国内外空调冷凝热热回收技术研究现状及发展趋势
空调热回收技术研究现状与发展探讨
空调热回收技术研究现状与发展探讨作者：吴经纬来源：《绿色科技》2011年第05期摘要：指出了空调冷凝热回收技术是将排放出的冷凝热回收,既可替代传统加热设备制取热水以降低能源消耗和运行费用,又可以减少向大气中排放的废热,减轻环境的热污染，探讨了我国近年热回收技术的研究现状,并指出了热回收技术仍存在的一些问题,以及热回收在节能环保方面的意义。
关键词：冷凝热；热回收；研究现状；节能；环保收稿日期：2011-03-17作者简介：吴经纬（1987—），男,江西人,上海海事大学制冷与低温工程专业硕士研究生。
中图分类号：TM5 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2011）05-0209-021 引言自1902年制冷之父开利先生设计出世界第一套空调系统以来,空调因其为人类创造冬暖夏凉的室内环境的特点早已广泛应用于全球。
然而空调在降低室内温度,为人类带来舒适性的同时,系统也向环境排放出大量的冷凝热。
大量的热量排出室外,不仅是能量的浪费,而且会造成室外大气的热污染,加剧都市的“热岛效应”。
而室外环境温度的升高,又使得空调系统的运行工况恶化,增加空调的能耗。
使用冷凝热回收技术,将排放出的冷凝热回收,既可替代传统加热设备制取热水以降低能源消耗和运行费用,又可以减少向大气中排放的废热,减轻大气污染,改善生态环境。
因此对空调冷凝热的回收是十分必要的。
2 空调热回收技术研究现状2.1 热泵热回收系统2006年,湖南大学土木工程学龚光彩教授,何君等［1］针对冷凝热回收装置只用于夏季,而过渡季节及冬季处于闲置状态等问题,提出将热泵技术与冷凝热回收技术相结合的方法以制取生活热水。
若热泵热水装置与冷凝热回收装置共同使用,可以共用一部分基础设备,使这部分基础设备的利用率大大增加,此方法不仅很大程度上推动热泵热水装置的推广应用,而且冷凝热回收装置的优点也显得更加明显。
在对某宾馆集中式空调系统冷凝热回收技术的经济效益进行分析后得出:采用两种装置有效结合的方式,每年可节约费用约81.7万元,说明此项综合技术具有巨大的经济潜力。
国内外空调发展现状
国内外空调发展现状
空调设备在国内外的发展现状是不断推动着全球空调市场的增长。
以下是国内外空调发展现状的一些关键点。
1. 技术创新和能效提升：随着科学技术的进步，空调制冷技术也在不断演进。
国内外各大空调制造商都在努力提升产品的能效，以满足环保要求和节能需求。
例如，研发出更高效的压缩机、流体力学设计和新的制冷剂，以减少能源消耗和环境污染。
2. 智能化和互联网+：智能化已经成为空调设备行业的重要趋势。
利用物联网技术，用户可以通过手机或其他设备来远程控制空调设备，实现智能化管理和操作。
这不仅提高了用户体验，还能帮助用户节约能源和降低运营成本。
3. 多项功能和健康空调：为了满足消费者需求，空调设备越来越多地集成了多种功能。
例如，除了制冷和加热功能外，一些空调设备还具有空气净化、加湿和除湿等功能。
一些高端空调产品还注重健康，可以去除污染物和有害物质，提供更清洁、健康的室内空气。
4. 环保与可持续发展：随着全球环境问题的加剧，空调行业越来越重视可持续发展。
以废气排放和制冷剂使用为例，空调制造商正努力研发环保型制冷剂和更高效的废气处理技术，以减少对大气和环境的污染。
5. 国内外市场增长：随着全球经济的发展和人们生活水平的提高，空调设备的需求不断增加。
特别是在新兴市场和发展中国
家，空调市场增长迅猛。
同时，一些发达国家的消费者也对更高效、功能更齐全的空调产品表现出强烈的兴趣。
