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中华人民共和国建筑工业行业标准
空调冷凝热回收设备
Chiller and heat pump unit with condensing heat recovery for air conditioning system
JG/T 390-2012
发布部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
发布日期:2012年09月21日
实施日期:2012年12月01日
前 言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由住房和城乡建设部标准定额研究所提出。
本标准由住房和城乡建设部建筑环境与节能标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位:湖南大学。
本标准参加起草单位:广州恒星冷冻机械制造有限公司、广东同益电器有限公司、中国建筑科学研究院、特灵空调系统(中国)有限公司、南京工业大学、武汉市建筑设计院、仲恺农业工程学院、克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司。
本标准主要起草人:龚光彩、刘展东、唐璧奎、曹阳、贾晶、龚延风、陈焰华、丁力行、王付立、张泠、苏欢、张泉。
1 范围
本标准规定了空调冷凝热回收设备的术语和定义、分类与标记、要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮存等。
本标准适用于工业与民用建筑中由电动机驱动的采用蒸汽压缩制冷循环的冷水(热泵)机组的冷凝热回收设备,也适用于房间空气调节器以及单元式空气调节机的冷凝热回收设备。
本标准不适用于饮用水、饮料及不以水作为载冷(热)剂的工业专用设备。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 4272 设备及管道绝热技术通则
GB 4706.32 家用和类似用途电器的安全 热泵、空调和除湿机的特殊要求(GB 4706.32-2004,IEC 60335-2-40:1995,IDT)
GB/T 7725-2004 房间空气调节器
GB/T 8174 设备及管道绝热效果的测试与评价
GB/T 10870-2001 容积式和离心式冷水(热泵)机组性能试验方法
GB/T 13306 标牌
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 17758-2010 单元式空气调节机
GB/T 18430.1-2007 蒸汽压缩式循环冷水(热泵)机组 第1部分:工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组
GB/T 18430.2-2008 蒸汽压缩式循环冷水(热泵)机组 第2部分:户用及类似用途的冷水(热泵)机组
GB/T 21362-2008 商业或工业用及类似用途的热泵热水机
JB/T 4330 制冷空调设备噪音的测定
JB/T 7666 制冷和空调设备名义工况一般规定
JB 8654 容积式和离心式冷水(热泵)机组安全要求
JB 8655 单元式空气调节机安全要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
冷凝热 condensing heat
制冷(热泵)装置在制冷过程中冷凝侧释放的热量。
3.2
冷凝热回收 condensing heat recovery
利用冷凝热来加热或预热空调热水、卫生(生活)热水、生产工艺用热水或满足其他热用途的工作方式。
3.3
空调冷凝热回收设备 chiller & heat pump unit with condensing heat recovery for air conditioning system
具有冷凝热回收功能的制冷(热泵)设备或机组。
3.4
直接式冷凝热回收 direct condensing heat recovery
