风冷螺杆全热回收
3.6
3.2
2.8
2.4
2.0 4
5
67
8
冷水出水温度 /℃
9 10
图 5 机组 COP 在不同冷水及热回收出水温度下的数值
3.2 热泵热水器运行模式分析
使用。
从图 6 可以看出: ( 1) 随环境温度降低热泵热水器制热量呈下降趋 势。环境温度为- 10℃时, 制热能力衰减了 45%左右, 对于华北地区使用需要考虑辅助加热装置。 ( 2) 随热泵热水器出水温度升高, 制热量呈下降趋 势, 能效呈下降趋势。由于此时冷凝压力升高, 蒸发压 力变化不大, 制冷剂流量变小, 压缩比变大, 单位制冷
[10] 董明. 星级酒店中央空调冷凝热回收利用项目分析[J]. 能源工程, 2003, 3: 63 ̄64.
[11] 周延安. 中央空调制冷机组废热回收技术在宾馆的应用[J]. 节能与 环保, 2004, 12: 29 ̄33.
[12] 郑晓娟, 魏玉林, 王永翔, 李春华, 黄文平. 螺杆式冷水( 热泵) 机组 废热回收开发应用[J]. 制冷, 2005, 24( 1) : 81 ̄83.
Key wor ds: air cooled screw heat pump; total heat recovery; design; test
种运行模式同普通空调机相同, 仅提供空调用冷水。 ( 2) 制冷加热回收模式。制冷剂经电磁阀 2、热回
收换热器 6、单向阀 18、储液器 15、单向阀 14、过滤器 13、电子膨胀阀 10、电磁阀 11、单向阀 12、水侧热交换 器 6 及四通换向阀 4, 最后流回压缩机 1, 完成整个循 环。这种模式下机组在提供冷水的同时可提供生活及 工业用热水。
Abstr act: Introduced the system principle of total heat recovery unit for air cooled screw heat pump. Through the analysis of test results, gave the design and application reference information to this kind of unit.
0 - 5 - 10
1.8 40 35 30 25 20 15 10 5 0 - 5 - 10 环境温度 /℃ b)
图 6 热泵热水器性能参数随环境温度的变化
[2] 麦克维尔大型风冷单螺杆式热 回 收 机 组 样 本[Z].
[3] 蒋能照. 空调用热泵技术及应 用[M]. 机械工业出版社, 1997.
1987.
[7] 荣国华. 夏季回收制冷剂冷凝
4 结语
对于华南、华东地区来讲, 夏季有 120d 以上空调 运行季节, 整个夏季空调运行季节可为客户免费提供
热的几种方法[J]. 建筑热能通风空调, 1999,( 1) : 27 ̄29. [8] 吴献忠, 夏波, 吕林泉, 张跃国. 冷凝热热回收机组的开发和应用[J].
( 4) 全热回收的热回收量为标准工况制冷量的 1.1 ̄1.3 倍。
相应参数比值
COP
热回收量 / 制冷量
制冷量和热回收量 / kW
420
制冷量
热回收量
400
380
360
340
320
300 ( 冷水出水温度 7℃)
280
40
45
50
热回收侧出水温度 /℃
图 2 制冷量和热回收量随热回收出水温度变化图
1.30 1.26
热 回 收 出 水 温 度 40℃ 热 回 收 出 水 温 度 45℃ 热 回 收 出 水 温 度 50℃
1.22
1.18
1.14
1.10 4
5
67
8
冷水出水温度 /℃
9 10
图 4 热回收量同制冷量在不同冷水及 热回收出水温度下比值
热 回 收 出 水 温 度 40℃ 热 回 收 出 水 温 度 45℃ 热 回 收 出 水 温 度 50℃
剂功耗增大导致能效呈下降趋势。 ( 3) 夏季和过渡季节运行, 机组可稳定提供热水,
且机组制热能效比大于 3.5。
参考文献: [1] GB/T 18430.1- 2001, 蒸汽压缩循环冷水( 热泵) 机组工商业和类似用
途的冷水( 热泵) 机组[S].
