热回收型风冷螺杆冷水机组的实验研究
冷水机组热回收应用分析
冷水机组热回收应用分析摘要：对热回收系统在非设计工况下的性能进行分析，指出当进水温度（热水初温）偏离设计工况时，热回收量，热水的出水温度（热水终温）都会受到影响。
同时也指出，如果不对系统进行综合分析计算，可能会导致错误的结果。
目前热回收的冷水机组在酒店，桑拿，医院等同时需要供冷和供热及生活热水的场合很受欢迎。
但是，我们发现在热水的系统性能计算上存在一些误区，在此抛砖引玉，以期引起大家的重视，使热回收系统的设计计算更加合理，也更加满足客户的实际需要。
绝大部分厂家采用螺杆式冷水机组用于热回收系统，这是因为作为一种容积型压缩机，螺杆式压缩机的排气温度和压力能稳定在设计点附近，这为提供稳定的热水温度提供了一个充分条件，但不是必要条件。
本文将通过实例分析计算说明，热水的出水温度和热回收量可能与我们所想象的并不是完全一致的。
1 机组情况本文所研究的冷水机组的规格为[1]：冷量：1050KW冷冻水进水温度：12℃冷冻水出水温度：7℃冷却水进水温度：30℃冷却水出水温度：35℃（显）热回收量Q HR：157.9KW热水进水温度T HW,in：30℃热水出水温度T HW,out：55℃（最高为60℃）热水流量：1.51l/s（5.44m3/h）由于没有更详细的内部资料，为分析方便，我们不妨做一些假设，这些假设不会影响最后的结论：机组的排气温度T A：70℃（下图一中A点）机组的饱和冷凝温度T B：37℃（下图一中B点）该机组采用板式热交换器作为热回收装置，为防止冷媒在回收装置中出现冷凝，冷媒离开热回收装置的温度为T C：40℃（下图一中C点）,因此冷媒在热回收装置中一直成气态，不会出现相态变化。
对板换进行分析如下：LMTD A K Q H R ∙∙=………………………………………………………………….1 式中：K ：冷媒与热水之间总换热系数，KW/m 2·℃A ：热交换面积，m 2LMTD ：冷媒与热水之间的对数温差，℃对于本例，由于冷媒的状态变化不大，因此如果冷媒的流量不发生变化（即要求机组始终运行在满载工况，实际上是不可能的，后文另行讨论），而且水侧的流量采用定流量系统，则K 值可以认为是恒定的，因此KA 是一个定值。
风冷螺杆热回收机组应用及经济性分析
其 他收稿日期作者简介段理华(—),男,3年毕业于太原理工大学电力系统及自动化专业。
风冷螺杆热回收机组应用及经济性分析段理华(深圳麦克维尔空调有限公司,广东深圳 518111)摘 要:介绍不同系列风冷螺杆热回收机组的应用,对不同应用方式进行分析,为类似项目提供参考,并对不同系统全年运行经济性进行分析。
热回收机组经济、社会效益明显,在有条件的区域可大力推广。
关键词:空调系统;热回收;经济性分析中图分类号:T U83 文献标识码:A 文章编号:10042954(2008)S1012202随着我国经济的快速增长,能源需求逐年递增。
而我国建筑总能耗约占社会总能耗的30%～40%,其中采暖空调系统约占50%～60%,空调节能已经刻不容缓。
热回收机组是利用空调自身废热来产生生活、生产用热水的空调系统,对于一些有稳定热水需求的建筑可推广采用,这对建筑节能、环境保护、二氧化碳减排等都有深远的意义。
笔者总结了不同风冷螺杆式热回收机组应用,并对运行经济性、投资回报进行了分析,对类似系统推广应用提供参考。
1 部分热回收机组部分热回收机组主要采用在压缩机排气和风冷换热器之间串联板式换热器,以回收压缩机排气过热部分热量,整个热回收量大约为机组制冷量的25%左右。
这种系统在使用时主要采用加热水箱+储水箱+热泵热水机组来实现。
