1 空调冷凝热热回收的可行性

    常规空调系统主要由制冷剂循环、冷却水循环、冷冻水循环和空气循环组成。

    在制冷剂循环中，气态的制冷剂在压缩机内被压缩，温度升高、压力增大；通过排气管，高压的气态制冷剂进入冷凝器中被冷却水冷却，变成高压液体；通过节流阀，压力降低，高压制冷剂变成低压含少量气体的气液混合物；其后制冷剂在蒸发器内定压(低压)下吸收大量蒸发器里冷冻水的热量，蒸发变成低压的气态制冷剂；气态制冷剂通过吸气管路再回到压缩机内。

    在冷却水循环中，冷却水在冷凝器中吸收了制冷剂的热量后，由泵送到冷却塔的上部喷下，与逆流(上升)的空气进行热湿交换，冷却水温度降低。冷却水再泵送到冷凝器与制冷剂进行热交换，温度升高，如此循环。

    空调房间的冷负荷(即热量)通过蒸发器进入制冷剂循环，变成冷凝排热的一部分，再通过冷却水循环排到大气中去。因此，对于常规空调制冷机，其主要作用是空气调节，空调系统的冷凝热直接排放到大气中未加以利用。制冷机组在空调工况下运行时向大气环境排放大量的冷凝热，通常冷凝热可达制冷量的 1.15～1.3 倍。大量的冷凝热直接排入大气，白白散失掉，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。若将制冷机放出的冷凝热予以回收用来加热生活热水和生产工艺热水，不但可以减少冷凝热对环境造成的污染，而且还是一种变废为宝的节能方法。近年来，对空调系统冷凝排热热回收的研究也越来越多。

    2 我国空调冷凝热热回收现状

    随着我国国民经济的发展和人们生活水平的提高，我国空调的普及率迅猛增长；同时，由于人们生活习惯的改变和对清洁卫生要求的提高，住宅建筑越来越重视卫生生活热水的供应。而目前国内家庭日常生活中所需要的热水供应大部分是通过专门的热水加热器来提供。这进一步加剧了世界范围内的能源紧缺和环境污染问题，引起了各个国家的高度重视。因此，近年来我国对空调系统冷凝排热热回收制备生活热水等的研究越来越多。

    3 冷凝热热回收的分类

    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度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，所以该技术不易推广。

   直接式又可以分为两类，一种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片数，其它的冷凝热在冷凝器中被冷却水带走；另一种是利用全部的冷凝热。这两种比较由于前者只利用蒸汽显热，热回收器的压降比较小，使得冷凝器中压力比较稳定对制冷影响比较小。

   3 冷凝热热回收的形式

  我国近年来研究应用的冷凝热热回收形式主要有以下几种：

   1 双冷凝器热回收技术

   提出：夏季利用制冷机冷凝器加热自来水可以提供热水，降低能耗。要利用制冷机加热自来水，应采用具有水冷冷凝器的制冷机。用自来水做冷却水时，其水量应与建筑的冷负荷及制冷机的冷却水量相匹配，保证制冷机安全正常运行。但是各类建筑的冷负荷与冷却水量的变化规律与其自来水用水量的变化规律不尽相同，要做到最佳匹配比较困难。

    针对蒸汽压缩制冷装置的特点，提出了直接将满足热水用量的自来水送入热回收换热器，利用压缩机的排气显热和部分冷凝潜热对其进行加热，高温热水储存在储水箱内以供使用。

    结合前面的研究基础上又从火用的角度分析了冷凝热热回收并提出了双冷凝器热回收技术(如图1)，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,从这个外加的热交换器出来的制冷剂的状态是汽一液混合物或气态,由后面的冷凝器吸收其余热量。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。该形式主要应用于中央空调冷水机组。

2 家用空调器常用的热回收形式

    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。并指出：家用空调冷凝热回收系统作为回收低品位能的有效方法，可广泛适用于普通家用空调系统的改造上，其应用及节能前景可观。

 在研究中提出了自己的为家用空调器常用的热回收形式(图2)。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。

3 热泵回收技术

   冷凝热的回收途径及可行性进行了探讨。由于空调制冷中冷却水温度一般在 30～38℃，属低品位热能，要想充分回收需要热泵技术，由制冷机与热泵机组联合运行构成一套热回收装置。该装置把热泵的蒸发器并接到制冷机冷却水回路上，比较适合在现有的空调冷却水系统中进行改造，控制也比较容易实现。

这种典型的间接冷凝热热回收形式(图3)。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。