戶式中央空調(diào)余熱回收供水系統(tǒng)的設(shè)計

1、<p>　　戶式中央空調(diào)余熱回收供水系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　[摘 要]國家出臺了新的節(jié)能政策和標(biāo)準(zhǔn)，對節(jié)能提出了更高的要求， 其中利用余熱回收是最有效的節(jié)能途徑之一，制冷設(shè)備是能源消耗的大戶，同時也是余熱回收潛力最大的地方。經(jīng)改進設(shè)計的戶式中央空調(diào)余熱回收系統(tǒng)節(jié)能可達20%以上，不但可以減輕了主機的運行負荷，延長其使用壽命，提高系統(tǒng)的制冷效果，還能制備熱水，達到一箭雙雕的效果。戶式中央空調(diào)系統(tǒng)余

2、熱回收技術(shù)就是回收冷凝熱，在機組壓縮機出口處與冷凝器之間增加一個熱回收裝置，冷凝溫度每降低1℃，機組制冷量可提高1.5%。冷凝熱回收后，冷凝溫度可降低3-5℃，可提高機組制冷量5-10%左右，節(jié)能效果顯著。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]戶式；中央空調(diào)；余熱回收；熱水供應(yīng) </p><p>　　中圖分類號：TG209 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）26-0187

3、-02 </p><p>　　前言：隨著我國經(jīng)濟總量的不斷提升，對能源需求量日益加大，國家出臺了新的節(jié)能政策和標(biāo)準(zhǔn)，對節(jié)能提出了更高的要求，其中利用余熱回收是最有效的節(jié)能途徑之一。余熱是指在一定經(jīng)濟技術(shù)條件下，在能源利用設(shè)備中沒有被利用的能源，也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢氣廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱等。根據(jù)權(quán)威部門的調(diào)差數(shù)據(jù)顯示，各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量

4、的17%――67%，可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%。其中制冷設(shè)備是能源消耗的大戶，同時也是余熱回收潛力最大的地方。作者近年來對戶式中央空調(diào)余熱回收系統(tǒng)進行了深入的探討研究，完成了戶式中央空調(diào)余熱回收系統(tǒng)的工藝流程設(shè)計。根據(jù)對用電量和其他數(shù)據(jù)分析，經(jīng)改進設(shè)計的余熱回收系統(tǒng)節(jié)能可達20%以上，不但可以減輕了主機的運行負荷，延長其使用壽命，還能一定程度上提高系統(tǒng)的制冷效果。把制冷循環(huán)中冷凝放熱過程中放出的熱量利用起來制備熱水，可少

5、用或停用現(xiàn)有的熱水制備系統(tǒng)，節(jié)省燃料費用。對于大中型戶式中央空調(diào)的使用，如何控制電費用顯然已經(jīng)成為用戶不得不考慮的問題。解決戶式中央空調(diào)余熱回收系統(tǒng)是在空調(diào)機組在運行時要通過</p><p>　　一、回?zé)嵯到y(tǒng)的必要性 </p><p>　　戶式中央空調(diào)系統(tǒng)的工作過程是一個不斷地進行熱交換的能量轉(zhuǎn)換過程，？？余熱回收技術(shù)就是回收冷凝熱，在機組壓縮機出口處與冷凝器之間增加一個熱回收裝置，如圖（

6、一），當(dāng)高溫的過熱氣體冷媒與水進行熱交換，將冷媒溫度降下來；同時使水溫提高到50℃左右（水的溫度由溫度控制裝置進行調(diào)節(jié)，水量由液位控制裝置控制）。把排到大氣中去的廢熱變?yōu)橛杏玫臒嵩?，替代燃油與電加熱制造生活熱水，提高戶式中央空調(diào)能源利用效率。通過加裝余熱回收裝置，不但降低了冷凝溫度，還降低了冷凝壓力（也就是壓縮機的排氣壓力），這樣就降低了壓縮機負荷，提高機組制冷量。根據(jù)計算：冷凝溫度每降低1℃，機組制冷量可提高1.5%？。冷凝熱回收后，

7、冷凝溫度可降低3-5℃，可提高機組制冷量5-10？%？左右，節(jié)能效果顯著。 </p><p><b>　　二、技術(shù)原理 </b></p><p>　　1、制冷原理（參看圖1） </p><p>　　壓縮機1從氣液分離器17中吸入低溫低壓的制冷劑蒸氣，經(jīng)過壓縮排除高溫高壓的制冷劑過熱氣體，經(jīng)消音器2后達到電磁三通閥3，在水的溫度未達到設(shè)定溫度時，