在夏季空调机组运行过程中,回收冷凝热,储存于水箱之中,然后通过供水系统送入需要生活热水的区域;在过渡季节,由于不开空调主机,此时可通过运行热泵热水机组提供热水;冬季空调机组在运行制热的同时可提供高温热水,此时会影响空调侧热量,在机组选型过程中要考虑这部分消耗热量,热泵热水机组此时辅助运行。
这种方案可为客户提供制冷、制热、热水系统解决方案,在部分区域完全替代锅炉运行。
111 部分热回收机组应用机组在运行时通过循环将加热水箱中的水加热到设定温度,然后通过水泵将热水送入储水箱,再通过恒压供水系统送入生活用水管网,见图1。
热回收技术及其在冷水机组上的应用
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风冷螺杆机组-全热回收-麦克维尔
中图分类号：ＴＵ８３文献标识码：Ｂ文章编号：１００６－８４４９（２００８）０１－００５６－０３０引言随着社会经济发展，越来越多的风冷热泵机组被客户采用。
夏季，风冷热泵机组在运行的同时，会通过风侧热交换器向环境中散发出大量的冷凝热，冷凝热的排放不但使城市气温不断升高，而且在城市中心形成“热岛”效应。
冷凝热的排放已经被环保人士广泛关注。
如果把这部分能量回收回来加以利用，不但可以节约能源、减少二氧化碳排放，而且可以保护环境。
从这个思路出发，麦克维尔开发了风冷螺杆式热泵全热回收机组。
这种机组可在夏季运行时全部回收空调产生的冷凝热，在过渡季节可运行热泵热水器模式产生热水，在冬季则可运行热泵模式或热泵热水器模式。
本文探讨了这几种模式实现方式及试验结果。
１热泵全热回收机组实现方式在原机组上增加热回收换热器，热回收换热器同空调水侧热交换器采取并联方式。
当夏季运行时，通过热回收换热器、水侧热交换器、风侧热交换器三者之间通过控制实现相互切换，可实现制冷加上热回收、热泵热水器、制冷三种模式。
当过渡季节运行时，通过风侧热交换器和热回收侧换热器实现热泵热水器运行模式。
当冬季运行时，通过风侧热交换器和空调水侧热交换器实现空调制热模式，通过热回收侧换热器和风侧热交换器实现热泵热水器模式，这种模式可通过设定分时启动。
２热回收机组原理４种运行模式如下：（１）制冷模式。
制冷剂通过电磁阀３、四通换向阀４、风侧热交换器５，经过单向阀７、过滤器１３、电子膨胀阀１０、电磁阀１１、单向阀１２、水侧热交换器６及四通换向阀４，最后流回压缩机１，完成整个制冷循环。
这风冷螺杆热泵全热回收机组分析段理华，周玲（深圳麦克维尔空调有限公司，广东深圳５１８１１１）摘要：对热泵全热回收空调机组系统原理进行了介绍；对风冷热回收机组试验结果作了分析，可供该类型机组设计及应用参考。
关键词：风冷螺杆；热泵；全热回收；设计；试验图１热泵全热回收机组原理１－压缩机２，３，９，１１－电磁阀４－四通阀５－风侧热交换器６－热回收换热器７，８，１２，１４，１７，１８－单向阀１０－电子膨胀阀１３－过滤器１５－储液器１６－水侧热交换器表１电磁阀、四通阀开关情况汇总开序号１２３４○关●模式制冷制冷＋热回收热泵热水器制热２●○○●３○●●○９●●○○１１○○●●四通阀不带电不带电带电带电电磁阀出水口进水口３２１４５６７８９１０１１１２１３１４１５１６１７１８出水口进水口ＣＯＰ３．６３．２２．８２．４２．０种运行模式同普通空调机相同，仅提供空调用冷水。
螺杆式全热回收冷水机组的工作原理
螺杆式全热回收冷水机组的工作原理稿子一：嘿，亲爱的朋友们！今天咱们来聊聊螺杆式全热回收冷水机组的工作原理，这可有趣啦！你知道吗，这螺杆式全热回收冷水机组就像是一个超级厉害的魔法师。
它的核心部件螺杆压缩机，那可是大功臣！这压缩机就像个大力士，不断地把制冷剂气体吸进来，然后用力压缩。