总体来看，国内外空调设备正朝着更加智能化、高效节能和环保可持续的方向发展。
随着技术进步和消费者需求的变化，空调行业将不断创新和适应市场变化，以满足用户的需求。
冷水机组冷凝热回收探析
冷水机组冷凝热回收探析摘要：将这些空调系统冷凝热全部或部分回收作为生活热水的辅助热源，不仅可以大幅度降低生活热水系统的热源的燃料费用，又可以减少向大气中排放废热，减轻大气污染，改善生态环境。
不失为一个既节能又环保的系统方案。
本文对冷水机组的热回收系统适宜性进行了分析，指出利用热回收系统可有效地利用能源。
关键词：冷水机组；冷凝回收；节能；冷凝热随着国家经济高速发展的态势，能源供应越来越难以满足迅速增长的需求，节能是保障国家经济安全的必然选择，节能也是治理污染改善环境的最有效的途径。
节能和环保已成为当前空调邻域中最重要的研究课题之一。
冷凝热热回收系统利用空调系统的冷凝废热来加热生活热水，不仅减少了空调冷凝热对环境的污染，而且还具有较好的经济性能，能够给用户和业主带来可观的经济效益。
空调系统冷水机组的冷凝热约为冷水机组制冷量的1.2～1.3倍左右，一般情况下冷凝热通过冷却塔直接排入大气。
对于宾馆、酒店和娱乐场所等既需要空调制冷又有生活热水需求的建筑来说，意义十分重大。
一、冷凝热回收系统适宜性分析冷凝热回收系统的设置目的就是：保证冷水机组制冷性能的不降低的前提下，最大限度地回收和利用冷水机组制冷过程排出的冷凝热。
因为空调系统冷凝温度和冷凝热回收时间与利用时间的不一致的限制，冷凝热回收系统不能完全替代生活热水的热源，只能做为生活热水的辅助加热系统。
首先，空调冷凝热回收量随着空调系统负荷变化而变化，部分空调负荷情况下，空调冷凝热回收量也相应降低。
我们要考虑的就是某时段内空调冷凝热回收量与该时段生活热水所需辅助加热量关系。
这里我们引入一个逐时冷凝热回收能力系数c，它代表某时段冷凝热回收系统的供热能力。
定义为：c=qc/qh式中，qc——某时段冷凝热回收量；qh——对应时段生活热水所需的辅助加热量。
当c≥1时，冷凝热回收能力满足生活热水所需辅助加热量，由冷凝热回收系统提供生活热水辅助加热量，冷水机组多余的冷凝热由冷却塔排出，生活热水热源处于停机状态；当c<1时，冷凝热回收能力不能满足生活热水所需辅助加热量；热水所需的加热量由空调冷凝热和热水热源共同承担。
家用空调冷凝热的回收利用
2018年第3期2018年第3期时代农机TIMES AGRICULTURAL MACHINERY第45卷第3期Vol.45No.32018年3月Mar.2018作者简介：范学慧（1980-），女，吉林长春人，硕士研究生，讲师，主要研究方向：电气自动化、人工智能。
家用空调冷凝热的回收利用范学慧，李爱民(,221000)摘要：在当今倡导低碳经济的背景下，节能环保已成为可持续发展的重大主题。
在总能源消耗中空调系统的能耗占了相当大的比重，目前空调能耗已经达到能耗的60%以上，空调系统所消耗的能源总量已超过我国一次能源总量的20%。
能源是人类生存的五大重要因素之一，是国民经济和社会发展的重要战略物资。
经济的快速发展必须以能源供应为基础，能源整体结构与低效利用不仅会影响我国的经济建设和发展，更会影响到人们周边的生活环境。
冷凝热回收作为一项能源技术，在合理利用能源的基础上也必须创造出有效的节能措施。
关键词：空调系统；冷凝热回收1空调冷凝热回收的可行性传统空调冷水机组的主要功能是空调，空调系统的冷凝热直接排入大气，不使用。
制冷机组在空调条件下运行，大量冷凝热被排放到大气环境中。
冷凝热可达到冷却能力的1.15~1.3倍。
大量冷凝热直接排入大气，大量损失，造成巨大的能源浪费。
