8.3.4 同时制冷和制热的机组在线视频

前面介绍的机组

都是在某时刻 只能制冷或者制热的设备

下面介绍三类 能够同时实现制冷与制热

或制冷系统的冷热量 同时被利用的机组

我们将它们叫做 “同时制冷与制热机组”

它们的本质是

热回收技术 在制冷热泵系统中的应用问题

第一类设备是

回收冷凝热 制取生活热水的冷水机组

特别适用于 宾馆类建筑

它属于 水-水热泵机组的类型

这里给出了它的原理图

该机组 具有两个冷凝器

一个是 用冷却塔带走冷凝热的冷凝器

即 水侧走冷却塔流回的冷却水

另一个冷凝器的水侧 走被循环加热的生活热水

如果压缩机排气 分别进入两个冷凝器

则两个冷凝器的制冷剂流道并联

如果压缩机排气 先进入生活热水冷凝器

释放一部分冷凝热后

再进入冷却水冷凝器

这就构成了 制冷剂通道的串联流程

这样

在为建筑供冷的同时

也实现了 生活热水的制备

这里 分别给出了采用制冷剂并联

与串联流程时的制冷循环压焓图

并在图中给出了

冷却水和生活热水的水温变化过程示意图

在压焓图中

冷却水温度 由C上升到D

生活热水的温度 由A上升到B

当制冷剂采用并联流程时

两个冷凝器的出口压力相同

但温度不一定相同 分别为3点和4点

两股液态制冷剂 混合为5点后

再进入节流装置

采用该流程时

压缩机排气过热度 没有得到充分利用

其生活热水的温度 相对较低

为了提高热水温度

则需减小冷却水流量 提高冷凝温度

但又导致 制冷的能效比降低

采用压缩机排气 先进入生活热水冷凝器

再进入冷却水冷凝器的串联流程

并使制冷剂与生活热水逆流换热时

则可充分利用压缩机排气的过热度

将生活热水 加热到更高的温度

同时 保持冷水机组具有较低的冷凝温度

提高其系统的制冷能效比

第二类设备 是热回收型空气源热泵多联机

它是一种空气-空气热泵

能实现一些室内机制热

另外一些室内机制冷的功能

这种设备特别适用于 具有内区的建筑

也适用于 （在） 过渡季

解决不同用户 具有不同冷热需求的场合

我们将这种 同时制冷和制热的多联机

称为 “热回收型多联机”

需要制冷的室内机 其换热器为蒸发器

需要制热的室内机的换热器 为冷凝器

为了同时满足不同用户的制冷与制热需求

需控制多联机系统

具有适宜的冷凝温度和蒸发温度

其调节手段是 压缩机的转速

以及室外换热器的功能和容量

根据能量守恒原理 可以知道

室外机换热器有时是蒸发器 有时是冷凝器

有时是停止的

因此

保证热回收多联机的功能和性能

其核心问题 是要建立优良的多联机控制策略

同时 利用制冷系统制冷量和冷凝热的机组

还包括 冷冻除湿机

这类设备需要制冷量来冷冻除湿

同时 需要热量实现再热

除湿机的目标在于 去除一定空间内

空气中的水蒸气

因此

利用蒸发温度低于空气露点温度的蒸发器

进行降温 除湿

再利用制冷系统的冷凝热 进行再热

以降低空气的相对湿度

如果 全部冷凝热都被利用

就是 常规的冷冻除湿机

在除湿的同时

由于输入压缩机的电能 都从冷凝器中排出

对于一个绝热空间而言

其空气温度 将逐渐上升

因此 它是一种升温型的除湿机

这里给出了 这种除湿机的结构原理图

和空气处理过程的焓湿图

湿空气 从初始状态的1点

先通过制冷系统的蒸发器 进行降温除湿

达到状态点2

凝结出来的液态水 集中收集处理

状态2的低温低湿空气 再经过冷凝器加热

其含湿量不变

温度升高

其出口风温 达到状态点3

其温度高于进口空气

我们很多家庭 都购买了家用除湿机

绝大多数家用除湿机 都是这种类型

为了保证室内温度的要求

可在冷冻除湿机中 设置辅助散热的冷凝器

在这种情况下

可以自由地改变再热量的大小

使除湿机的出风温度 位于状态点2和3之间

实现室内的调温除湿

这种除湿机 在特殊工艺中使用

确保其送风温度 达到规定的参数要求

总的来说

冷冻除湿机 具有安装方便 占地面积小的优点

适用于湿冷季节

但它也存在一定的局限性

例如

受蒸发温度的限制

为了避免蒸发器频繁地除霜

影响除湿效果

一般只能解决 温度较高环境的除湿问题

对于温度较低环境 以及需要深度除湿的场合

还需采用 吸附除湿等装置

冷冻除湿 只能作为其预处理设备

至此 我已介绍完了建筑冷热源设备

与系统的全部内容

下面 我对本讲作一个小结

学习本讲的内容

首先 需要明确建筑冷热源设备

或机组与建筑冷热源系统之间的关系

一部分机组

主要是制取冷热水的设备

它们 仅仅是冷热源系统中的一部分

仅具有制冷或者制热的功能

还需热源采集系统 热源输配系统

冷热量输配系统与末端放热系统配合

才能构成一个完整的建筑冷热源系统

还有一部分设备或者是机组

本身就是建筑冷热源系统

例如 制取冷热风的热泵机组就属这类

我们需应用所学知识

去体会各种机组的构建原理

分析它的结构及性能特点

从中去体会 原理是设备研发的基础

设备是原理的载体和具体实现形式

通过加深对原理的理解 并灵活应用

为今后自己去研发产品

构建系统 奠定坚实的基础

对于一个实际工程

我们需要因地制宜地 确定冷热源方案

不是所有建筑 或者是工艺

都需要 传统意义上的蒸气压缩式或吸收式设备

我们应当更多地考虑

室内需求与自然 环境的关系

如 关注当地的太阳能 干空气能

地热能等自然能源

和工业余热 是否能够应用于所建工程

以构建高效 节能 经济性好的冷热源系统

也就是说

我们需要针对 具体工程的“唯一性”

和“当时当地性”的基本特征

灵活应用 自然科学和工程技术原理

从全局出发 提出因地制宜的创新技术方案

和技术实现途径

以不断提升自己的工程创新能力

关于 建筑冷热源设备与系统的内容

到此 就已经讲述完毕

在我们课程体系中

还有一个重要内容 还没有讲述

那就是 连接空调系统和建筑冷热源系统之间的

能量输配系统

特别是 空调水系统

空调水系统 直接关系到建筑冷热源设备

与空气处理系统的性能 能耗

和空调系统的服务品质

因此 设计 控制 运行和管理好空调水系统

是空调系统的重要任务

下次课

我将邀请 清华大学朱颖心教授

为大家讲授课程的

“第9讲 空调与供暖水系统”

今天的课 就讲到这里

同学们

再见