冷凝器呢，就像个冷静的小伙伴，把制冷剂的热量给带走，让它们慢慢冷静下来，变成液体。
然后呀，制冷剂液体经过节流阀，就像通过一个小小的关卡，压力降低，温度也降低了。
这低温的制冷剂液体就欢快地跑到蒸发器里啦，在蒸发器里，它们就像快乐的小精灵，吸收周围的热量，让周围的空气或者水变冷，这就是我们需要的冷水啦！最神奇的是，这全热回收的部分哟！在机组运行过程中，产生的热量不是白白浪费掉，而是被巧妙地收集起来，再次利用，是不是超级棒！怎么样，朋友们，是不是觉得这螺杆式全热回收冷水机组很厉害呀！稿子二：亲爱的小伙伴们，今天咱们来唠唠螺杆式全热回收冷水机组的工作原理，保证让你大开眼界！想象一下，这螺杆式全热回收冷水机组就像一个勤劳的小蜜蜂，不停地工作着。
先来说说它的心脏——螺杆压缩机。
这小家伙可努力啦，不停地把制冷剂气体吸进来，然后拼命挤压，就像在给气体做“瘦身运动”，让它们变得又热又有压力。
接着，被压缩的制冷剂热气呼呼地跑到冷凝器里。
冷凝器就像一个大空调，把热气的温度降下来，让它们变成凉凉的液体。
然后呢，这些液体通过节流阀，就像是从一个狭窄的通道挤过去，压力变小，温度也更低了。
到了蒸发器，哇哦，这里可热闹啦！低温的制冷剂液体开始大口大口地吸收周围的热量，把周围变得冰冰凉，冷水就这样产生啦。
但这还不是最牛的，重点来啦！全热回收这部分简直太妙啦！机组工作时产生的那些多余的热量，都被聪明地收集起来，一点儿都不浪费。
就好像是在变废为宝，把原本可能跑掉的能量都抓回来，为我们服务。
是不是觉得很神奇，很不可思议？好啦，这就是螺杆式全热回收冷水机组的工作原理，是不是很有趣呀？。
带热回收的水冷螺杆式冷水机组
（ ６ ） 投资 回收周期短 ， 一般 ２ — ４年内；
本 机 型 具 备 同 时高 效 制 取 冷 水 和 热 水 的技 术 特点 ， 因此 可 广 泛 应 用于 常规 空 调 系统 、 空 调 与热
大车间的峰值负荷为 ６ ６ ５ ． ８ ｋ Ｗ， 用一 台带热 回收螺 杆 式冷 水机 组 Ｈ Ｙ Ｄ Ｒ Ｏ Ｃ Ｏ Ｏ Ｌ Ｓ Ｃ Ｒ Ｅ Ｗ
阿 尔 西 公 司 ）的 型 号 为 Ｈ Ｙ Ｄ Ｒ ＯＣＯＯＬ Ｓ ＣＲ Ｅ Ｗ
量释放给冷水 ， 然后再进入水冷冷凝器 ， 在冷凝器
内被彻 底冷 却成 制冷 剂液体 ，然后 通过 过 滤器 、 电
Ｗ ＨＥ Ｆ ３ ４ ０ Ｖ ｌ系列 产 品 ， 通 过 了上 海市 节 能产 品
磁 阀等部件 ， 进入电子膨胀阀节流 ， 转化成低温低 压的制冷剂液体 ， 到蒸发器吸热气化为低温低压的
能 产 品“ 称号。
本 节 能 产 品 为 中央 空调 用水 冷 螺 杆 式冷 水 机
组（ 带热 回收 ） ， 配置了高效热回收装置 ， 具有制冷
效率高 ， 出热 水 效 果好 ， 并能 降 低冷 却 塔 功 耗 的一 种 多功能机 型 。 该机组 可 以广泛 应 用于酒 店 、 医院 、
ＨＥ Ｆ ７ ０ ０ Ｖｌ替 代 原 有 的蒸 汽 溴 化 锂 制冷 机 组 ， 提
水系统 、 冰蓄冷系统 、 人工冰场制冷 系统等多种类
型 的 中央空 调 系统 中。 根 据 不 同系统 中不 同 热水 需 求 量 ，可 在 ０ ～ １ ０ ０ ％热 量 回收 范 围 内进 行 最 佳 配 置。 使 空 调系 统成 为一 个 真正 节能 的 系统 。根据 统 计， 空调 的耗 能在 多数 公 共建 筑物 中 占总能耗 的 比 重约为 １ ／ ３ ～ ２ ／ ３ ， 也就 是 说 ， 空 调 系统 节能 水 平是 建 筑 能 否成 为 “ 绿色 建筑 ” 的重要 影 响 因素 。
关于冷水机组热回收技术的说明