这些热量的排放增加了环境温度，造成了严重的环境热污染。
如果制冷机释放的冷凝热被重新利用，以加热生活热水和生产热水，不仅可以减少冷凝热对环境的污染，而且是变废为宝的一种节能方法。
近年来，空调系统冷凝热回收的研究越来越多。
2冷凝热在中国空调热回收现状随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，家用空调在中国的普及迅速增加。
同时，由于人们生活习惯的改变和对清洁卫生的要求，住宅建筑越来越受到卫生热水的供应。
目前，国内日常生活所需的大部分热水供应都是由特殊的热水器提供的。
这进一步加剧了世界能源短缺和环境污染的问题，引起了各国的高度重视。
因此，近年来越来越多的研究从空调系统的冷凝热回收和热回收中制备热水。
空气冷凝取水技术的研究现状
空气冷凝取水技术的研究现状空气冷凝取水技术是利用大气中水分子含量较高的特点，通过低温冷凝技术将空气中的水分凝结成液态水，实现水资源的获取。
这项技术在干旱地区、缺水地区以及某些特殊环境中具有非常重要的意义。
随着科技的不断进步，空气冷凝取水技术也在不断改进和完善，其研究现状也日益丰富。
一、技术原理空气冷凝取水技术的原理是利用空气中水汽的凝结现象。
在大气中，空气中的水分子以气态存在，但当空气冷却到一定温度以下时，水分子会凝结成液态水。
通过控制冷却器的温度和湿度，可以将空气中的水汽凝结成液态水，进而获取水资源。
二、研究现状1. 材料和结构的改进目前，空气冷凝取水技术主要存在的问题之一是冷却器的材料和结构不够成熟，导致水汽凝结效率低、能耗高等问题。
研究人员致力于寻找更适合的材料，并优化冷却器的结构，以提高水汽凝结效率和降低能耗。
一些研究表明，采用特定纳米材料制成的冷却器能够显著提高水汽凝结效率。
这些纳米材料具有较大的比表面积和疏水性，能够更好地吸附水蒸气分子，使其凝结成水滴。
优化冷却器的结构，增加冷却面积，也能够提高水汽凝结效率。
2. 能源利用和产水效率的提升研究人员还关注空气冷凝取水技术的能源利用和产水效率问题。
为了降低能耗，一些研究者提出了利用太阳能等可再生能源作为冷却器的供能源。
通过太阳能驱动冷却器，可以实现零能耗或低能耗的空气冷凝取水系统。
提高产水效率也是研究的重点之一。
一些研究者通过优化风道设计和控制系统，提高了空气冷凝取水技术的产水效率。
利用新型的吸附剂和脱湿剂，也有望提高空气冷凝取水技术的产水效率。
3. 应用场景拓展除了在缺水地区应用外，空气冷凝取水技术的应用场景也在不断拓展。
近年来，一些研究者尝试将该技术应用于户外露营、野外救援等特殊环境中。
通过小型便携式的空气冷凝取水设备，可以为户外活动者和野外救援人员提供干净的饮用水。
空气冷凝取水技术还有望应用于建筑物的节能减排。
一些研究者提出，在建筑物的空调系统中嵌入空气冷凝取水技术，可以利用空调系统产生的废热和冷凝水，实现能源回收和水资源再利用。
空调冷凝热回收
空调冷凝热回收发表时间：2018-09-18T11:29:50.440Z 来源：《基层建设》2018年第25期作者：张东方[导读]济南城建集团有限公司山东济南 250031 1 概述空调制冷机组的主要作用是进行空气调节，空调系统的冷凝热往往直接排放到大气中未加以利用。
制冷机组在空调工况下向大气环境排常规放大量的冷凝热，通常冷凝热可达制冷量的 1.15～1.3 倍。
大的冷凝热直接排入大气，造成较大的能源浪费，这些热量的散发又使周围环境温度升高，造成严重的环境热污染。
2 空调冷凝热回收形式分析冷凝热利用方式主要可分为直接式和间接式。
直接式是指制冷剂从压缩机出来后进入热回收器直接与自来水换热制备生活热水。
