水机组通常采用增加热回收冷凝器,在冷凝器中增加热回收管束以及在排气管上增加换热器的方法。
目前常见的是采用热回收冷凝器,如图2所示。
从压缩机排出的高温、高压的制冷剂气体会优先进入到热回收冷凝器中将热量释放给被预热的水。
冷凝器的作用是将多余的热量通过冷却水释放到环境中。
值得注意的是热水的出水温度越高,冷水机组的效率就越低,制冷量也会相应地减少。
3热回收冷水机组关注点1)最大热回收量热回收冷水机组的热回收量在理论上是制冷量和压缩机做功量之和,某些机组最大热回收量可达总冷量的100%。
在部分负荷下运行时,其热回收量随冷水机组的制冷量减少而减少。
2)最高热水温度热回收冷水机组以制冷为主,供热为辅。
热水温度越高,则冷水机组的COP越低,甚至会使机组运行不稳定。
一般需加其他热源提高热水温度3)热水温度/热量的控制热水回水温度控制方案:机组在部分负荷下运行时,热回收量减少,热水的回水温度不变而出水温度降低,使热水(冷却水)的平均温度降低,减少冷凝器与蒸发器压差,冷水机组的COP相对较高。
热水供水温度控制方案:效果相反,可能导致冷水机组运行不稳定。
4热水回水/供水温度控制方案比较如图3所示,比较热水回水/供水温度控制方案:1)在100%负荷时,冷却水的供、回水温度为41OC和35OC,其温差为6OC,平均温度为38OC。
2)在50%负荷时,冷却水的流量不变,供、回水温差是100%负荷温差的50%,即为3OC。
3)热水回水温度控制方案:冷却水的回水温度恒定为35OC,由于供、回水温差为3OC,故冷却水的供水温度变为38OC,供、回水的平均温度为,比100%负荷时低。
热回收机组介绍
热回收机组介绍Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】制冷空调设备全热回收、部分热回收原理、型式、优缺点. 1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。
部分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。
全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,设置一个热回收冷凝器,可完全替代常规冷凝器。
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,温度较小,温度不可控。
2.水冷机组热回收分类方式一,冷却水热回收方式,其原理方式如下图。
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,一般只能达到30℃,回收的余热量也较少,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。
冷水机组热回收应用的探讨
冷水机组热回收应用探讨作者: 曾振威(南区技术部)前言随着社会节能和环保意识的日益增强,一些原先被冷落的技术逐渐受到厂家和业主的青睐。
对冷水机组的冷凝排热进行回收便是其中之一。
不可否认,在一些场合,如医院,宾馆等,在供冷的同时,需要一定温度和流量的热水以满足需要。
这时候热回收型冷水机组便体现其技术优势,但同时也对热水系统设计和运行提出了相应的要求,而且对机组的性能也有一定的影响。
另外由于机组本身的问题,例如,热水温度的限制和机组在供冷的时候才能供热(冬天使用热泵除外),使得该技术在实际应用中受到一定的制约,特别在冬天使用时,一些地区,由于室外温度的限制,并不能大规模减小常规燃煤燃气热水锅炉或电锅炉的规格,因此其发挥效益的时间一般在于夏季供冷的周期内。
而且由于冷水机组冷负荷的变化,导致其热回收量也发生变化,这就导致应用此技术的实际回收期比理论的要长!虽然热回收技术不是一个新的技术,但目前系统设计思路都是一些冷水机组厂家提出的,出于推广的需要,有些分析并不是完全准确,本文将从热水温度和回收量,系统设计,控制系统及投资回收期等四个方面进行探讨。
1 热水温度和回收量热水温度和热回收量主要与热回收模式、冷凝器类型和蒸发器类型有关。
1.1热回收模式热回收共有两种模式[1],一种是显热回收,也称之为部分热回收;另一种是潜热回收,也称之为全热回收。
高温高压的冷媒蒸汽在冷凝器中一般要经历三个阶段[2],如下图1所示。
如果仅回收过热段部分的能量,此时蒸汽不发生相变,因此回收的仅为蒸汽的显热,此热量大约为总排热量的12~15%[1]。
该模式称之为显热回收模式。
显热回收的特点是:a回收的比例不大,一般为冷量的10%左右,这是因为考虑到换热效率的问题;b回收的温度不高,对于风冷机组,最高出水温度为60℃左右;对于水冷机组,最高出水温度在50℃左右。
这是因为风冷机组的冷凝温度和过热度均高于水冷机组的缘故;c对冷水机组的性能(COP)的影响,加了热回收的冷水机组,如果其冷凝器与标准机组一致,由于一部分的热量被热水带走,相应地冷凝器承担的热量就减少,这样会有助于增加冷媒的过冷度,对机组提高效率是有利的[1],这种情况只有在进行热回收的时候才能发生;d与常规机组相比,成本增加很少。
