上海亦心空压机设备有限公司

空调系统冷凝热回收供热水方案

考虑到空调冷凝热直接排放的弊端，以及冷凝热回收用于热水供应的节能性，对空调系统进行了改造，在压缩机出口和冷凝器进口之间串联了一个板式热交换器，吸收空调冷凝热用于热水供应，这样在夏季就省去了常规锅炉房热水供应系统。

某酒店使用了两台开利30HR225型活塞机冷水机组。在设计工况下机组的制冷量Q为680.5kW，耗功率为178.4kW，制冷剂R22的质量流量为4.02kg/s（以下记为G）。空调系统改造后换热器在设计工况下*大可回收10.2%的冷凝热，且*大热水供应量为1.54kg/s（以下记为G1），满足宾馆热水需求。

空调冷凝热回收供热水系统

本文采用灰箱分析法，将空调机组和热回收热水系统在设计工况下的运行情况作为计算的依据，把整个冷水机组作为研究的灰箱系统，分别单独考虑系统的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个组成部件，对原冷水机组和改造后的冷凝热回收制冷系统进行（火用）效率的分析比较。

制冷设备(火用)分析冷水机组的耗费
(火用)为压缩机的耗功，冷水机组的设计工况为：环境温度为35.2℃，以下记为T0，冷冻供、回水温度为7℃、12℃，冷冻水流量为32.5kg/s（以下记为G2），冷却水进出水温度为32℃、37℃，冷却水流量为41.03kg/s，制冷剂R22的质量流量为4.02kg/s（以下记为G）。

（1）压缩机(火用)分析：压缩机中的(火用)损失即为压缩过程的熵增。改造后压缩机的排气口的压力升高约50kPa，压缩机的耗功率增加为184.9kW。

（2）冷凝器(火用)分析：冷凝器中的(火用)损失为热交换过程中的(火用)损失和冷凝废热排放的(火用)损失之和。冷凝温度由原先的40.5℃升高到42℃。热水系统的进水温度和出水温度为20和55℃。

（3）膨胀阀(火用)分析：膨胀阀中的(火用)损失即为膨胀过程的熵增。

（4）蒸发器(火用)分析：蒸发器中的(火用)损失为热交换过程中的(火用)损失。蒸发压力没有明显的变化，始终保持在表压4.4kg/cm2左右。

结果分析

从以上分析可以看出，改造前后压缩机的(火用)损失均为*高，可见压缩机是装置用能的薄弱设备。在改造后，虽然压缩机的功率增大了，但是(火用)损系数并没有增大，而是略有降低，而且冷凝器、膨胀阀、蒸发器的(火用)损系数都有所降低。即改造后冷水机组的(火用)效率提高了8.2%。这可以说明改造后的制冷机组比原有机组有高品味(火用)量输出，低代价(火用)量损失的特点，且在冷凝器等部件中使(火用)量得到更加充分的利用并向用户输出。冷凝热回收技术使得空调冷水机组的(火用)效率有所提高，具有显著的节能性。

结论

本文针对酒店的空调冷水机组热回收改造的工程实例，建立了活塞式冷水机组串联热回收系统改造前后各个部件的(火用)分析模型及(火用)平衡方程，得出以下结论：
（1）通过(火用)效率分析，回收冷凝热后压缩机耗功有所增加。

（2）采用灰箱分析法分别对冷水机组改造前和加入板式换热器改造后在设计工况下进行了(火用)分析，可知改造后系统的(火用)效率提高了8.2%。从热力学的角度论证了中央空调冷水机组冷凝热回收具有显著的节能意义。