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板式换热器在冷凝热回收的应用

  • 我国主要冷凝热热回收形式:

    双冷凝器热回收技术—夏季利用制冷机冷凝器加热自来水可以提供热水,降低能耗。要利用制冷机加热自来水,应采用具有水冷冷凝器的制冷机。用自来水做冷却水时,其水量应与建筑的冷负荷及制冷机的冷却水量相匹配,保证制冷机安全正常运行。但是各类建筑的冷负荷与冷却水量的变化规律与其自来水用水量的变化规律不尽相同,要做到最佳匹配比较困难。为解决这个问题,在空调系统能量回收节能分析中设想采用蓄热装置调配冷凝热、冷却水量、热水用量的不平衡。针对蒸汽压缩制冷装置的特点,直接将满足热水用量的自来水送入热回收换热器,利用压缩机的排气显热和部分冷凝潜热对其进行加热,高温热水储存在储水箱内以供使用。

    结合前面的研究基础上又从火用的角度分析了冷凝热热回收并提出了双冷凝器热回收技术,在压缩机和冷凝器之间加一个热回收器(冷凝器)回收冷凝热,从这个外加的热交换器出来的制冷剂的状态是汽-液混合物或气态,由后面的冷凝器吸收其余热量。该技术可以根据要求直接回收制冷机组的蒸汽显热或是显热加部分潜热来一次性加热或循环加热到水的指定温度。该形式主要应用于中央空调冷水机组。

    家用空调器常用的热回收形式—家用空调器在我国应用广泛,而且数量多,是热回收的重要方向之一。家用空调冷凝热回收系统作为回收低品位能的有效方法,可广泛适用于普通家用空调系统的改造上,其应用及节能前景可观。

    家用空调器常用的热回收形式,是将空调器中压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽注入到热水换热设备中进行热交换,加热生活热水。若热水换热器的换热能力能够独立承担所有的冷凝热量,则无需使用风冷冷凝器,反之就要同时使用风冷和水冷冷凝器来承担所有的冷凝负荷。

    热泵回收技术—由于空调制冷中冷却水温度一般在30~38℃,属低品位热能,要想充分回收需要热泵技术,由制冷机与热泵机组联合运行构成一套热回收装置。该装置把热泵的蒸发器并接到制冷机冷却水回路上,比较适合在现有的空调冷却水系统中进行改造,控制也比较容易实现。

    当冷水机组和热泵同时工作时,可以通过控制冷却塔风机的启停来控制冷却水回水温度。通过电动三通阀控制冷却塔的冷却水流量和热泵蒸发器的流量比例,使热泵的蒸发器出水温度低于32℃ ,以保证冷水机组的正常运行。该种方式是在原系统并联一套热泵机组,把冷凝热作为热泵热源来制备热水。

    相变材料回收空调冷凝热—热回收用蓄热器代替双冷凝器热回收技术中的压缩机出口的冷凝器与常规风冷冷凝器(或冷却塔)采用串联连接,利用冷却塔排除热回收系统不能储存的剩余热量。热回收用蓄热器中相变材料的温度是随冷凝温度的变化而变化的。开始时,常规风冷冷凝器(或冷却塔回路)关闭,热回收蓄热器利用制冷剂过热段的显热和冷凝潜热对相变材料进行加热,此时冷凝压力随热回收蓄热器中相变材料温度的升高而升高。当系统冷凝压力达到限定值时,开启风冷冷凝器以释放多余的制冷剂冷凝潜热,降低系统的冷凝压力。此时热回收蓄热器仍能利用蓄热器管内流过的气态制冷剂过热段的显热放热加热相变材料,进一步提高相变材料的温度。当相变材料温度达到某一设定值后(可利用相变材料温度自动调节器测得),系统恢复原冷凝器(冷却塔)冷凝运行模式。

    冷凝热热回收技术应用中存在的问题

    1、双冷凝器热回收技术和家用空调器常用的热回收形式在应用时存在的问题:

    热回收器须选用专用的高性能换热器。由于氟利昂具有强渗透性,而且安装在冷凝器前,该点位置在氟利昂处于高压(1.44Mpa)和高温过热(约75℃)状态,更易产生渗漏。因此,对换热器的材质和制造工艺都有特殊要求,如有不慎,不但达不到节能效果,反而损坏

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