热水直接在压缩机排气口至膨胀阀(节流装置)之间与制冷工质进行热交换的冷凝热回收。
3.5
间接式冷凝热回收 indirect condensing heat recovery
热水不直接与制冷工质进行热交换,而是通过中间换热介质换热的冷凝热回收。
3.6
直流式直接冷凝热回收 direct monotube(one-time)condensing heat recovery
热水单次通过热回收换热装置(设备)以加热或预热空调热水、卫生(生活)热水、生产工艺用热水或满足其他热用途的直接式冷凝热回收。
3.7
循环式直接冷凝热回收 direct circulatory condensing heat recovery
热水以循环的方式多次通过热回收换热装置(设备)、储水(能)设备和管网以加热或预热空调热水、卫生(生活)热水、生产工艺用热水或满足其他热用途的直接式冷凝热回收。
3.8
循环式间接冷凝热回收 indirect circulatory condensing heat recovery
热水以循环的方式多次通过中间换热介质换热以加热或预热空调热水、卫生(生活)热水、生产工艺用热水或满足其他热用途的间接式冷凝热回收。
3.9
综合性能系数(COPint)integrated coefficient of performance
热回收(制冷或空调)模式下空调(热泵)设备制冷量与热回收量之和与设备输入功的比值。
3.10
冷凝热回收率(Rx)ratio of condensing heat recovery
热回收(制冷或空调)模式下设备的热回收量与总的冷凝热释放量的比值。
3.11
部分冷凝热回收 partial condensing heat recovery
热回收过程中回收压缩机排气口至膨胀阀(节流装置)之间的部分冷凝热,且在设备运行时仍需常规冷凝装置排热的热回收方式,以下简称部分热回收。
3.12
全部冷凝热回收 total condensing heat recovery
热回收过程中设备运行时无需常规冷凝装置排热的热回收方式,以下简称全部热回收。
3.13
复合冷凝 compound condensation process
制冷或热泵装置采用两个具有冷凝功能的装置联合工作以完成冷凝过程的工作方式。即水冷+水冷或风冷+水冷同步工作,或者风冷+水冷但风冷与水冷可交替工作,在满足设备冷凝热释放的同时可回收冷凝热的冷凝方式。
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4 分类与标记
4.1 分类
——全部热回收(标记中用Q表示);
——部分热回收(标记中用B表示)。
4.1.2 按热水流动方式分类:
——直流式冷凝热回收(标记中用Z表示);
——循环式冷凝热回收(标记中用X表示)。
4.1.3 按向用户提供的回收热水温度Tz分类:
——普温型热回收供水温度Tz<45℃(标记中用P表示);
——中温型热回收供水温度65℃≥Tz≥45℃(标记中用W表示)。
4.1.4 按换热方式分类:
——直接式冷凝热回收(此类标记中不表示);
——间接式冷凝热回收(标记中用J表示)。
4.2 标记
设备标记由大写英文第一个字母与阿拉伯数字组成,具体表示方法为:
4.3 标记示例
a)空调冷凝热回收设备,名义制冷量71kW,名义热回收量10kW,部分热回收、循环式、提供45℃热水(中温型W)、直接冷凝热回收,设备整体标记:RHSBXW71/10。
b)空调冷凝热回收设备,名义制冷量98kW,名义热回收量99kW,全部热回收、循环式、提供40℃热水(普温型P)、直接冷凝热回收,设备整体标记:RHSQXP98/99。
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5 基本规定
5.1 一般要求
设备应符合JB 8654的规定,并按经规定程序批准的图样和技术条件制造,设备制造的所有零配件,均应为制造图选定的厂家生产的合格产品。
5.2 保温性能
设备热回收冷凝器应进行保温,保温层厚度的计算参照GB/T 8174的有关规定,保温材料性能及保温设计应满足GB/T 4272的相关规定。
5.3 名义工况参数