关于冷水机组热回收技术的说明附件关于冷水机组热回收技术的说明1、热回收的原理及介绍1.1背景资料在酒店、宾馆、医院、浴足、桑拿等场所，既需要热水供应，又要制冷空调。
一方面要用燃煤/燃气锅炉生产热水，另一方面要用冷却塔（或地下水、风冷风机等形式）把空调在制冷过程中产生的冷凝热散失到大气中，产生污染的同时浪费能源。
热水与制冷空调两套方案相互独立，致使制冷空调的余热得不到充分利用，甚是可惜！空调压缩机产生的冷凝热量等于空调系统从制冷空间吸收总热量加上压缩机的发热量，约为制冷量的115%以上。
目前绝大部分的空调设计，这部分的热量不但没有利用，还要消耗水泵、冷却塔、风冷风机等动力电能，将这部分热量排到大气环境（或地下环境）中去。
如果把这一部分热量利用起来，变废为宝，免费获取生活热水，实现空调系统的单向能耗，双向输出，在制冷的同时又产生热水，岂不美哉。
1.2冷水机组热回收技术介绍常规制冷空调用压缩机的出口处的制冷剂温度在65℃~95℃之间，冷凝管的表面热的烫手，空调热回收技术就是利用这部分的冷凝废热资源，来产生热水的。
1.2.1部分热回收如下图：热回收装压缩膨胀水水水水部分热回收（100%+30%的换热铜管）双管束换热器：制冷剂侧共用一个回路，水侧上下分层。
1.2．2全部热回收全热回收（100％+100%的换热铜管）双管束冷凝器：制冷剂侧共用一个回路，水侧左右分层。
30℃45℃制冷剂2、热回收量热回收温度一般不高于60℃2.1对于水冷螺杆机组的部分热回收量① R22机组：60度热水，回收量最大10%；55度热水，回收量最大15%；50度热水，回收量最大30%；45度热水，回收量最大50% 。
② R134a 机组： 60度热水，回收量最大8%； 55度热水，回收量最大14%； 50度热水，回收量最大29%；45度热水，回收量最大50%。
说明：① 对于不同的热回收温度和热回收量，机组需要进行不同的设计和报价。
热回收水冷螺杆式低温冷水机组设备工艺原理
热回收水冷螺杆式低温冷水机组设备工艺原理概述随着科技的不断发展，现代化工业已经迈入了一个高度智能化、精细化和绿色化的发展阶段。
在许多制造业领域，如化工、制药、电镀等，低温冷却是非常关键的工艺环节。
低温冷却工艺不仅涉及到产品的质量和产量，而且对于节能和环保也具有重要意义。
热回收水冷螺杆式低温冷水机组是一种高效、节能、环保的低温冷却设备。
它采用先进的热回收技术，将废热回收再利用，实现了能量的循环利用和资源的高效利用。
在低温冷却领域，热回收水冷螺杆式低温冷水机组已经成为了一种非常流行的冷却设备。
本文将详细介绍热回收水冷螺杆式低温冷水机组设备工艺原理。
工艺原理冷水机组构成热回收水冷螺杆式低温冷水机组由以下主要部分组成：1.压缩机：用于将低温制冷剂吸入、压缩和排出，形成制冷循环。
2.蒸发器：用于将水或其他液体制冷介质在低温下蒸发，吸收周围的热量，实现低温冷却。
3.冷凝器：用于将蒸汽冷凝成液体，放出热量，完成制冷循环的全过程。
4.热回收器：用于回收蒸发过程中产生的废热，使之再利用，实现能量的循环利用和资源的高效利用。
工作原理热回收水冷螺杆式低温冷水机组的工作原理如下：1.压缩机将低温制冷剂吸入，进行压缩和排放动作，形成制冷循环。
2.制冷循环过程中，低温制冷剂在蒸发器内蒸发，吸收周围的热量，导致温度下降。
3.在与蒸发器相连的热回收器中，废热被吸收回收，然后通过换热器回流到压缩机，使之升温，提高了单位制冷量的制冷效率。
4.蒸发后的制冷剂进入到冷凝器中，由于压力变高，制冷剂开始冷凝并放出热量。
5.循环过程中产生的热量通过热回收器进行回收，从而达到了节能的效果。