制热量 / 机组制冷量 COP
1.4
热 水 器 出 水 温 度 40℃
1.09
热 回 收 量 / 冷 水 出 水 温 度 7℃时 热 回 收 量 制 冷 量 / 冷 水 出 水 温 度 7℃时 制 冷 量 功 率 / 冷 水 出 水 温 度 7℃时 功 率
1.04
0.99
0.94
0.89
4
5
6
7
8
9 10
冷水出水温度 /℃
图 3 热回收量、制冷量以及功率与冷水 7℃
出水温度时相应参数比值
当冬季运行时, 通过风侧热交换器和空调水侧热 交换器实现空调制热模式, 通过热回收侧换热器和风 侧热交换器实现热泵热水器模式, 这种模式可通过设 定分时启动。
2 热回收机组原理
78 9
5 10
4
11
12
13
14 3
2
115ຫໍສະໝຸດ 出水口进水口16
进水口 出水口
6
18
17
图 1 热泵全热回收机组原理 1- 压缩机 2, 3, 9, 11- 电磁阀 4- 四通阀 5- 风侧热交换器 6- 热回收换热器 7, 8, 12, 14, 17, 18- 单向阀 10- 电子膨胀阀
夏季可采用自动模式, 微电脑控制器会根据设定 的空调和热水需求自动转换运行模式, 以实现最省电 和智能调节。
冬季可采用分时启动模式, 来满足空调和热水的 需求。
3 实验分析
3.1 热回收运行模式分析
从图 2~图 5 可以看出: ( 1) 随着热回收出水温度升高, 热回收量呈下降趋 势, 机组能效呈下降趋势。此时机组冷凝温度升高, 蒸 发温度变化不大, 制冷剂流量变小, 压缩比变大, 单位 制冷剂功耗增大导致能效呈下降趋势。 ( 2) 随着冷水出水温度升高, 热回收量同制冷量之 比呈下降趋势, 制冷量、热回收量和功率均呈上升趋 势, 制冷量增长趋势大于热回收量增长趋势, 而热回收 量增长趋势又大于功率增长趋势, 故机组能效比呈上 升趋势。 ( 3) 热回收出水温度越高, 冷水出水温度越低时: 机组压缩机压缩比高, 功耗大, 机组整机效率低。热回 收出水温度越低, 冷水出水温度越高时, 机组处于高效 率运行。
制冷与空调, 2001, 1( 6) : 29 ̄32. [9] 龚七彩, 常世钧, 马扬, 曾巍, 林鑫. 蒸汽压缩式水冷制冷机的双冷凝
器热回收技术[J]. 建筑节能通风空调. 2005, 24( 1) : 6 ̄12.
热水, 空调机组经济效益较为明显。过渡季节不开空 调时, 可采用热泵热水器运行模式提供热水, 这时能效 比高达 3.5 以上, 相比锅炉、电加热装置来讲, 可为客 户节省费用。对于冬季可采用多台机组配合分时启动, 可解决空调热水及生活热水问题, 在华南、长江流域部
[4] 尉迟斌, 等. 实用制冷与空调工 程手册[M]. 机械工业出版社, 2001.
[5] 彦启森. 空气调节用制冷技术 [M]. 第二版. 中国建筑工业出 版社, 1985.
[6] H 基恩. 热泵[M]. 第二卷( 电动 热泵的应用) . 机械工业出版社,
a) 制热量 / 机组制冷量
b) COP
文章编号: 1006- 8449( 2008) 01- 0056- 03
0 引言
随着社会经济发展, 越来越多的风冷热泵机组被 客户采用。夏季, 风冷热泵机组在运行的同时, 会通过 风侧热交换器向环境中散发出大量的冷凝热, 冷凝热 的排放不但使城市气温不断升高, 而且在城市中心形 成“热岛”效应。冷凝热的排放已经被环保人士广泛关 注。如果把这部分能量回收回来加以利用, 不但可以节 约能源、减少二氧化碳排放, 而且可以保护环境。从这 个思路出发, 麦克维尔开发了风冷螺杆式热泵全热回 收机组。这种机组可在夏季运行时全部回收空调产生 的冷凝热, 在过渡季节可运行热泵热水器模式产生热 水, 在冬季则可运行热泵模式或热泵热水器模式。本文 探讨了这几种模式实现方式及试验结果。
风冷螺杆热泵全热回收机组分析
段理华, 周 玲
( 深圳麦克维尔空调有限公司, 广东 深圳 518111)
摘要: 对热泵全热回收空调机组系统原理进行了介绍; 对风冷热回收机组试验结果作了分 析, 可供该类型机组设计及应用参考。
关键词: 风冷螺杆; 热泵; 全热回收; 设计; 试验
中图分类号: TU83
文献标识码: B
1 热泵全热回收机组实现方式
在原机组上增加热回收换热器, 热回收换热器同 空调水侧热交换器采取并联方式。
当夏季运行时, 通过热回收换热器、水侧热交换 器、风侧热交换器三者之间通过控制实现相互切换, 可 实现制冷加上热回收、热泵热水器、制冷三种模式。
当过渡季节运行时, 通过风侧热交换器和热回收 侧换热器实现热泵热水器运行模式。
13- 过滤器 15- 储液器 16- 水侧热交换器
表 1 电磁阀、四通阀开关情况汇总
开○关 ●
电磁阀
四通阀
序号
模式
2 3 9 11
1
制冷
● ○ ● ○ 不带电
2 制冷 + 热回收 ○ ● ● ○ 不带电
3
热泵热水器 ○ ● ○ ● 带电
4
制热
● ○ ○ ● 带电
4 种运行模式如下: ( 1) 制冷模式。制冷剂通过电磁阀 3、四通换向阀 4、风侧热交换器 5, 经过单向阀 7、过滤器 13、电 子 膨 胀阀 10、电磁阀 11、单向阀 12、水侧 热 交 换 器 6 及 四 通换向阀 4, 最后流回压缩机 1, 完成整个制冷循环。这