水冷冷水机组热回收介绍
水冷冷水机组热回收方式分类目前水冷冷水机组有冷却水热回收与排气热回收两种方式。
1)冷却水热回收是在冷却水出水管路中加装一个热回收换热器,如图1所示。
这样可以使“热水”从冷却水出水中回收一部分热量。
虽然热水的出水温度小于冷却水的出水温度,但是冷水机组的制冷量与COP基本不变。
2)采用排气热回收的冷水机组通常采用增加热回收冷凝器,在冷凝器中增加热回收管束以及在排气管上增加换热器的方法。
目前常见的是采用热回收冷凝器,如图2所示。
从压缩机排出的高温、高压的制冷剂气体会优先进入到热回收冷凝器中将热量释放给被预热的水。
冷凝器的作用是将多余的热量通过冷却水释放到环境中。
值得注意的是热水的出水温度越高,冷水机组的效率就越低,制冷量也会相应地减少。
3热回收冷水机组关注点1)最大热回收量热回收冷水机组的热回收量在理论上是制冷量和压缩机做功量之和,某些机组最大热回收量可达总冷量的10 0%。
在部分负荷下运行时,其热回收量随冷水机组的制冷量减少而减少。
2)最高热水温度热回收冷水机组以制冷为主,供热为辅。
热水温度越高,则冷水机组的COP越低,甚至会使机组运行不稳定。
一般需加其他热源提高热水温度3)热水温度/热量的控制热水回水温度控制方案:机组在部分负荷下运行时,热回收量减少,热水的回水温度不变而出水温度降低,使热水(冷却水)的平均温度降低,减少冷凝器与蒸发器压差,冷水机组的COP相对较高。
热水供水温度控制方案:效果相反,可能导致冷水机组运行不稳定。
4热水回水/供水温度控制方案比较如图3所示,比较热水回水/供水温度控制方案:1)在100%负荷时,冷却水的供、回水温度为41OC和35OC,其温差为6OC,平均温度为38OC。
2)在50%负荷时,冷却水的流量不变,供、回水温差是100%负荷温差的50%,即为3OC。
3)热水回水温度控制方案:冷却水的回水温度恒定为35OC,由于供、回水温差为3OC,故冷却水的供水温度变为38OC,供、回水的平均温度为36.5OC,比100%负荷时低1.5OC。
热回收机组工作原理
热回收机组工作原理
热回收机组是一种能够回收工业烟气中热能的设备。
它通过热交换的方式,将废气中的热能转移到流动介质上,使流体温度升高。
热回收机组主要由换热器、风机和引风机组成。
首先,工业烟气通过烟气换热器。
烟气中的高温热能被传递给流动介质,使得介质温度升高。
同时,烟气温度下降。
然后,介质经过风机进行循环,将热能输送到需要加热的地方。
当介质经过换热器后温度降低,它将再次通过引风机回到烟气换热器进行再次加热。
整个工作过程中,烟气中的热能被高效地回收利用,进一步提高了能源的利用效率。
同时,由于回收了烟气中的热能,减少了废气的排放,降低了对环境的影响。
总的来说,热回收机组通过热交换的方式回收烟气中的热能,将其转移到流动介质上,提高能源利用效率,减少废气排放。
这种技术在工业生产中广泛应用,对环境保护和能源节约起到了重要的作用。
中温热回收冷水机组原理
中温热回收冷水机组原理
中温热回收冷水机组是一种能够回收中温余热并将其转化为冷水的设备。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 中温余热回收原理,中温余热回收是通过换热器将工业生产过程中产生的中温余热传递给回收系统。
这些中温余热可以来自于炉窑、烟气、热水等工业生产过程中的废热,通过换热器的传热作用,将中温余热传递给冷水机组。
2. 制冷循环原理,冷水机组通过制冷剂的循环流动来实现制冷的目的。
一般采用蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等组件,通过制冷剂在这些组件中的相态变化,实现对冷水的制冷作用。
3. 中温余热利用制冷原理,中温余热通过换热器传递给冷水机组中的蒸发器,使得蒸发器内的制冷剂蒸发吸收热量,从而使得冷水机组内的冷水得到制冷。
4. 冷凝与循环,制冷剂在蒸发器中吸收热量后变成低温低压蒸汽,然后被压缩机压缩成高温高压蒸汽,再通过冷凝器散发热量变成高温高压液体,最后通过节流阀减压成低温低压液体重新进入蒸
发器,完成整个制冷循环。
总的来说,中温热回收冷水机组的原理是利用换热器传递中温余热给冷水机组中的蒸发器,通过制冷剂的循环流动和相态变化实现对冷水的制冷作用,从而达到能源回收和冷水制冷的目的。
这种技术在工业生产中可以有效地提高能源利用效率,减少能源消耗和环境污染。
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附件关于冷水机组热回收技术的说明
1、热回收的原理及介绍
1.1背景资料
在酒店、宾馆、医院、浴足、桑拿等场所,既需要热水供应,又要制冷空调。
一方面要用燃煤/燃气锅炉生产热水,另一方面要用冷却塔(或地下水、风冷风机等形式)把空调在制冷过程中产生的冷凝热散失到大气中,产生污染的同时浪费能源。
热水与制冷空调两套方案相互独立,致使制冷空调的余热得不到充分利用,甚是可惜!
