显热回收的特点是:
(1)回收的冷凝热量比例不大,一般为冷量的10%左右,随着热回收出水温度的提高,热回收比例逐步下降;
(2)回收产生的热水温度不高。一般地源热泵在夏季制冷时,冷凝温度为35~40℃,排气过热度一般为25~30℃,热回收出水温度为45~55℃;
(3)对地源热泵机组的性能(COP)的影响,。加了热回收装置的地源热泵机组,如果其冷凝器与标准机组一致,由于一部分的热量被热水带走,相应地冷凝器承担的热量就减少,这样会有助于增加冷媒的过冷度,对机组提高效率是有利的;
(4)与常规地源热泵机组相比,成本增加很少。
如果将过热度的显热和凝结段潜热进行回收,则称之为全热回收,这时候,为了保证产生的热水回收的温度和回收量,必须提高冷凝温度,显然,冷凝温度的提高将直接影响机组的制冷性能(COP),
它具有如下特点:
(1)回收的比例较大,可以做到100%冷凝热的回收;
2)回收的温度较高,提高机组的冷凝温度后,回收热水温度可高达65℃;
(3)对冷水机组的性能(COP)影响很大。如果热水出水温度高于标准地源热泵机组出水温度,机组的能效比(COP)将有所下降;
(4)由于其热回收换热器较大(一般与常规冷凝器相同),与常规地源热泵机组相比,成本增加较大。
4.热回收型地源热泵系统设计在设计和选用热回收型地源热泵机组的时候,有两个问题值得关注,一是热回收量的确定,再者是冷冻水温度和生活热水温度控制的不同步性。
4.1 部分热回收量的确定通常地,部分热回收是指仅仅回收压缩机冷凝热Qk的一部分,而这部分热量通常是指压缩机排气过热部分。从图5可以看出,压缩机的排气过热⊿h2-3占总的冷凝热Qk(⊿h2-5)为较小的部分,一般为8~15%,而且随着热回收出水温度的升高这个比例将趋于减小。
图5 制冷循环压—焓图
4.2 热回收控制方式通常地,人们选用热回收型地源热泵机组的主要目的是为了产生温度适宜的空调冷冻水(采暖时为空调热水),热回收功能仅为“附属功能”。这就决定了热回收机组的控制方式,下面分别以部分热回收机组制冷工况和全热回收机组制冷工况为例进行论述。
4.3 部分热回收夏天制冷控制方式如图6所示的系统,当机组蒸发器出水温度T1达到设定值时(一般为7℃),虽然此时机组的热回收换热器的出水温度T2未达到设定值,机组也将减载或停机。相反,当机组蒸发器出水温度T1未达到设定值时,此时机组的热回收换热器的出水温度T2已经达到设定值,机组将关闭水泵P2,此时机组全部冷凝热将由来自地下的换热循环介质进行换热。具体控制模式见表1
图6 制冷热回收系统原理图
表1 部分热回收夏天制冷控制表
4.4 全部热回收夏季制冷控制方式如图6所示,全部热回收地源热泵机组控制模式见表2.
表2 全部热回收夏天制冷控制表
4.5 全部热回收过度季节控制方式
图7过度季节热回收系统原理图
在过度季节,空调场所既不需要制冷也不需要制热,此时机组完全为了用来提供生活热水。如图7所示,全部热回收地源热泵机组控制模式见表3.
表3 全部热回收过度季节控制表
需要指出的是,在过度季节空调场所既不需要制冷也不需要制热,对于部分热回收地源热泵系统来说,此时机组无法进行真正意义上的[微软用户1] 热回收运行。
另外,热回收地源热泵系统在冬天制热模式下运行,用来加热生活热水的 热量是机组总冷凝热的一部分,该部分热量是以机组输入电能为代价的,并不是真正意义上的热回收。
5 结束语
节省下来的能源才是最绿色的能源。适逢“节能减排”的紧迫时期,地源热泵系统应该被合理、科学地推广应用。在推广应用地源热泵的时候,除了主机设备的效率应被关注以外,人们更应该关注整个空调系统率的能源利用效。在设计和选用带热回收功能的地源热泵系统时候,人们不应该只追求功能的实现,同时还应该兼顾整个系统的科学性、环保性和经济性,从而最大限度地、合理地利用地热资源。
(来源:中国泵阀第一网)
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