某學院綜合樓空調(diào)熱回收方案比較

1、一、項目概況及系統(tǒng)負荷南方某學院綜合樓二、系統(tǒng)采用熱回收技術分析熱回收系統(tǒng)應用背景隨著全球經(jīng)濟的高速發(fā)展，環(huán)境往往遭受著污染、排放、生態(tài)破壞、一次能源過度消耗等各方面的重創(chuàng)。而目前生活水平的不斷提高和生產(chǎn)條件的日益改善，人們對生產(chǎn)生活環(huán)境也提出了更加嚴格的舒適要求，各類空調(diào)產(chǎn)品成為實現(xiàn)舒適環(huán)境的重要方式，但伴隨的卻是巨大的能源消耗。因此，如何合理有效運用熱回收技術節(jié)能降耗，減少建筑空調(diào)系統(tǒng)的能耗顯得尤為重要。1.1空調(diào)系統(tǒng)熱回收技術概念冷水機組在制冷時，壓縮機排出的高溫、高壓制冷劑氣體在冷凝器中冷凝放熱，在常規(guī)冷水機組中這部分冷凝熱量通常被冷卻塔或冷卻風機排向周圍環(huán)境中，這對需要用熱的場所如賓

2、館、工廠、醫(yī)院等是一種巨大的浪費，同時給周圍環(huán)境也帶來一定的廢熱污染。熱回收技術就是通過一定的方式將冷水機組運行過程中排向外界的大量廢熱回收再利用，作為用戶的最終熱源或初級熱源。此時，壓縮機排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑先進入熱回收器，放出熱量加熱生活用水（或其它氣液態(tài)物質(zhì)），再經(jīng)過冷凝器和膨脹閥，在蒸發(fā)器吸收被冷卻介質(zhì)的熱量，成為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，返回壓縮機。1.1.1部分熱回收（顯熱回收）在流出壓縮機進入冷凝器時，制冷劑蒸氣為過熱狀態(tài)，部分回收就是回收利用這部分熱量。在壓縮機與常規(guī)冷凝器之間增加一個熱交換器，從過熱狀態(tài)的制冷劑獲取熱量。這種形式的熱回收，可回收的為過熱量，交換熱量的一側(cè)為熱水

3、溫度，另一側(cè)為制冷劑的壓縮機排氣溫度，因此所提供的熱水量較小，溫度較高，溫度不可控。在冷水機組中增加一個串聯(lián)的熱回收冷凝器，其原理方式如圖1。這種方式使生活熱水直接與壓縮機的高溫排氣直接換熱，因此可以提供較高的出水溫度，如螺桿式熱回收冷水機組的熱水出水溫度甚至可以達到55C，同時冷水機組的制冷運行效率不受影響。這種方式的熱回收量比例較小，一般不到冷水機組制冷量的40%，但對于一般性的場所而言，熱回收量已綽綽有余。1.1.2全熱回收（潛熱回收）全熱回收回收的是所有需要被排出的過熱量與冷凝熱，制冷劑處于過熱蒸氣狀態(tài)與氣液混合狀態(tài)。通常的做法是，設置一個熱回收冷凝器，可完全替代常規(guī)冷凝器，其原理方式

4、如圖2。這種形式的熱回收，可回收的冷凝過程中所有的熱量，交換熱量的一側(cè)為熱水溫度，另一側(cè)為制冷劑的冷凝溫度，因此所提供的熱水量較大，溫升較小，常需二次加熱。A縮巾蒸發(fā)器熱水進熱水出*熱回收心冷卻氷岀*圖1部分熱回收Ah蒸發(fā)器熱回收冷凝器熱水出熱水逬冷卻水出節(jié)流裝置圖2全熱回收1.2熱回收系統(tǒng)應用的優(yōu)勢熱回收系統(tǒng)適用于全天24小時運行，有較大冷負荷。例如：娛樂場所、醫(yī)院、賓館酒店等。酒店行業(yè)中的餐飲服務，桑拿洗浴，以及房間的生活熱水供應，無處不需要熱水。星級賓館、酒店都設有中央空調(diào)系統(tǒng)和24小時熱水供應。冷水機組在運行時要通過冷卻水系統(tǒng)或冷凝風扇排出大量的冷凝熱，在制冷工況下運行，冷凝熱可達制冷

5、量的0.251.3倍。熱回收系統(tǒng)利用冷凝熱制取熱水，在節(jié)能降耗的同時，既能保證酒店冷負荷的需求，又能滿足生活熱水的供應。是環(huán)保節(jié)能的一種重要方式。因此，酒店行業(yè)非常適合采用熱回收系統(tǒng)。1.2.1熱回收系統(tǒng)應用的優(yōu)勢如下：a冷水/熱泵機組正常制取空調(diào)用冷水，同時回收冷凝熱，免費提供生活用熱水。b節(jié)省制取熱水所產(chǎn)生的燃油/燃氣/電能等能源消耗c降低冷凝系統(tǒng)電能消耗d保護環(huán)境e有利提升酒店的品牌形象1.2.2熱回收設備的選擇：針對不同規(guī)模、檔次的酒店、賓館，水冷機組與風冷冷水/熱泵機組的應用范圍也不同。注重酒店品質(zhì)的經(jīng)濟型連鎖酒店與部分中檔酒店，可選用風冷機組熱回收應用；高檔及豪華酒店可選用水冷熱回