5.3.1 民用空调冷凝热回收设备(仅限于卫生热水需求)名义工况下的温度条件应满足表1的规定。
表1 民用空调热回收名义工况时的温度条件
热回收工况 | 冷源侧 | 热源侧(或热回收侧) | |||||||||||
冷冻水 | 全部热回收 | 部分热回收 | |||||||||||
水流量[m³/h·kW] | 出口 | 直流式 | 循环式 | 常规冷凝 | 冷凝热回收 | ||||||||
初始水温℃ | 终止水温℃ | 温差 | 出口 | 水冷式 | 风冷式 | 直流式 | 循环式 | ||||||
进口 | 水流量[m³/h·kW] | 干球温度℃ | 初始水温℃ | 终止温度℃ | 温差℃ | 出口 | |||||||
普温型 | 0.172 | 7 | 15 | 45 | 5 | 45 | 30 | - | 35 | 15 | 45 | 5 | 45 |
中温型 | 0.172 | 7 | 15 | 50 | 5 | 50 | 30 | - | 35 | 15 | 50 | 5 | 50 |
注:冷源侧为冷风型时名义工况参照JB/T 7666、GB/T 7725及GB/T 17758。 |
5.3.2 工业用空调冷凝热回收设备名义工况下的温度条件,应满足表2的规定。
表2 工业用空调热回收名义工况时的温度条件
热回收工况 | 冷源侧 | 热源侧(或放热侧) | ||||
蒸发器 | 冷凝热回收 | 常规冷凝 | ||||
水流量[m³/h·kW] | 出口水温℃ | 温差℃ | 出口水温℃ | 进口水温℃ | 水流量[m³/h·kW] | |
普温型 | 0.172 | 7 | 5 | 40 | - | - |
中温型 | 0.172 | 7 | 5 | 45 | 30 | - |
注:冷源侧为冷风型时名义工况参照JB/T 7666、GB/T 7725及GB/T 17758。 |
5.4 热水储热水箱性能要求
带有水箱的空调冷凝热回收设备,热水的贮存性能(保温及使用性能)按GB/T 21362-2008中6.6的方法进行试验,应符合GB/T 21362-2008中5.4的规定。
5.5 系统形式
空调冷凝热回收设备的系统形式可参见附录A。
5.6 设备的运行工况
5.6.1 全部热回收工况
设备按表3全部热回收工况运行时,电动机、电器元件、连接接线及其他部件应正常工作。
5.6.2 部分热回收工况
设备按表3部分热回收工况运行时,电动机、电器元件、连接接线及其他部件应正常工作。
表3 设备运行温度/流量条件
项 目 | 冷源侧 | 热源侧 | |||||||||
冷水 | 常规冷凝 | 热回收 | |||||||||
水冷式 | 风冷式 | 直流式 | 循环式 | ||||||||
水流量 | 出口 | 进口 水温 | 水流量 | 干球 | 湿球温度 | 进口 | 终止 | 温差 | 出口 | ||
全部热回收 | 普温型 | 0.172 | 7 | - | 15 | <45 | 5 | <45 | |||
中温型 | 7 | 15 | 45-65 | 5 | 45-65 | ||||||
部分热 | 普温型 | 0.172 | 7 | 30 | 0.215 | 35 | - | 15 | <45 | 5 | <45 |
中温型 | 7 | 30 | 35 | 15 | 45-65 | 5 | 45-65 | ||||
注1:表中温度单位为℃,流量单位为m³/(h·kW)。 |
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6 要求
6.1 外观
设备目测外表面应清洁,涂漆表面应光滑。管路附件安装一般应横平竖直、美观大方。充装制冷剂前,设备内与制冷剂和润滑油接触的表面应保持洁净、干燥。
6.2 气密性、真空和压力试验
6.2.1 气密性
a)工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组,采用电子卤素检漏仪或氦检漏仪时,机组单点泄漏率应低于14g/a,并充分保证机组在应用周期中的气密性;
b)其他机组按7.3.1方法试验时,制冷系统各部分不应有制冷剂泄露。