设备特点高效节能热回收水冷螺杆式低温冷水机组采用先进的热回收技术，能够回收热回收器中的废热，使之再利用，提高了单位制冷量的制冷效率。
相对传统的低温冷水机组，热回收水冷螺杆式低温冷水机组的制冷效率提高了20%-30%。
环保热回收水冷螺杆式低温冷水机组通过回收热回收器中的废热，实现了能量的循环利用和资源的高效利用。
热回收型螺杆式冷水机组设备工艺原理
热回收型螺杆式冷水机组设备工艺原理随着人们生活水平和技术不断提高，对于生活和工业节能、环保的要求也越来越高。
而冷水机组在节能方面能够起到重要的作用。
热回收型螺杆式冷水机组设备工艺原理是一种应用较为广泛的节能型冷水机组系统，其能够更好地满足不同环境下的冷却需求。
一、热回收型螺杆式冷水机组概述热回收型螺杆式冷水机组是一种通过热回收技术，将冷却的热水再次利用来提高冷却效率的冷水机组。
它是螺杆式冷水机组的一种，具有节能、环保、高效等特点，在空调系统中应用越来越广泛。
螺杆式冷水机组最初用于工程机械，作为压缩空气、水冷却系统的动力源。
差不多在1990年代的几年间，螺杆式制冷机应用于商业建筑冷却系统，逐渐代替容积式的制冷机。
二、热回收型螺杆式冷水机组工艺原理热回收型螺杆式冷水机组的工艺原理在于充分回收和利用冷凝排出的热量，降低冷却系统能耗。
其工艺原理大致分为以下几个方面。
1、机组组成和工作原理热回收型螺杆式冷水机组由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等主要部件组成。
其工作原理是：制冷系统中的制冷剂通过蒸发器进行蒸发和吸热制冷，然后通过压缩机进行压缩，最后通过冷凝器冷却并凝结，形成冷水循环供热回收使用。
2、暖气匹配与控制原理在冬季的时候，机组可通过水阀恰当的调节，将热水输送至室内供暖。
此时，制冷剂和冷却水在热交换器内进行交换，供暖时水温较高，因此可更好的发挥能耗效益。
3、机组排水再利用原理机组的主要原则是能够自给自足，因此在排水时会将热回收。
一方面，降低了散热量及水消耗量，延长了机组的使用寿命；另一方面，也能够帮助企业减少能耗，节约资源。
三、热回收型螺杆式冷水机组的优点热回收型螺杆式冷水机组相较于普通的冷水机组有以下优点。
1、节能环保机组能够回收导致散失的热量，发挥能量最佳效益，减少了企业能源消耗和二氧化碳排放量，达到良好的环保效益。
2、适应性强该机组在加热和冷却两种状态下能够工作，保证了机组的灵活应对能力，让企业可以调整环境适应各自的需求。
热回收技术及其在冷水机组上的应用
热回收技术及其在冷水机组上的应用摘要现在相对短缺的能源已成为我国乃至世界经济持续发展的制约条件,这个趋势越来越明显，减少能源消耗迫在眉睫。
热回收技术及其在冷水机组上的应用在降低空调系统的能耗，减少了空调系统低位余热的排放，对节能环保具有非常重要的意义，同时也具有很高的工程应用价值。
关键词热回收技术；能耗；冷水机组随着社会的快速发展，人类的物质文化生活水平在不断的提高；国民经济能耗正以逐年增加的趋势发展，不可避免的破坏了生态、生活环境。
人类的生存面临着严峻的的挑战，同时能源的相对短缺已成为制约国民经济发展的重要因素之一。
国家制定了“节约与开发并重，节约优先”的的能源消耗政策，同时提出了“科学发展观”，“构建社会主义和谐社会”的全新发展理念。
同时伴随着人类对生活质量要求的不断提高，对空气质量的要求越来越高，各类冷水机组已成为提高空气质量的重要的表现形式，但伴随的却是巨大的能源消耗。
因此如何提高空调系统的能量利用率，节约能源的消耗也就成为目前刻不容缓的研究课题。
一．热回收技术1.1热回收原理热回收技术是利用一定的方法将冷水机组在运行过程中排向外界的大量废热回收再利用，作为用户的最终热源或初级热源。