间接式是指利用常规空调的冷凝器侧排出的高温空气或 37°的水来加热制备生活热水。
间接式由于要增加的设备比较多，换热效率比较低，所以该技术应用范围不广。
直接式又分为两类，一类是只利用压缩机出口蒸汽显热，蒸汽显热一般占全部冷凝热的 15 %左右，按照热水的需求量和显热量计算得出热回收器的传热面积，其它的冷凝热在冷凝器中被冷却水或空气带走；另一类是利用全部的冷凝热。
2.1 中央空调双冷凝热回收如图 1，双冷凝器热回收技术是在压缩机和冷凝器之间加一个热回收器（冷凝器）回收冷凝热，从热交换器流出的汽—液状或气态剂，由后面的冷凝器吸收其余热量。
2.2家用空调器双凝结热回收家用空调器在我国应用广泛，而且数量多，是热回收的重要方向之一。
该技术是将空调器中压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽注入到热水换热设备中进行热交换，加热生活热水。
若换热器的换热能力能够独立承担所有的冷凝热量，则无需使用风冷冷凝器，反之就要同时使用风冷和水冷冷凝器来承担所有的冷凝负荷。
2.3热泵回收相变材料回收空调冷热凝相变材料回收空调冷凝热热回收形式蓄热器代替了双冷凝器热回收技术中的压缩机出口的该技冷凝器，并与常规风冷冷凝器（或冷却塔）采用串联连接，利用常规风冷冷凝器（或冷却塔）排除热回收系统不能储存的剩余热量。
空调冷凝水回收利用技术探讨
空调冷凝水回收利用技术探讨摘要：改革开放以来，人们的生活水平有了极大的提高，在物质生活日益丰富之后，人们对于生活品质有了更高的追求。
空调是我们近代非常伟大的一项发明，利用空调技术我们可以在夏天有效的控制室内的气温，为我们的生活提供更加舒适的条件。
空调在运行的过程中，空气中的水蒸气在进入空调系统后会变为液态水，而这部分液态水就是我们俗称的空调冷凝水，空调冷凝水在产生后一般都会从空调系统中排出室外，造成了一定的资源浪费现象，本文探析了空调冷凝水的回收利用技术。
关键词：空调冷凝水；回收利用；处理技术1.空调冷凝水的特点分析1.1冷凝水的形成分析冷凝水，顾名思义就是有水蒸气遇冷凝结形成的水，在我们夏天使用空调后，我们室内的水蒸气在碰到我们的空调的冷气后，就会冷凝形成冷凝水，分析我们的空调冷凝水的形成，主要是我们的水蒸气在碰到我们空调上的空调蒸发器后，空调蒸发器表明的温度较低，热的水蒸气在碰到后会很快达到露点温度，从而凝结形成水珠，这种形成的冷凝水也可以称作蒸馏水。
根据我们空调常用的焓湿图我们可以对我们空调运行过程中产生的冷凝水的形成进行详细的分析，焓湿图一般会包含我们空气中水蒸气含量、干空气、湿空气组成，根据焓湿图我们可以分析到我们的空气处理的过程，在空调运行的过程中，会不断有干空气和湿空气混合在我们的空调蒸发器上，空气中的水蒸气在碰到冷的蒸发器会很快凝结形成蒸馏水，然后已经变冷的空气会吹进室内，而冷凝水就会由空调排除室外。
从我们的分析我们可以知道，我们空调只要在运行的过程中，就必定后产生冷凝水，而冷凝水本身是由我们运行的空调产生的低温凝结而成，属于利用了我们的能源，这种长期的之家排除相当于很大一部分资源的浪费，因此我们有必要去回收利用这部分冷凝水。
1.2冷凝水的收集分析我们对冷凝水进行收集，首先要确定我们冷凝水的具体产水量。
假设我们一台12000W的空调机，现在让我们的空调机全面的运行，对我们的房间进行制冷工作，控制室内温度设定在26℃，在我们运行的过程中，要具体计算产水量就要对我们空气湿度进行测定，利用我们的空气湿度测试仪测试空气干球温度与湿球温度进行测试，在本次计算中我们按照深圳地区的平均干湿度33.5与27.7计算，对空调的蒸发器问题要进行测试，明确我们的露点问题，并结合焓湿图进行计算，最终可以得到我们的产水量为9.29kg/时，因此我们的一台空调机预计一年的产能水量能够达到10t以上，是一个非常巨大的产水量，因此进行收集利用是非常有必要的。