6.2.2 真空试验
工业或商业用及类似用途的冷水热泵机组应进行真空试验。进行真空压力试验试验时,制冷系统的各部件应无异常变形,且压力回升不得超过0.15kPa。
6.2.3 压力试验
a)蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组应进行压力试验,试验时水侧(冷水、冷却水)各部件应无异常变形;
b)各设备热回收水侧均应进行压力试验。按7.3.3方法试验时,设备热回收水侧各部件及接头处不应有异常变形和水泄漏现象。
6.3 设备热回收名义工况性能
设备在热回收(制冷或空调)名义工况下进行试验时,其最大偏差应不超过以下规定:
a)热回收量不应小于名义规定值的95%;
设备消耗总电功率不应大于设备名义消耗电功率的110%;
b)热回收名义工况性能系数不应小于设备名义值的92%,并符合6.4的规定;
冷(热)水、冷却水的压力损失不应大于设备名义规定值的115%。
6.4 性能系数
设备名义热回收(制冷或空调)工况下时的性能系数应符合表4的规定。
表4 性能系数
设备类型 | 全部热回收 | 部分热回收 |
综合能效系数(COPint) | 综合能效系数(COPint) | |
水冷设备不低于名义制冷工况下COP值的135%; | 不低于名义制冷工况下COP值的105% | |
注:蒸发器和冷凝器水侧的污垢系数按GB/T 18430.1-2007规定。 |
6.5 安全性能
a)工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组的安全性能应符合GB/T 18430.1-2007中6.3.7的规定;
b)户用及类似用途的冷水(热泵)机组的安全性能应符合JB 8654的规定;
c)房间空气调节器的安全性能应符合GB 4706.32的规定;
d)单元式空气调节机的安全性能应符合JB 8655的规定。
6.6 噪声和振动
6.6.1 设备应按JB/T 4330进行噪声声压级的测量,实测值不应大于设备的明示值。
6.6.2 设备应按7.5.2中规定的试验方法进行振动测量,实测值不应大于设备的明示值。
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7 试验方法
7.1 试验条件
7.1.1 测量仪表应符合GB/T 18430.1-2007中6.1的规定。
7.1.2 试验时温度和流量偏差应符合GB/T 18430.1-2007中6.2的规定外,还应符合表5规定。
表5 设备测试温度和流量偏差
项 目 | 使用侧 | 热源侧(或放热侧) | |||||
冷、热水 | 水冷式 | 风冷式 | |||||
水流量 | 出口水温 | 进口水温 | 水流量 | 干球温度 | 湿球温度 | ||
热回收(制冷或空调)模式 | 名义工况 | ±5% | ±0.3 | ±0.3 | ±5% | ±1 | - |
热回收 | 全热回收工况 | ±5% | ±0.5 | ±0.5 | ±5% | ±1 | - |
部分热回收工况 | ±5% | ±0.5 | ±0.5 | ±5% | ±1 | - | |
注1:表中温度单位为℃,流量单位为m³/(h·kW)。 |
7.2 外观试验
目测设备外观,应符合6.1的规定。
7.3 气密性、真空和压力试验
7.3.1 气密性试验
工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组按照GB/T 18430.1-2007的规定进行试验,户用及类似用途的冷水(热泵)机组按照GB/T 18430.2-2008的规定进行试验,房间空气调节器按照GB/T 7725-2004的规定进行试验,单元式空气调节机按照GB/T 17758进行试验,试验结果应符合6.2.1的规定。
7.3.2 真空试验
工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组,制冷剂侧进行气密性试验合格后,抽真空至0.3kPa,至少保压30min,应符合6.2.2的规定。
7.3.3 压力试验