从压缩机排出来的高温高压气态制冷剂需要先进入热回收器，利用放出来的热量将生活用水(或其它气、液态物质)加热，然后再通过冷凝器和膨胀阀，在蒸发器中吸收被冷却介质的热量，最后又变成低温低压的气态制冷剂，然后返回压缩机。
其中热回收器起到热量转换的作用，用来回收和转移热量的作用。
根据热力学第一定律可以得到如下关系式，φk′+φR=φ0′+Pin′式中，Pin′—压缩机吸收并压缩制冷剂消耗的功率；φ0′—制冷剂在蒸发器吸收的热量，即制冷量；φR—制冷剂在热回收器中放出的热量，即热回收量；φk′—制冷剂在冷凝器中冷凝(或过冷)放出的热量。
1.2 热回收类型热回收类型分为主机热回收、空气系统热回收。
也可以分为显热、全热回收。
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EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON HEAT-RECOVERYAIR-COOLED SCREW CHILLER
Huang Qi Wang Yugang
(College of Metrology and Measurement Engineering, China Jiliang University, Hangzhou, China) ABSTRACT： Air conditioning system of buildings is reformed necessarily, because it consumes a lot of energy. In this paper, heat recovery technology is studied in the air-cooled screw chiller which is used in the hotels and hospitals. Plate heat exchanger is added in the air-cooled screw chiller as heat recovery system. The influence of heat recovery efficiency is analyzed on the separate air-cooled screw chiller and modified unit. Performance of unit is analyzed, providing theoretical foundation for adhibition of the air-cooled screw chiller with plate heat exchanger. KEY WORDS: air-cooled screw chiller，heat recovery，plate heat exchanger 随着经济的高速发展，能源危机、气候变暖、热岛效应等等问题也相继出现，并已成为人 们不得不认真考虑和面对的问题。据统计[1]，我国建筑能耗约占整个社会能耗的 1/3，在各项 建筑能耗中， 仅生活热水一项就占整个建筑能耗的 10%～30%。 而空调作为建筑耗能中的能耗 大户，更是成为人们关注的焦点，从而减少空调能耗、减少冷凝热的排放就自然的成为人们研 究的热点。其中冷凝热的回收再利用是解决热岛效应的一个有效途径。 国内目前针对空调热回收的技术研究和经济性分析[2~7]主要有以下特点：(1)实际工程中对 风冷冷水机组改造技术的理论研究涉及比较少；(2)对存在的丰富冷凝热只能回收其中的较少 部分，且热回收效率较低，不能满足建筑内卫生热水热负荷的需要；(3)热回收技术在具体建