6、收機組+常規(guī)風冷熱泵機組（供暖）+其他高效熱水源（冬季）的組合模式。當然，機組的選用與酒店建筑所需冷負荷也密切相關。以緯度在南寧的某酒店為例，冷負荷在8月出現(xiàn)峰值，機組可回收熱量隨冷負荷變化而逐月變化，幅度大且峰值出現(xiàn)于8月，生活熱水負荷變化幅度相對較小且峰值出現(xiàn)于12月2月?？梢?，可用熱回收量與生活熱水負荷時間上并不完全匹配。從上圖中可直觀的看出，制冷季節(jié)，可用熱回收量遠遠大于生活熱水負荷。因水冷主機效率高，制冷季節(jié)主要開啟水冷主機供冷，風冷熱泵主機作為冷量補充很少啟用，若水冷主機具備熱回收功能，則可大大減少制取生活熱水的費用。三、空調(diào)系統(tǒng)冷熱源配置及熱水系統(tǒng)配置采用部分熱回收螺桿水冷冷水機

7、組+空氣能熱水機組序號名稱型號、規(guī)格單位數(shù)量備注1部分熱回收螺桿水冷冷水機組LSBLG485/M(H)制冷量：485KW，熱回收量：170KW，輸入功率：100KW臺2夏季和過度季節(jié)供冷，獲取免費生活熱水；2空氣能熱水機組制熱量：75KW，夏天制熱水量1.71m3/h,冬天制熱水量1.11m3/h(60C)功率：17.9KW臺3冬季供熱水，制熱效率高于熱回收風冷熱泵機組熱水量取值一般計算過程：1、很據(jù)圖紙?zhí)峁┑男畔?，熱水水箱有兩個，每個20噸，合計40噸水箱.注：客房同時使用率0.7。冬季供熱水：使用空氣能熱泵制熱水熱水：夏季，部分熱回收螺桿水冷冷水機組在滿足空調(diào)需求的同時，充分利用空調(diào)熱回收

8、獲得免費的55C熱水。機組單臺熱回收量為170KW,假設熱水進出水溫升T=30C(進水25C，出水55C)，機組每天運行在熱回收的時間不少于5小時，每天空調(diào)熱回收量至少為2040M=*3600=R*AT*1031700*3600=48T4.2*30*103空氣能熱泵熱水機組，機組單臺制熱量為75KW，假設熱水進出水溫升T=30C(進水25C,出水55C),機組每天運行在制熱水的時間不少于8時，每天熱量至少為1800KW，則產(chǎn)熱水量為：Q1800凝M=*3600=*3600=51TR*AT*1034.2*30*103用來加熱40T水箱里的生活熱水，取得免費的熱水供應四、系統(tǒng)主設備運行耗電量分析以

9、下計算均依據(jù)：(1)制冷季180天，每天開機12小時，每天生活熱水用量40噸；(4)電費為1元/KWh；(5)空調(diào)使用季節(jié)系數(shù)0.51(不同時間，系統(tǒng)運行負荷不同，只有很少的時間系統(tǒng)能達到滿負荷運行。通常10%的時間，負荷在90%以上；30%的時間，負荷在60%以上；60%的時間，負荷在40%根據(jù)美國ARI標準和中國行業(yè)標準JB/T4329-97)。方案一:夏季空調(diào)設備運行功率工程名稱:廣西經(jīng)濟管理干部學院綜合樓序號設備名稱、規(guī)格、型號單位運行數(shù)量單臺功率KW合計KW備注1LSBLG485/M(H)制冷量：485KW，量：170KW，輸入功率：100KW熱回收臺21002002熱回收水泵臺27

10、.515夏天機組每天運行12小時，耗電量為：200*12*0.51+15*5=1299KW若以業(yè)主初步要求的配置方案(方案二)，以同樣的機組制冷和制熱能力來計算耗電情況條件:1、單臺水冷冷水機組制冷量88.7*2=177.4KW2、空氣能熱水熱泵機組功率17.9*3=53.7KW，制熱量75*3=225KW方案二:夏季空調(diào)設備運行功率工程名稱:廣西經(jīng)濟管理干部學院綜合樓序號設備名稱、規(guī)格、型號單位運行數(shù)量單臺功率KW合計KW備注1螺桿水冷冷水機組制冷量：497KW輸入功率：88.7KW臺288.7177.42空氣能熱水熱泵機組輸入功率：17.9KW,臺317.953.7夏天空調(diào)機組每天運行12小時，其耗電量為：177.4*12*0.51+53.7*8=1515.3KW全年耗電量比較（因冷凍水泵等設備耗電大致相同，可以不參與比