摘要:本文以空调冷凝热回收利用的影响因素为探讨主题,分析热水流量与回收效率的关系,探析冷凝温度、热水进出水温度等影响热回收设计水温和热回收率的主要因素。将冷凝热能进行回收利用,用以提供热力能源或对生活用水予以加热处理是空调冷凝热回收的主要作用,衡量回收效率主要通过外在介质参数变化加以确定,本文通过对空调使用情况的综合分析研究冷凝热的回收效果。
关键词:空调冷凝热;热量回收;回收效率
引言:对于现阶段的发达国家而言,生产生活产生的热水能耗是室内能耗的主要来源,以美国为例,在建筑居住总能耗中,一半以上都是热水能耗。随着社会经济建设的发展,热水能耗值会呈现逐渐向上的态势。因此,要实现对空调余热的高效回收,需对空调热回收系统进行改造,以工程建设运用为基础,对冷凝热的回收效果加以全面分析。
1 热水流量与回收效率的关系
分析冷凝热的回收利用效果,需以标准状况为基础。当工程处于标准化状况时,依据研究要求对具体分析内容予以假设,并以此为基本状态构建关系分析模式:(1)制冷剂的压缩作业需要结合对压缩机的使用,在压缩过程中,机器与材料之间会产生绝热效应。(2)再对热水进行蒸发与冷凝处理时,温度压会受外部环境影响而发生变化,由于变化程度较小,所以可以暂且忽略。热回收效率与出水温度、出水流量之间具有直接联系,在不同的出水温度下,水流量与热回收率会存在较大差异。若温度条件保持一致,在42℃的环境下,冷凝水的出水温度会明显低于47℃。因为在这一温度状态下,热水流量大小主要由过冷负荷与潜热两方面因素所决定,不断上升的出水温度会带动热回收率的稳定升高。在出水温度高于47℃时,热回收负荷率会主要决定热水流量的产生情况,热水流量会随着出水温度的不断升高而逐渐降低,最后走向逐步平稳的状态[1]。
利用冷凝热能加热处理生活用水时,若其处于冷凝状态,出水温度会更高。当冷凝温度是42℃时,若出水温度低于47℃,水温会呈现逐渐上升的态势,与此同时,热回收率也会明显增加。若出水温度超过47℃,水温仍呈上升趋势,则热回收率会逐渐下降。由此可知,47℃是出水温度与热回收率关系的转折点。
若设计条件允许,可以应用冷却器对水温进行处理,合理控制出水温度,最大化提高冷凝热能的热回收率。分析以上的数据信息可以知道,显热量与热水出水温度之间存在较为密切的联系,显热量越高,潜在热量越小,使得热水流量会相应减少,冷凝热能的热回收率便会越低。以旅馆为例,其提供的热水温度一般在50-60℃左右,相应的达到45%-70%的热回收率。要使得人们的日常生活用水需求得到满足,热回收率便难以达到100%的完全利用状态。
2 影响热回收设计水温和热回收率的主要因素
2.1冷凝温度
要评价冷凝热能热回收系统的运行效率,需要对其运行的数据信息进行具体分析,热水流量、出水温度以及回收效率是决定系统功能的主要因素。
在生活用水方面,出水温度要素在一定程度上影响了人们的实际用水体验,因此,若未能合理掌控热回收系统的出水温度,会导致热力能源浪费和热流失问题的产生。
在出水温度相同的条件下,热回收效率会受到冷凝温度的直接影响,若冷凝温度升高,热回收效率也会相应上升,两者呈正相关的变化关系。当冷凝温度保持一致时,若冷凝温度呈上升趋势,出水温度便会逐渐下降,这一阶段,两者呈负相关变化关系。当冷凝温度在40℃-50℃温度阶段之间时,出口水温值到达临界点,这时冷凝热能的热回收率可以达到100%。
2.2热水进出水温度
出水温度是影响冷凝热能热回收率的关键因素,若出水温度呈现上升的发展趋势,热回收效率便会逐渐降低。热回收系统的入水口与出水口之前会存在一定温差,若温差变大,系统的热回收率会明显升高。若出水口的水温处于恒定状态,当入水口水温逐渐下降时,热回收率则呈现逐步递增的状态。在热回收系统中,出口温度是统一的加热标准,当水流经由入水口流入系统内后,系统需对水流进行加热作业,在这一过程中消耗的便是冷凝热能[2]。因此流入系统的水流温度越低,其消耗的冷凝热越多,产生的热回收率越高。
通过研究分析水温与热回收率之间的关系,可以总结出以下实现冷凝热回收率有效提升的具体方法:(1)科学设定一个适宜的冷凝温度。热回收系统的热回收率会受到冷凝温度的直接影响,冷凝温度逐渐升高时,热回收率也会不断增加。但冷凝温度的升高会制约系统的制冷功能,使得制冷量明显降低,对于系统的制冷效果具有一定的负面影响。(2)合理设定一个适宜的出水温度。冷凝热能热回收系统的热回收率与出水温度存在较大联系,系统出水温度逐步上升时,热回收效率会逐渐下降[3]。因此,在确保出水温度达到规定标准的情况下,且可以满足人们日常生活的热水需求,应将系统的出水温度尽量调低,以优化冷凝热能的热回收效率。(3)合理设定一个适宜的进出水温差。进出水温差是影响热回收效率的关键因素,有效把控热回收系统的入水温度与出水温度,适当调高进出水温差,有利于系统热回收效率的稳定升高。
总结:以空调工程建设为基础,分析冷凝热能热回收系统的运行效果,指出进出水温度、冷凝温度等因素对热回收率的影响效果,对各项因素与热回收率之间的比例关系进行分析与梳理,总结提升系统热回收率的有效措施。热回收系统的运行参数设定需充分结合其实际的应用环境,一方面,优化人们生活用水舒适性,另一方面,提升热力能源的回收利用效果,促进空调工程的可持续发展。
参考文献:
[1]王博雅,韩志涛,刘曙光.用于空调冷凝热回收系统的相变材料特性研究[J].建筑热能通风空调,2019,3802:46-48.
[2]范学慧,李爱民.相变蓄热式空调冷凝热回收系统探讨[J].农业技术与装备,2019,01:10-11.
[3]范学慧.中央空调冷凝热回收技术的应用[J].农业技术与装备,2019,05:46-47.