图 1 实验机组实物照片
自来水进 热水 水箱 热回收 换热器 热水二 级加热 装置 用户 热水 冷凝器
油 分 离 器
压缩机
干燥过滤器
蒸发器
图 2 热回收冷水机组系统原理图
1.2
实验系统测点确定 根据实验系统的测试需求，在管路中安装设置了相应的测点。其中，温度测点有板式换热
器的水侧进出口、满液式蒸发器的水侧进出口、压缩机吸排气管、板式换热器中制冷剂侧的进 出口、冷凝器进出口、满液式蒸发器制冷剂侧的进出口及环境空气的干湿球温度等；压力测点 分别布置在压缩机吸排气口、板式换热器进口、冷凝器出口以及板式换热器和冷凝器之间；另 外，对板式换热器的水流量也进行了测量。 1.3 数据采集硬件及软件的构成 数据采集硬件构成： (1)水温测量和环境干湿球温度测量采用 Rosemount 的 1067 系列紧凑 型 A 等 Pt100 四线制铂电阻温度计；(2)制冷管路采用自制的 T 型热电偶测温；(3)压力测量主 要采用 Rosemount 的 312 系列的压力传感器；(4)水流量采用上海科隆光华公司生产的电磁流 量计进行测量；(5)数据采集采用 Agilent 34970A 数据采集器。 同时，采用 Labview 软件平台自行开发了系统性能测试软件，其结构框架如图 3 所示。虚 拟仪器软件在控制数据采集卡完成采集工作后， 在后台经过一系列的运算， 最后将结果显示于 测试软件显示界面，如图 4 所示。
测试系统 压力信号 四线制 压力传感器 电信号 放大电路 放大调理后 的电信号 I/O接口卡 电阻值 Agilent 34901A 控制指令 数据流
测试系统温度信号
二线制 K型、T型热电偶 电压信号
铂电阻温度计 电阻信号
Agilent 34901A 电压和 电流值
Agilent 34970A 数据采集器 控制指令 数据流
120
■, 35℃100%负荷; ●, 31.5℃75%负荷; ▲, 28℃50%负荷; ★, 24.5℃25%负荷; 图 6 不同热回收率的机组功率(出水 50℃)
350 300
100
Cooling capacity(kW)
Power(kW)
250 200 150 100 50 0
80
60
40
20
1 热回收冷水机组实验系统介绍
1.1 实验系统组成及运行控制原理 实验系统由一台 90 冷吨风冷螺杆冷水机组 YGAS090 改装而成，在压缩机和冷凝器之间 增加了板式换热器（作为冷凝热回收器） ，同时，在热回收部分的实验系统中，通过新增管路 连接了热水水箱和二级加热水箱，改装后的实验机组如图 1 所示。 热回收冷水机组系统运行原理如图 2 所示， 蓝色划线区域内为常规的风冷螺杆机组， 而绿 色划线内则构成了具有热回收效果的风冷螺杆机组，其中主要靠通向热回收换热器的阀门调 控。具体运行流程为：制冷剂流过油分离器后直接通向热回收板式换热器，同时与冷水进行换 热， 从而起到降低制冷剂温度同时将热量用于冷水加热的效果； 流经热回收换热器的制冷剂流 回原来管路，继续进行制冷循环；经过板式换热器加热后的水进入热水水箱缓存，再通过热水 二级加热装置对水温进行适当调节，从而满足用户的用水温度需求。
■, 35℃100%负荷; ●, 31.5℃75%负荷; ▲, 28℃50%负荷; ★, 24.5℃25%负荷; 图 10 不同热回收率的制冷量(出水 55℃)
3 机组的性能分析