8、制冷劑蒸氣進入熱回收器18，如果溫度達到設(shè)定值，制冷劑蒸氣則直接進入風(fēng)冷凝器5，制冷劑蒸氣進入18后，與熱回收器中的水進行熱量交換，釋放出大量的熱量，然后經(jīng)單向閥4進入冷凝器5再次被冷卻變成過冷液，進入儲液干燥過濾器6，最后經(jīng)過11電磁閥和7熱力膨脹閥進入蒸發(fā)器8實現(xiàn)制冷過程。 </p><p>　　2、熱交換水系統(tǒng)及電氣控制原理 </p><p>　?。?）熱交換水系統(tǒng)的設(shè)計，如圖2：熱

9、交換器水箱的水有連接自來水管網(wǎng)提供，水的注入由電磁閥22控制，當(dāng)箱內(nèi)的水沒有達到設(shè)定值時打開進水，達到后則自動關(guān)閉。水通過盤管與制冷系統(tǒng)中的高溫高壓制冷劑氣體進行熱量交換，水溫可控制在50-55℃，如果用戶需要用水，可以通過控制開關(guān)啟動水泵26，保持一定的供水壓力，水可以經(jīng)28、29、30等多路供水路徑為用戶提供熱水，如果供水水壓過高，水系統(tǒng)可以通過旁通裝置27進行泄壓。另外，水系統(tǒng)中還設(shè)置了過濾器和排水管路。 </p>

10、<p>　　（2）電氣控制設(shè)計（如圖3） </p><p>　　本方案以3臺室內(nèi)機為設(shè)計案例，在圖3中，對戶式中央空調(diào)的余熱回收系統(tǒng)給出了初步的控制方案，明晰表述了PLC的輸入輸出接口的電氣連接圖?？刂浦黧w主要有三臺室內(nèi)機，一臺壓縮機，一臺冷凝風(fēng)機，還有一臺水泵。電氣控制系統(tǒng)控制通過一臺匯川PLC進行程序處理，WR―0575C型溫控器負責(zé)溫度信號的傳遞，還可以通過它來進行溫度設(shè)定，以便水溫進行調(diào)控。由于

11、電機的電流啟動運行電流較大，所以設(shè)計利用繼電器間接控制壓縮機、冷凝風(fēng)機、三個蒸發(fā)器風(fēng)機及水泵的啟停，至于電磁閥及信號燈是直接采用PLC輸出控制。工作過程：合上電源開關(guān)QS，此時PLC和溫控器通電待續(xù)，這時按下啟動按鈕SB1，PLC程序進入工作，Y14有信號輸出，運行燈GB1點亮。當(dāng)任何一個房間的空調(diào)啟動后，相對應(yīng)的供液電磁閥工作，電磁閥工作后接通Y2，KM2線圈得電，主觸頭閉合，冷凝風(fēng)機進入工作，延時15S后，接通Y1，KM1線圈得電，

12、主觸頭閉合，壓縮機進入工作。當(dāng)水箱內(nèi)的溫度下降至開啟時，則RT閉合從X11輸入信號，輸出Y7，換向電磁閥YV1工作，這時開始對水進行加熱，加熱到溫度時停止YV1輸出，制冷系統(tǒng)利用冷凝器散熱。如果這時SV2檢測到水位下降</p><p>　　三、戶式中央空調(diào)余熱回收技術(shù)的特點 </p><p>　　1）、熱回收量大。在一般空調(diào)使用情況下，在水溫需求為30-65℃可回收熱量為制冷量的30%-8

13、0%；水溫需求為55-60℃時，可回收熱量為制冷量的35%。2）、保護環(huán)境。由于利用廢熱提供了所需的熱水，大大減少了供熱鍋爐向大氣排放CO2氣體，從而減少了使地球大氣候變暖的溫室效應(yīng)。同時直接減少了向大氣的廢熱排放量。（3）、提高空調(diào)機組效率，節(jié)省機組用電量?？照{(diào)機組壓縮機的一部分熱量經(jīng)過熱回收器吸收以后，原冷凝器的熱負荷減少，熱交換效率提高，空調(diào)機組的效率提高，耗電量也將顯著減少，同時，由于采用熱回收技術(shù)，機組的負荷減少，使用壽命延長