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中央空調

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中央空調在制冷的同時,主機本身要發熱,通常采用冷卻水泵將其熱量帶走輸送至冷卻塔中散發至大氣中,從而達到冷卻主機的目的,熱能白白地排放到大氣中。造成了能量的大浪費,而需要熱水時通常采用燃油鍋爐加熱的方法獲得。
    中央空調余熱回收裝置將中央空調在冷凝時排放到大氣中的熱量,利用一高效率的熱交換裝置回收,制成熱水供客房等需使用熱水的地方使用。中央空調制冷時排掉大量的熱量,遠遠可以滿足加熱熱水系統所需的熱量,通過中央空調余熱回收改造工程,它可以替代鍋爐的工作,節省大量的燃料。
    同時,由于余熱回收裝置將壓縮機排出的高溫、高壓冷媒熱量大量吸收,使冷水機組冷凝器的熱負荷大為減輕,余熱回收改造后將會加強制冷空調冷水機組冷卻效果,降低冷凝壓力,減輕了冷卻水泵的負荷,使冷水機組的耗電節省5%-20%。因此,此時采用冷卻水泵的變頻調速節能改造效果將會大幅度提高,其冷卻水泵的節電率可高達50%-80%。采用中央空調余熱回收裝置,將中央空調主機在冷凝時排放到大氣中的熱量加以回收利用,生產45℃-60℃的熱水,替代鍋爐的工作,節省了大量的燃料和人工費用,減少了廢氣排放,有利于環保。

中央空調系統主要由制冷機、冷卻水循環系統、冷凍水循環系統、風機盤管系統和散熱水塔組成,其系統結構如下圖所示:

制冷機通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態后送蒸發器中與冷凍水進行熱交換,將冷凍水制冷,冷凍水泵將冷凍水送到各風機風中的冷卻盤管中,由風機吹送冷風達到降溫的目的。經蒸發后制冷劑在冷凝器中釋放出熱量,與冷卻循環水進行熱交換,由冷卻水泵將帶來熱量的冷卻水泵到散熱水塔上由水塔風扇對其進行噴淋冷卻,與大氣之間進行熱交換,將熱量散發到大氣中去。
空調系統在實際運行時,隨著時間不同、使用空間以及氣溫變化,絕大多數時間內,實際需要的冷負荷低于設計值,但冷凍水泵和冷卻水泵由工頻控制,處于100%的滿負荷運行狀態,浪費大量電能。雖有閥門控制出水量,但也有相當大的一部分能量浪費在閥門上。

(1)冷凍泵
    在保證最末端盤管冷凍水流量供給的情況下,確定一個冷凍泵最低的運行轉速,通過設置變頻器的下限頻率來保證這一轉最低轉速。變頻冷凍水泵的轉速是通過安裝在冷凍水系統回水主管上的溫度傳感器檢測冷凍水回水溫度,再經由溫度控制器設定的溫度來控制變頻器的頻率增減,當冷凍回水溫度大于設定溫度時,溫度控制器控制變頻器加速,加大冷凍水的流量;反之,當冷凍回水溫度小于設定溫度時,溫度控制器控制變頻器減速,減小冷凍水的流量。從而實現節能運行。

(2)冷卻泵
    同樣在保證冷卻塔有一定的冷卻水流出的情況下,通過控制變頻器的輸出頻率來調節冷卻水流量,當中央空調冷卻水出水和進水溫差較小時,減少冷卻水流量;當中央空調冷卻水出水和進水溫差較大時,加大冷卻水流量,從而達到在保證中央空調機組正常工作的前提下達到節能增效的目的。

(3)冷卻塔風機
    冷卻塔風機可根據冷卻水出水溫度來控制其啟停,在冷卻水出水溫度高于一設定值時變頻啟動冷卻塔風機,低于設定值時則控制其停機。

系統改造后的原理框圖如下圖:

運行方式 
    熱回收技術的核心是熱回收器,熱回收器又可稱作“過熱蒸汽降溫器”或“水加熱器”,其主要功能是實現空調壓縮機在制冷運行中排放出的高溫冷媒蒸汽與被加溫冷水的熱交換,將壓縮機排出的熱量轉換成可利用的熱水,其實質是一個高效蒸汽—水熱交換器。具體施工方案如上圖,熱水通過熱回收器制備后通過熱水泵加壓送至樓頂的熱水槽中貯存。由于用熱水負荷是不均勻的,故需采用一定容量的熱水槽貯存熱水以作緩沖,熱水槽中的熱水用可循環加熱,為了保證熱水槽的溫度,裝置中對循環加熱的熱水流量采用比例閥控制(比例閥是通過溫度閉環控制系統控制的),使其流量隨熱水槽的變化自動調節循環水量,以保持供熱水溫度為恒定值。
  同時為了保證熱水管網壓力恒定,不隨用熱水負荷變化而變化,裝置中對供水泵采用壓力閉環控制變頻調速恒壓供水系統,當用水量大時供水壓力不會降低,保證了供水質量,滿足用戶需要,當用水量少時自動降低頻率節約供水泵的用電量,并保證熱水管網不致因超壓而造成損壞,保證了設施安全運行。

功能特點
  1、熱回收量大。在一般空調使用工況下,在水溫需求為 30-65 ℃ , 可回收熱量為制冷量的 30%-80% ;水溫需求為 55-60 ℃時,可回收熱量為制冷量的30% 。
  2、保護環境。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 CO 2 氣體,從而減少了使地球大氣候變暖的溫室效應。同時直接減少了向大氣的廢熱排放量。
  3、提高空調機組效率,節省機組用電量?照{機組壓縮機的一部分熱量經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,機組的負荷減少,使用壽命延長。
  4、體積小,重量輕。熱回收器可直接安裝在中央空調機組上,無需占用建筑面積。
  5、電腦自控,無需人工管理。
  6、具有防止結垢和水質軟化處理功能。
  7、可靠性高,在不用或該系統有故障時,就不會影響原有熱水系統或中央空調主機工作。

節能效果計算
  在熱水供應點處加裝熱水表,計量出每天熱水用量。再用每天用油量除以熱水用量計算出制備每噸熱水需柴油數,乘以油價得出制備每噸熱水需要的費用。
  加裝余熱回收系統后,用電表統計出該系統的用電金額加上每天所需用柴油的金額,并根據用水量計算出制備每噸熱水所需費用。
  將以上兩個數據對比就可計算出節能金額。

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