3.1 风冷螺杆机组制冷性能分析 根据图 5~图 10 的实验数据，得到机组 COP 与热回收率的变化关系，如图 11~图 13。比 较 3 张图可知，机组 COP 随着热回收换热器的出水温度升高而显著降低。同时，在 100%满 负荷运行的情况下，当热回收量达到 30%左右时，出水温度从 45℃开始，每升高 5℃，机组 COP 就下降 0.3 左右，即下降约 10~15%，因此，出水温度的变化对机组 COP 的影响较为明 显。 另一方面，从图中显示，机组 COP 曲线随着热回收率的增加是呈现上升趋势的。经过进 一步的分析研究， 这是由于压缩机因排气压力上升而增加的输入功率与因风量减少而下降的风 机功率相抵消所致，并且风机功率下降速率略快于压缩机功率的上升速率。因此，将热回收技 术应用于风冷螺杆机组中，伴随着机组制冷性能在一定程度上的下降。
0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Heat recovery rate
Heat recovery rate
■, 35℃100%负荷; ●, 31.5℃75%负荷; ▲, 28℃50%负荷; ★, 24.5℃25%负荷; 图 7 不同热回收率的机组功率(出水 55℃)
3.3
2.9
3.2
2.8
COP
3.1
COP
2.7
3.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
2.6 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Heat recovery rate
Heat recovery rate
■, 35℃100%负荷; ●, 31.5℃75%负荷; ▲, 28℃50%负荷; ★, 24.5℃25%负荷; 图 11 不同回收率下的机组 COP（出水 45℃）
350 300
■, 35℃100%负荷; ●, 31.5℃75%负荷; ▲, 28℃50%负荷; ★, 24.5℃25%负荷; 图 8 不同热回收率的制冷量(出水 45℃)
350 300
Cooling capacity(kW)
Cooling capacity(kW)
250 200 150 100 50 0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
NI-Agilent 34901A驱动程序
NI-Agilent 34970A 驱动程序
基于labvIEW的应用程序（压力、温度、制冷量测试系统） 用户界面
图 3 测试系统结构图
图 4 测试软件显示界面
2 热回收型机组的性能测试实验
根据实际运行环境的要求，在 4 个不同环境温度（35℃、31.5℃、28℃、24.5℃） ，分别进 行满负荷、75%负荷、50%负荷、25%负荷的系统实验运行；与此同时，在每组环境温度下， 再分别进行不同热回收率的机组性能实验。实验时，保持冷冻水出水温（7℃）和水流量不变， 改装后的机组在热回收板式换热器出水温度分别为 45℃、50℃和 55℃状况下进行性能测试实 验，实验结果如图 5~图 10。
通讯作者 王玉刚 1972.6 中国计量学院计量测试工程学院 副教授 ygwang@ 其 1988.1 中国计量学院计量测试工程学院 硕士研究生 hq_oscar@
第一作者 黄
筑冷热源系统中的改造应用不完善， 导致运行状况稳定性差， 同时也可能引起系统冷凝效率的 下降。 本文根据 R134a 风冷螺杆热回收冷水机组实际应用过程中需要解决的问题，对机组工作 过程进行实验研究，为进一步改进机组的性能、提高机组的设计和应用水平奠定基础。
热回收型风冷螺杆冷水机组的实验研究
黄其 王玉刚
（ 中国计量学院计量测试工程学院，杭州，中国，310018） 摘 要:由于空调系统是建筑能耗的大户，因此对其进行节能改造愈发必要，其中空调冷凝热