制冷空调设备全热回收、部分热回收原理、型式、优缺点

1热回收技术概念

冷水机组在制冷时，压缩机排出的高温、高压制冷剂气体在冷凝器中冷凝放热，在常规冷水机组中这部分冷凝热量通常被冷却塔或冷却风机排向周围环境中，这对需要用热的场所如宾馆、工厂、医院等是一种巨大的浪费，同时给周围 环境也带来一定的废热污染。热回收技术就是通过一定的方式将冷水机组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。

此时，压缩机排出的高温高压气态制冷剂先进入热回收器，放出热量加热生 活用水(或其它气液态物质)，再经过冷凝器和膨胀阀，在蒸发器吸收被冷却介质的热量，成为低温低压的气态制冷剂，返回压缩机。

1.1部分热回收

在流出压缩机进入冷凝器时，制冷剂蒸气为过热状态，部分回收就是回收利 用这部分热量。在压缩机与常规冷凝器之间增加一个热交换器，从过热状态的制冷剂获取热量。这种形式的热回收，可回收的为过热量，交换热量的一侧为热水 温度，另一侧为制冷剂的压缩机排气温度，因此所提供的热水量较小，温度较高， 温度不可控。

1.2全热回收

全热回收回收的是所有需要被排出的过热量与冷凝热，制冷剂处于过热蒸气状态与气液混合状态。通常的做法是，设置一个热回收冷凝器，可完全替代常规 冷凝器。这种形式的热回收，可回收的冷凝过程中所有的热量，交换热量的一侧 为热水温度，另一侧为制冷剂的冷凝温度，因此所提供的热水量较大，温度较小， 温度不可控。

2.水冷机组热回收分类

方式一，冷却水热回收方式，其原理方式如下图。这种热回收方式是在空 调冷却水的出水管路中增加一个热回收换热器，从冷却水中回收一部分热量用于生活热水的加热，这种方式的缺点是生活热水的出水温度较低，一般只能达到30℃，回收的余热量也较少，还需要通过换热器再加热才能达到生活热水所需要 的温度（55℃～60℃），其投资的回收期也较长，优点是热回收冷水机组制冷运 行不受影响。

方式二，在冷水机组中增加一个串联的热回收冷凝器，其原理方式如下图 。 这种方式使生活热水直接与压缩机的高温排气直接换热，因此可以提供较高的出 水温度，如螺杆式热回收冷水机组的热水出水温度甚至可以达到 55℃，同时冷 水机组的制冷运行效率不受影响。这种方式的不足之处是热回收量比例较小，一 般不到冷水机组制冷负荷的 20%。串联方式一般用于显热回收，离心式冷水机 组不采用。

方式三，在冷水机组中增加一个并联的热回收冷凝器，其原理方式如下图。 这种方式提供的热水出水温度较第一种方式高，离心式热回收冷水机组的热水出 水温度可以达到 43℃。其最大的优点是可回收的热量比例高，理论上可以回收 冷凝器 100％的冷凝热量。缺点是冷水机组的制冷运行效率会下降，热水的出水 温度越高，冷水机组的运行 COP 越低。

方式四，冷水机组原有冷凝器增加管束，成为单冷凝器双管束，从而实现热回收冷凝器，其原理方式如下图。这种方式提供的热水出水温度与并联式热回 收冷凝器提供的温度基本相同，最高可达到 60℃。其优缺点与并联式相同，可 回收的热量比例高，理论上可以回收冷凝器100％的冷凝热量，但在热回收温度 要求提高时，冷水机组的制冷运行效率会下降，热水的出水温度越高，冷水机组 的运行 COP 越低。

3.部分热回收双管束冷凝器双管束，水侧上下分层。主要回收的是过热气体的显热热量，热回收量较少。额外补充的冷凝面积可以提高冷凝器的冷却效果，使机组的运行效率提高。热回收主要用于生活热水、工艺用补偿热水的空调系统加热等。这种热回收方式不会提高机组温度，不必对部分加热模式进行特殊控制，多余热量可以通过冷却塔排放。整机结构紧凑，外观质量好，占地面积小。

4.水冷机组热回收分类比较

从水冷热回收冷水机组冷凝器结构的角度来看，热回收系统按从冷凝器取热 的方式分类，可分为单冷凝器双管束、双冷凝器结构，双冷凝器又可分为全热回收与部分热回收两类。

热回收技术就是对冷水机组的冷凝排热（通常由冷却塔排放至大气环境中）进行回收，并加以有效地利用，从而达到某些应用场合的节能目的。例如，一个酒店在夏季需要同时供热和制冷，有了热回收循环后，在制冷时排放的热量可以 通过热回收后输送到建筑物中需要供热的地方。需要注意的是，热回收循环只有在同时需要供热制冷时才可实现，且运行时必须要有足够的冷负荷，才能保证供 热的需求。

• 部分热回收（显热回收），其特点是回收量比例不大，一般不超过整体冷 凝热的 20%，回收温度不高，对机组效率无影响，与常规机组相比，成 本增加较少；

• 全热回收（潜热回收），其特点是回收热量比例高，回收温度可根据需要 选择，如果所要求的热水温度较高（高于空调工况冷凝器出水温度），对 机组本身的性能有负面影响，影响幅度取决于热水的出水温度要求，但是 综合考虑系统的整体性能（充分利用热回收量+制冷量），仍然有较好的节 能优势，与常规机组相比，成本增加相对显热回收要高。

5.风冷机组热回收分类

5.1 全热回收

机组增设的独立的热回收冷凝器，与风冷冷凝器并联布置。在冷凝器前后端 电动阀的导向下，制冷剂流经风冷冷凝器或者热回收冷凝器。因此，机组可选择两种运行模式：制冷模式与热回收模式。

5.2 部分热回收

机组排气管路上增设的板式热交换器可回收压缩机排出的过热蒸气的显热，余留的冷凝热仍由风冷冷凝器处理。风冷冷水/热泵机组可在正常制冷或制热同 时回收部分冷凝热，免费提供生活/工艺用热水；冬季制热运行时热回收则会相 应降低空调制热输出。

5.3风冷机组两种热回收方式优缺点