空气源热泵“三联供”机组节能分析
空气源热泵“三联供”机组(供冷、供暖、供热水)可将通常空调在制冷时往外排放的废热加以回收利用,制成生活用热水,减少了热量向空气中的排放。
单供热水
将机组切换到制热模式,此时机组两板换产生的都是热水。机组工作,压缩机启动,高温高压工质通过第一个板式换热器,工质在板换内冷凝,放出热量,被板换里的水吸收,作为生活用热水。同时,经过第一板换的工质还有部分热量,通过四通阀的切换到第二板换,将多余的热量释放给经过第二板换的水,一起作生活热水用。之后工质分别通过过滤器、膨胀阀、单向阀,从膨胀阀出来的低温低压工质经过蒸发器,在风机的作用下,从空气中吸收大量热量,之后工质经四通阀到储液器、再到气分最后将热量带回压缩机,机组完成整个制热水的过程。机组中的两个板式换热器都产生热水,可作生活用水。过程中热量被两次吸收,能效比高,节能省电。
夏季单独制冷
将机组切换到制冷模式,启动机组。压缩机压出的高温高压工质,经过四通阀切换,先经过翅片式热交换器,进行冷凝放热,将热量通过风机排到空气中,之后工质经过过滤器到膨胀阀,变成低温低压,经单向阀到板式换热器,低温低压工质从经过板换的水中吸收热量,然后经过四通阀的另一路,到储液器,再经过气分后回到压缩机,完成整个系统循环过程。经过板换的水,被吸收热量后,在水泵的作用下,将冷水送到室内,在通过室内风机盘管,将室内的热量带到水中,水在整个水系统中循环运行,完成整个制冷过程,模式与中央空调相似。
夏季制冷及供热水同时运行
将机组切换到制冷工作状态启动,压缩机工作,出压缩机的高温高压工质,先经过第一板换冷凝放热,将热量传给经过板换的水,制作生活用热水。一台LKKRD-10200型“三联供”机组,在制冷时每小时向外排放冷凝热约30000W,本机组可回收一半热量。再通过翅片式冷凝器放热,将工质中多余的热量释放到空气中,之后通过膨胀阀的节流作用,高压工质变成低温低压进入第二个板换,也就是制冷板换,工质在板换中吸收热量,再通过储液器、气分回到压缩机。冷板块产生低温水,通过水泵,将冷水送到室内风机盘管,风机盘管将冷气送入房间,也就是冷的循环水将室内的热量带回到水中,完成室内制冷过程。由于废热被吸收,因此制冷效果更好,在标准工况下,制冷系数达到2.81,远远高于国家2.6的标准。
冬季单独采暖
冬季采暖及供热水同时运行
此种模式可满足在采暖的同时提供热水。将机组切换到制热模式,压缩机启动,高温高压工质通过第一个板式换热器,工质在板换内冷凝,放出热量,被板换里的水吸收,产生的热水用做生活用热水。同时,经过第一板换的工质还有部分热量,通过四通阀的切换,再到第二板换,将多余的热量释放给经过第二板换的水,产生的热水通过水泵,送到室内的风机盘管。之后工质分别通过过滤器、膨胀阀、单向阀,从膨胀阀出来的低温低压工质经过蒸发器,在风机的作用下,从空气中吸收大量热量,之后工质经四通阀到储液器、再到气分最后将热量带会压缩机回压缩机,完成整个过程。
检验显示,机组废热回收14125W,即机组制冷时每小时提供的生活热水相当于节约14度电。夏季制冷按3个月计算,每天12小时制冷和供热水,共可节约用电15120度,按1kg标准煤产8度电计算,每台机组可节约标煤约2吨。这种“三联供”机组在需要制冷时间长的地区节能减排效果越是显著。(作者: 武汉朗肯节能技术有限公司 赵克 喻承华 黄鹏)