制冷机组余热回收讲义

中央空调制冷机组余热回收讲义
常用的计量单位：一.
压力：1.
）米制单位：公斤力每平方厘米：2;cmKg/1
标准大气压：符号：，海平面大气压力。

atm
换算：2。

cm/Kg101.325KPa=0.981atm=760mmHg=国际制单位：帕：2);1000Pa=1K Pa2).;Pa(N/m 1000000Pa=10Pa=1M Pa
单位换算：2=0.1Pa=100KPa;/cm M1Kg
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。

1000Cal=1Kcal(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）=860Kcal(大卡)/h;
1RT=3.517Kw
4.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。

1．
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：
．原理：液体蒸发时吸收热量，1
基本概念：2.
）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1
低液体的饱和温度也越低；如：液态在压力时的0.584Mpa1Kg
R22
沸腾温度为℃，吸热量（制冷量）为201.246KJ/Kg；在0.64MPa压5力时的沸腾温度为℃，吸热量（制冷量）为198.695KJ/Kg。

不同8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。

．制冷工质：（制冷剂、冷媒、雪种）；）2
常用有：氨（）、氟里昂等；R717
氟里昂：：一氟三氯甲烷R11
：二氟二氯甲烷R12
：三氟一氯甲烷R13
：二氟一氯甲烷R22
2．
：三氟甲烷R23
：四氟乙烷；R134a
：三氟二氯乙烷；R123
．载冷剂：）传递冷量的物质，空调一般是用水做载冷剂。

3
单位——千瓦（）、大卡（）、冷吨（；）．制冷量：）4KwKcalRt ；千瓦（）大卡（）Kcal860Kw=1
冷吨（）=3.517Kw=13024Rt Kcal;
万Kcal=30=100Rt351.7K w
冷吨（美）定义：是以小时能把吨（美）磅℃0=2000241
水冻成℃的冰的制冷能力定为制冷能力单位，即。

RT0。

）冷凝温度：气体液化时的温度（在一定压力下） 5.
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℃
冷却器凝冷水
R22液体温度35℃~40℃
压缩膨胀阀机冷发蒸器电机3
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0.64Mpa；温度8℃；
压缩机出口：气态：压力1.5Mpa；温度85℃；
液态：压力1.5Mpa；温度37℃；冷凝器内参数：
冷却水温度：；℃；进口温度：32℃出口温度：37
冷冻水温度：。

℃℃13；进口温度：出口温度：8
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
类型：2)
热力膨胀阀：由感温包、膜片等组成。

A.浮球阀：保持蒸发中的液位恒定。

B.．电子膨胀阀。

C
四．制冷机组的节能：
．制冷机组的热回收：1
）中央空调制冷机组制冷循环：1
4．
中央空调制冷机组向空调末端输送℃左右的冷冻水，在空调末端吸8
收室内的热量后，水温升高至℃左右。

冷冻水回到蒸发器，又被冷13
媒冷却至℃左右。

冷冻水带回室内的热量被冷媒吸收，冷媒经压缩8机压缩，温度升高至℃℃，使冷媒处于过热状态。

进入冷凝器~9058
被冷却水冷却至℃左右，℃左右冷却水经水泵输送到屋顶冷却塔37 37
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
器凝冷
）冷凝热：2
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倍；离心机最低也1.3
达到倍。

1.15
5．
）冷凝热回收：3
．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
A
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℃左右。

50
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。

．示意图：B
压缩机
采热发器蒸
器集自来水
膨胀阀器凝冷
．确定热水量和水温：C
T
过热状态85℃
℃饱和状态40过冷状态
Q
6．
Q3Q2Q1．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A
的焓值。

．根据可利用的热焓值，计算水的流量和流速。

B
．设计热交换器：换热面积、容积、流道形式、口径等。

C
．冷凝热回收的几个问题：2
（）对机组的影响：1
降低了冷凝压力，也就是降低压缩机的排气压力。

a.
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,b.。

冷凝热回收后，如果温度）每降低℃；机组制冷量可提高 1.3%1
冷却水流量不变，冷凝温度可降低℃；可提高机组制冷量左%43~5
右，节电效果明显。

．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，C
排气阻力会有所加大，一般会使压力增加2(30Kpa),管道设cm/0.3 Kg
计得好会低于30Kpa。

（）不是所有制冷机组都可以进行热回收改造：2
如：排气温度低于℃的机组;50A.
负压机组，冷媒。

R11B.
排气管不好接的机组。

如：约克机组；C.
带节能器机组，如：特灵两级、三级压缩离心机组。

D.
这些制冷机组一般都不好进行热回收改造。

（）热回收发展趋势：3
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，7．
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，
．蓄冷空调的基本原理：1
水泵
节流阀空
调空空调蒸发器冷换
热蓄冷槽凝
器器水泵
压缩机
冰蓄冷空调：相变潜热蓄冷2.
冰的相变潜热量是：；335.2KJ/Kg
载冷剂：乙二醇溶液；
．高温水蓄冷：3
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℃左右降低到℃℃）。

也可以说是把夜间储存的冷量~153212
在白天机组运行时带到机组蒸发器里去。

8．
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）
9。