a)蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组按GB/T 18430.1-2007及GB/T 18430.2-2008的规定进行水侧试验,应符合6.2.3a)的规定;
b)设备热回收水侧在充入1.25倍设计压力的洁净水,观察各部位及接头处,应符合6.2.3b)的规定。
7.4 设备热回收名义工况性能试验
7.4.1 热回收量和消耗总电功率试验
将设备的卸载机构等能量调节置于最大制冷量的位置,在表1、表2规定的名义热回收工况下,按以下规定进行试验测定和计算制冷量、热回收量和消耗总电功率,并应符合6.3的规定。同时测量运行电流和功率因数。
a)水冷式冷水设备:制冷量按GB/T 10870的规定,主要试验采用液体载冷剂法进行试验测定和计算;热回收量按附录B的方法进行试验测定和计算,校核试验采用设备热平衡法;消耗总电功率包括压缩机电动机、油泵电动机和操作控制电路等的输入总电功率。
b)风冷式冷水设备:制冷量按GB/T 10870的规定,主要试验采用液体载冷剂法进行试验测定和计算;热回收量按附录B的方法进行试验测定和计算;消耗总电功率除7.4.1 a)中包括的项目外,还应包括放热侧冷却风机消耗的电功率。
c)房间空气调节器与单元式空气调节机:制冷量分别按GB/T 7725和GB/T 17758的规定,主要采用空气焓差法进行试验测定和计算;热回收量按附录B的方法进行试验测定和计算。
7.4.2 水侧压力损失
在进行上述试验时,按GB/T 18430.1-2007附录B的方法测量冷、热水和冷却水的压力损失,应符合6.3b)的规定。
7.5 性能系数试验
由7.2.1求得制冷量(制热量)Q0r(kW)、热回收量Qr(kW)和消耗总电功率W0r(kW),计算结果应符合6.3和表4的规定。计算方法应按照附录B执行,具体计算示例参见附录C。
7.6 安全性能
a)工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组按GB/T 18430.1-2007中的规定进行安全性能试验应符合6.5a)的规定;
b)户用及类似用途的冷水(热泵)机组按JB 8654的规定进行安全性能试验应符合6.5b)的规定;
c)房间空气调节器按GB 4706.32的规定进行安全性能试验应符合6.5c)的规定;
d)单元式空气调节机按JB 8655的规定进行安全性能试验应符合6.5d)的规定。
7.7 噪声和振动
7.7.1 噪声测量
噪声测量按JB/T 4330矩形六面体测量表面的方法,并按JB/T 4330表面平均声压级的方法计算声压级。计算结果应符合6.6.1的规定。
7.7.2 振动测量
设备按如下方法测量振动:
a)测量仪器的频率范围应为10Hz~500Hz。在此频率范围内的相对灵敏度以80Hz的相对灵敏度为基准,其他频率的相对灵敏度应在基准灵敏度的+10%~-20%的范围以内。
b)设备安装在平台上。安装平台和基础应不产生附加振动或设备共振,设备运行时安装平台的振动值应小于被测设备最大振动值的10%。
c)设备在测定时的运行状态:设备应在输入电源的额定频率和额定电压的名义工况运行状态下进行测定。
d)测点的配置:测点数一般为一点,该测点应在机架下部压缩机正下方分别按轴向、垂直轴向和水平面垂直轴向配置。
c)测量的要求:测量时,测量仪器的传感器与测点的接触应良好,并应保证具有可靠的联结。设备的振动值系以各测点测得的最大数据为准。
f)测量结果应符合6.6.2的规定。
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8 检验规则
8.1 检验项目
设备的检验分为出厂检验、抽样检验和型式检验。
8.2 出厂检验
每台设备均应做出厂检验,检验项目、试验要求和试验方法按表6的规定。
表6 检验的项目、要求及试验方法
项 目 | 出厂检验 | 抽样检验 | 型式检验 | 技术要求 | 试验方法 | |
外观 | √ | √ | √ | 6.1 | 7.2 | |
气密性、真空、压力试验 | 6.2 | 7.3 | ||||
绝缘电阻 | 6.5 | 7.6 | ||||
泄漏电流 | ||||||