冷凝热回收再热空气的空调系统的研究
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国内外空调冷凝热热回收技术研究现状及发展趋势
1.国外空调冷凝热热回收技术研究现状
随着世界范围内能源日趋紧张、矿物燃料减少和能源需求明显增长,促使人们探索节能的新途径和提高能源的有效利用率。
根据各国的能源利用水平不同,有43% - 70%的能源主要以废热的形式丢失,故发达国家十分重视空调冷凝热热回收技术的研究。
国外学者对于空调冷凝热热回收的研究主要通过实验研究和计算机模拟手段来实现。
在实验研究方面:早在1965 年, Healy和Wetheringti on就首先提出了对于居住建筑空调冷凝热作为免费的热源进行热水供应的可行性,随后用实验装置验证了他们的计算结果,发现热回收系统平均每年可提供热水供应量的70%,在5月到10月之间可提供热水供应能量的90%。
而较早提出对小型空调装置进行冷凝热热回收的是美国的S . P . Gretarss on和澳大利亚的SteveHarmon。
对于小型空调装置冷凝热热回收进行实验研究有代表性的是新加坡南洋理工大学的W. M. Ying,他对家用空调器冷凝热热回收技术做了具体实验研究,将房间空调器的冷凝热用来加热生活热水。
从实验效果来看,通过回收冷凝热对空调器的性能影响并不大,而空调器本身的COP有了较大的提高。
同时也指出,只要能合理地设计出蓄热水罐,那么将能够连续不断地为用户提供热水用于淋浴、洗脸等需连续用水的过程。
美国的R. L. Douglas . Cane等人,对大型中央空调(或工业)中的热回收形式的可行性进行了实验研究,其结果表明只要回收年限在5年以内,那么这种热回收形式将具有很好的经济价值。
同时也指出:回收废热时间越长、回收年限越短,经济价值就越高。
在计算机模拟方面:一些发达国家学者对于制冷压缩机的显热回收技术做了深入的理论研究,制冷剂在压缩机出口呈过热蒸汽状态,压缩机的排气温度一般在75℃- 85℃之间,将压缩机的排气先流经热回收器,直接与冷水进行热交换,这个排气温度足以将冷水加热到40℃以上,而不需要额外的辅助热源,然后再将加热后的热水送入蓄热水槽中以便备用。
其中对于这种系统的计算机模拟研究有代表性的是K . C. Toh等,他们是通过建立压缩机、蒸发器、冷凝器以及蓄热水箱等设备的模型来对整个系统进行模拟的,从中模拟出该装置的综合性能系数,也得出若能连续运行基本可以满足家用生活热水的供应。
但从中也得出:该装置回收的冷凝热仅占排出热量的15%- 20%左右,所以该系统比较适合于小型的家用空调机组等用热量不大的场所。
这种系统还有待于完善。
M. Olszewski等对于热回收用于加热生活
热水的热泵进行了经济可行性分析和评价,从中也指出了这种热泵的节能潜力很大以及在经济上是可行的,除了取决于设备本身的较好设计外,还取决于它所使用的地方和具体的使用情况,同时也指出若回收年限在7年以上,经济价值不是很大,但对于传统的用电来加热生活热水来说,可以节约大量的一次能
源。
D. M. Counts对于带有热回收器的热泵进行了特性研究,并取得了一定的进展。
另外,美国暖通空调工程协会(ASHRAE)也制定了相关的空调制冷系统热回收性能标准,用来指导研究人员和设计者对于废热回收系统的设计。
总之,国外对于冷凝热热回收利用技术研究早、发展快。
2.国内空调冷凝热热回收技术研究现状