空调压缩机产生的冷凝热量等于空调系统从制冷空间吸收总热量加上压缩机的发热量,约为制冷量的115%以上。
目前绝大部分的空调设计,这部分的热量不但没有利用,还要消耗水泵、冷却塔、风冷风机等动力电能,将这部分热量排到大气环境(或地下环境)中去。
如果把这一部分热量利用起来,变废为宝,免费获取生活热水,实现空调系统的单向能耗,双向输出,在制冷的同时又产生热水,岂不美哉。
1.2冷水机组热回收技术介绍
常规制冷空调用压缩机的出口处的制冷剂温度在65℃~95℃之间,冷凝管的表面热的烫手,空调热回收技术就是利用这部分的冷凝废热资源,来产生热水的。
1.2.1部分热回收如下图:
蒋海洋
31
部分热回收设计原理
制冷剂温度变化曲线
冷却水温度变化曲线
温度
时间
热水温度变化曲线
排气过热段
冷凝器冷凝段
40度
65度
30度
35度
30度
50度
热回收量高达
25%
热回收器冷凝器
部分热回收(100%+30%的换热铜管)
双管束换热器:制冷剂侧共用一个回路,水侧上下分层。
蒸发
热回收装
冷凝
压缩
膨胀出水进水
出水进水
水水
夏季:提供用户免费的生活热水
1.2.2全部热回收
全热回收(100%+100%的换热铜管) 双管束冷凝器:制冷剂侧共用一个回路,水侧左右分层。
2、热回收量
热回收温度一般不高于60℃ 2.1对于水冷螺杆机组的部分热回收量
① R22机组: 60度热水,回收量最大10%; 55度热水,回收量
30℃
45℃
制冷剂
℃
℃
冷却水
最大15%;50度热水,回收量最大30%;45度热水,回收量最
大50% 。
②R134a机组:60度热水,回收量最大8%;55度热水,回收量
最大14%;50度热水,回收量最大29%;45度热水,回收量最
大50%。
说明:
①对于不同的热回收温度和热回收量,机组需要进行不同的设计和报
价。
②以上参数为公司提供的标准热回收产品的性能参数。
2.2对于水冷螺杆机组的全部热回收量
大约为标况下冷量的100±5%
3、热回收系统热水的用途建议
3.1一般的热回收热水有以下用途:
1) 用于洗澡的淋浴;
2) 用于的洗手;
3) 制备工艺热水
注:根据应用场合的实际需要,选择合适的机组制取满足要求的热水。
3.2场合热水功能的划分
4、带热回收系统的主机和无热回收系统的主机的比较
5、经济性分析
5.1分析方法
带热回收系统的主机热回收功率为Pkw;主机输入功率Wkw。
总用热水量按照M吨/天进行设计:
C×M×△T=P×t
春秋季节:
当采用带全热回收系统的主机,该季节可以用于生活热水的制取;则制取热水主机耗电量为W*t千瓦时;考虑到水泵系统的15%左右的能耗,则制取热水费用为1.15W*t*1元;而采用部分热回收则不能达到制取热水的目的。
夏季:
逐级开启带热回收系统的主机,用于夏季制冷的需求;同时,通过热回收功能模块,实现生活热水的制取;由于使用的冷凝余热,该能源属于免费资源,则热水成本为0。
冬季:
当带热回收系统的主机为水源热泵机组时,开启机组满足冬季的采暖需求大
同时;增加机组用于生活热水的制取。
考虑到水泵系统的15%左右的能耗,则热水成本1.15W*t*1元。
春秋季节按照120天计算;夏季按照90天计算;冬季按照150天计算,则全年热水成本费用为:1.15W*t*1*120+0+1.15W*t*1*150=310.5 W*t元。
在不同负荷级别下分别考虑,在额定负荷下50%、75%、100%下:主机输入功率正比例下降,而水泵正常运转,计算制取热水费用如下:
50%负荷下工作时,每天机组制取热水费用为(50%W+0.15W)*t*1元。
75%负荷下工作时,每天机组制取热水费用为(75%W+0.15W)*t*1元。
100%负荷下工作时,每天机组制取热水费用为1.15W*t*1元。
该方案制取热水的同时不影响空调制冷和供暖的正常运行,其制冷和采暖的费用同无热回收系统的主机系统。
5.2实际案例
5.2.1项目概况:
(1)面积:1.5万平米,六层
(2)负荷:冷负荷1400kw,热负荷1000kw,热水负荷400kw
(3)主机:天加TWSF0280.2BG2,TWSF0120.1BG2A(热回收)各一台
(4)工期:2010年6月
5.2.2运行费用对比
按夏季制冷天数120天、每天运行10小时;冬季制热天数120天、每天运行10小时。