电气强度 | ||||||
热回收名义工况性能 | 制冷量 | — | 6.3 | 7.4.1 | ||
热回收量 | ||||||
消耗电功率 | ||||||
水侧压力损失 | 6.3 | 7.4.2 | ||||
热回收性能系数 | 6.3、6.4 | 7.5 | ||||
耐潮湿性 | — | 6.5 | 7.6 | |||
防触电保护 | ||||||
电压变化 | ||||||
耐电压 | ||||||
淋水绝缘性能 | ||||||
接地电阻 | ||||||
温度控制 | ||||||
机械安全 | ||||||
电磁兼容性 | ||||||
噪声和振动 | 6.6 | 7.7 | ||||
注:“√”表示“需要”;“—”表示“不需要”。 |
8.3 抽样检验
批量生产的机组应进行抽样检验,检验项目、技术要求和试验方法按表6的规定。抽样方法、批量、抽样方案、检查水平及合格质量水平等由制造厂检验部门自行确定。
8.4 型式检验
8.4.1 有下列情况之一时,应进行型式检验:
a)新产品或老产品转厂生产的试验定型鉴定;
b)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响到产品性能时;
c)正常生产时,每两年进行一次;
d)产品停产两年后,恢复生产时;
e)出产检验结果与上次有较大差异时或发生重大质量事故时;
f)国家质量监督机构提出进行形式检验要求时。
8.4.2 型式检验的项目、技术要求和试验方法按表6的规定。
8.4.3 型式检验时间不应少于试验方法规定的时间,其中名义热回收工况运行不少于12h,允许中途停车,以检查设备运行情况。运行时如有故障,在故障排除后应重新进行试验,前面进行的试验无效。
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9 标志、包装和贮存
9.1 标志
9.1.1 每台设备应在明显平整的部位固定上铭牌,铭牌应符合GB/T 13306的规定。设备铭牌上应标出的内容见表7。
9.1.2 设备相关部位上应设有工作情况标志,如转向、水流方向、液位、油位标记等。
表7 标记内容
标记内容 | 机组功能 | ||
单冷式设备 | 制冷、热回收兼用设备 | 制冷、热泵制热及热回收兼用设备 | |
型号 | √ | √ | √ |
水侧阻力/kPa | △ | √ | √ |
注:“√”表示“需要”;“△”表示“选项”;“—”表示“不需要”。 |
9.2 随机文件
每台设备出厂时应随带产品合格证、产品说明书和装箱单。
9.2.1 产品合格证的内容包括:
a)型号和名称;
b)产品编号;
c)制造厂商标和名称;
d)检验结论;
e)检验员、检验负责人签章及日期。
9.2.2 产品说明书的内容包括:
a)工作原理、特点及用途;
b)主要技术参数;
c)结构示意图、压力损失、电气线路等;
d)安装说明、使用要求、维护保养及注意事项;
e)设备主要部件名称,数量。
9.3 防锈
设备外露的不涂漆加工表面应采取防锈措施,螺纹接头用螺塞堵住,法兰孔用盲板封盖。
9.4 包装
设备的包装应符合GB/T 13384的规定。
9.5 贮存
9.5.1 设备出厂前应充入或保持规定的制冷剂量,或充入0.02MPa~0.03MPa(表压)的干燥氮气。
9.5.2 设备应存放在库房或有遮盖的场所。根据协议露天存放时,应注意整台设备和自控、电气系统的防潮。
附 录 A
(资料性附录)
空调冷凝热回收设备的系统形式
A.1 水冷式空调冷凝热回收系统形式
A.1.1 水冷式空调冷凝热回收有循环式直接冷凝热回收、直流式直接冷凝热回收、间接冷凝热回收等系统形式。
A.1.2 水冷循环式直接冷凝热回收系统形式,如图A.1所示(图中虚框部分即热回收系统)。该系统有二种基本形式;
a)在压缩机出口和常规冷凝器之间加热回收换热装置(复合冷凝方式之一),循环过程在该装置及热水管网系统中进行;
b)原空调常规冷凝器与热回收装置并联(复合冷凝方式之一),将冷却水系统转化为热回收热水系统。
该系统是以循环的工作方式使热水达到终止水温之前多次通过热回收换热装置、储水设备和管网以提升水温。
说明:
1——压缩机;