从二十世纪九十年代开始,随着我国国民经济的发展和人们生活水平的提高,人们对于居住环境的要求也越来越高,空调的普及率迅猛增长,目前在空调领域的各种空调设备都是将夏季住宅建筑内部的热负荷大部分以冷凝热(约为制冷量的1 . 3倍)的形式通过冷凝器直接排入大气。
冷凝热总量十分庞大,若将其白白释放,不仅会造成巨大的能源浪费,还将形成城市“ 热岛现象” 。
我国暖通学者已逐渐认识到冷凝热热回收系统应用的重要性,对于冷凝热热回收技术的研究越来越多,发展十分迅速。
在结合前人的研究基础上从火用的角度分析了冷凝热热回收技术并提出了双冷凝器热回收技术,该技术可以根据要求直接回收制冷机组的蒸汽显热或是显热加部分潜热来一次性加热或循环加热到水的指定温度。
中原工学院周光辉、张震等人提出了带旁通式冷凝热回收装置的地下水源热泵空调系统,并进行了实验研究。
该系统采用双冷凝器型空调冷凝热热回收系统,根据空调冷凝热回收利用程度属于综合型热回收系统。
通过与热回收器并联的旁通控制系统来改变压缩机出口的过热蒸汽进入热回收器的流量,既保证了冬季热泵空调的供热量需求,又能够将多余的冷凝热全部回收。
该系统可实现全年利用冷凝热提供生活热水。
林宏对小型家用空调冷凝热的热回收利用技术进行了探讨,并指出家用空调冷凝热热回收系统作为回收低品位能的有效方法,可广泛适用于普通小型家用空调系统的改造上。
哈尔滨工业大学的江辉民等,在研究中提出了家用空调器采用双冷凝器型热回收系统。
该形式是将空调器中压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽注入到热水换热设备中进行热交换,加热生活热水。
若热水换热器的换热能力能够独立承担所有的冷凝热量,则无须使用风冷冷凝器,反之就要同时使用风冷和热水换热器来承担所有的冷凝负荷。
余颖俊和尹应德等人探讨了间接式冷凝热热回收技术,提出了两级复叠热泵型热回收系统,这种系统属于典型的间接式冷凝热热回收系统。
当冷水机组和热泵同时工作时,可以通过控制冷却塔风机的启停来控制冷却水回水温度。
通过电动三通阀控制冷却塔的冷却水流量和热泵蒸发器的流量比例,使热泵的蒸发器出水温度低于32℃,以保证冷水机组的正常运行。
该种方式是在原系统并联一套热泵机组,把冷凝热作为热泵热源来制备热水。
总之,国内对于冷凝热热回收利用技术的研究应用虽起步晚,但发展迅速。
3.空调冷凝热热回收技术发展趋势
随着社会经济的发展和科技的进步,节能和环保已成为当今世界亟待解决的两大课题。
为使空调冷凝热热回收技术在实现节能和环保方面发挥更大的作用,笔者认为该技术在今后一个时期内将呈现以下的发展趋势:
(1)在冷凝热热回收方法方面:间接式方法存在系统复杂、传热效率低等明显缺陷,只适用于特殊需要用户,直接式方法将成为空调冷凝热热回收的主要利用形式;
(2)在热回收器与冷凝器的组合方式方面:单冷凝器型虽然结构简单,但冬季供热时无法回收多余冷凝热量,且降低了机组的满负荷率,难以满足用户冬季对生活热水的需求,故双冷凝器型空调冷凝热热回收系统将成主要发展趋势;
(3)在空调系统运行工况的稳定性方面:采用带旁通式冷凝热热回收装置的双冷凝器型冷凝热热回收系统,兼顾了显热型与全热型系统的优点,既可保证系统运行工况的稳定,又可将剩余冷凝热全部回收,并可提高机组冬季满负荷运转效率,将成为双冷凝器型热回收系统发展的主要形式;
(4)在生活热水供应的可靠性方面:应在空调冷凝热热回收系统中匹配一定容量的蓄热水槽,并可考虑采用部分辅助热源;
(5)在提高空调冷凝热热回收系统整体技术水平方面:应进一步加强对冷凝热热回收型空调系统的整体优化匹配的理论与实验研究,制定和完善空调制冷系统热回收技术标准和规范,从而进一步提高空调冷凝热热回收技术和应用水平。