2——蒸发器;
3——膨胀阀,
4——常规冷凝器;
5——冷凝热回收设备,
6——冷却塔;
7——热水储水箱;
8、9——循环水泵(位置在换热器的进口或出口);
10——去用户;
11——热水管。
图A.1 水冷循环式直接冷凝热回收系统
A.1.3 水冷直流式直接冷凝热回收系统形式,其串联方式如图A.2所示(图中虚框部分即热回收系统)。该系统中,热水单次通过热回收换热装置即可达到热水终温。
说明;
1——压缩机;
2——蒸发器;
3——膨胀阀;
4——常规冷凝器;
5——冷凝热回收设备;
6——冷却塔;
7——循环水泵(位置在冷凝器的进口或出口);
8——去用户;
9——热水管。
图A.2 水冷直流式直接冷凝热回收系统
A.1.4 水冷间接式冷凝热回收系统形式是指热回收装置(设备)安装在冷却水系统管路上以回收冷却水系统余热来加热热水的系统形式。
A.2 风冷式冷水或冷风设备(以下简称风冷设备)冷凝热回收系统形式
A.2.1 风冷设备冷凝热回收(复合冷凝方式之一)有循环式直接冷凝热回收系统形式和直流式直接冷凝热回收等系统形式。
A.2.2 风冷循环式直接冷凝热回收系统形式,该系统有两种基本形式:
a)在压缩机出口和原常规冷凝器之间加热回收换热装置,循环过程在该装置及热水管网系统中进行,系统连接方式可参考图A.1(即将冷却水系统变为风冷系统);
b)原常规冷凝器与热回收装置并联,将风冷系统转化为热回收系统的形式。
该系统是以循环的工作方式使热水多次通过热回收换热装置、储水设备和管网以提升水温。
A.2.3 风冷直流式直接冷凝热回收系统形式,系统连接方式有并联与串联方式。其串联方式可参考图A.2(即将冷却水系统变为风冷系统),并联方式即A.2.2b)的形式。该系统中,热水单次通过热回收换热装置(设备)即可达到热水终温。
附 录 B
(规范性附录)
冷凝热回收率与综合能效系数的测定与计算方法
B.1.1 综合性能系数(COPint)按式(B.1)计算:
式中:Q0r——制冷量,单位为千瓦(kW);
W0r——设备的输入功率,单位为千瓦(kW):
Qr——热回收量,单位为千瓦(kW)。
B.1.2 冷凝热回收率(Rx)按式(B.2)计算:
式中:Qcr——冷凝热释放量,单位为千瓦(kW);
Qr——热回收量,单位为千瓦(kW)。
B.2 冷凝热回收率与综合能效系数的测定方法
B.2.1 循环式直接冷凝热回收系统测定方法
对循环式直接冷凝热回收系统,可按下列公式确定卫生热水每次循环的时间(τo):
式中:τ0——卫生热水每次循环的时间,单位为秒(s);
mhrw——经过热回收装置的卫生热水流量,单位为千克每秒(kg/s);
Vhrw——热水箱容积,单位为立方米(m³);
ρhrw——热水密度,单位为千克每立方米(kg/m³)。
根据式(B.3)计算出循环时间τ0,确定测量时间间隔。例如:当τ0>3min,则取测量周期τ=3min如果τ0≤3min,则取测量周期τ=τ0。
以τ为周期,测量出每次循环热水的温升,当卫生热水达到预设的温度时停止测量。
B.2.2 直流式直接冷凝热回收系统测定方法
对于直流式直接冷凝热回收系统,维持热回收装置入口水温不变,连续测量热水的出口水温,当测量的出口水温基本维持不变时停止测量,此时的出口水温即可认为是该直流式冷凝热回收系统能提供的热水温度。
B.2.3 热水温度测量方法
循环式直接冷凝热回收测量水箱温升,具体测量方法参照GB/T 21362-2008中附录B.3的规定。直流式直接冷凝热回收测量热回收换热器进出口热水温差。
B.3 冷凝热回收率与综合能效系数的计算方法
B.3.1 设备应根据测定值分别计算系统热回收率、名义工况下热回收率、系统综合能效系数以及名义工况下的综合能效系数。系统热回收率与系统综合能效系数是指热水从初始温度加热到终止温度整个过程的平均热回收率及综合能效系数;名义工况下热回收率与名义工况下的综合能效系数是在名义热回收工况点测试得出的热回收率及综合能效系数。
B.3.2 单次测量热回收量
a)对于循环式直接冷凝热回收系统,单次测量周期内的热回收量qhrwi可由式(B.4)计算得出,当热水循环周期τ0等于单次测量周期τ时,此时qhrwi即为热水每循环一次的热回收量。
qhrwi=cpwVhrwρhrw(Ti-Ti-1)(i=1,2…n)
式中:qhrwi——单次测量热回收量qhrwi,单位为千焦(kJ);
i——代表第i次测量;
n——总测量次数;
Ti——第i次测量的水箱内的热水温度,单位为摄氏度(℃);
cpw——热水的定压比热,单位为千焦每摄氏度每千克[kJ/(kg·℃)]。
b)对于直流式直接冷凝热回收系统,单位时间热回收量,可以由式(B.5)计算得出:
qhrw=cpwmhrw(T1-T0)
式中:T1——热回收装置出口水温,单位为摄氏度(℃):
T0——热回收装置进口水温,单位为摄氏度(℃)。
直流式直接冷凝热回收系统计算方法即是热水循环次数i等于1且测量周期τ取1min的循环式直接冷凝热回收系统的计算方法。当热水循环次数i等于1且热水进出水温差相差5℃时,该计算方法即常规冷凝器散热计算方法。
B.3.3 系统热回收率:
式中:Qr——设备的总热回收量,单位为千焦(kJ);
Qcr——设备的总冷凝热释放量,单位为千焦(kJ);
mref——制冷剂的流量,单位为千克每秒(kg/s);
hci——如图B.1所示,c点的焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);
h4'i——如图B.1所示,4'点的焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);
ωcompi——每次循环测得的压缩机功率,单位为千瓦(kW);
Wcomp——压缩机总功,单位为千焦(kJ);
q0ri——每次循环测得的制冷率,单位为千瓦(kW);
Q0r——总制冷量,单位为千焦(kJ)。
图B.1 制冷循环T-S图
B.3.4 名义工况下的热回收率:
式中:Qr'——热回收名义工况下的设备热回收量,单位为千焦(kJ);
Qcr'——热回收名义工况下的设备冷凝热释放量,单位为千焦(kJ);
Ti'-Ti'-1——热回收名义工况下的热水温升,单位为摄氏度(℃);
ωcompi'——热回收名义工况下的压缩机功率,单位为千瓦(kW);
q0ri'——热回收名义工况下的制冷率,单位为千瓦(kW);
τ'——热回收名义工况下的时间,单位为秒(s)。
B.3.5 系统综合能效系数:
式中:ωi——每次循环测得的设备功率,单位为千瓦(kW);
W0r——总的设备输入总功,单位为千焦(kJ)。
B.3.6 名义工况下的系统综合能效系数:
式中:Q0r'——热回收名义工况下的制冷量,单位为千瓦(kW);
Qr'——热回收名义工况下的热回收量,单位为千瓦(kW);
ωi'——热回收名义工况下的设备功率,单位为千瓦(kW)。
附 录 C
(资料性附录)
冷凝热回收率与综合能效系数的测定与计算方法示例
C.1 循环式中温型风冷热泵全热回收方式
C.1.1 原始热泵的相关参数中,名义制冷量/热泵制热量为7120W/7700W,制冷剂名称/注入量为R22/2.51kg,名义输入功率为制冷热泵2600W/2420W,EER/COP为2.74/3.18。空调制冷与供热水工况下运行,室外风机关闭,热回收系统水泵开启,水箱出循环水量为27升每分钟(L/min)。水箱中水初始温度:25℃,水箱容积80L。卫生热水设定温度57℃。
C.1.2 计算得出卫生热水每次循环的时间τ=5.56分钟(min),取τ=3分钟(min),每3分钟记录一次设备输入功率、空调进出口空气温度和风速以及热水箱中的水温。其测试数据如表C.1所示,在经过12.4(min)的运行后水温达到了名义工况点,运行24(min)后达到终止温度。
表C.1 风冷热泵全热回收方式测试数据
C.1.3 系统热回收率:
C.1.4 名义工况下热回收率:
C.1.5 系统综合能效系数:
C.1.6 名义工况下的综合能效系数:
C.2 循环式中温型水冷冷水设备循环式部分热回收方式
C.2.1 原始数据中制冷量为1775kW的离心压缩式冷水设备,制冷剂为R22;空调制冷与供热水工况下运行,冷却水系统与热回收系统水泵同时打开。冷却水流量为10.54千克每秒(kg/s)。冷水流量为8.43千克每秒(kg/s)。卫生热水水流量为3.27千克每秒(kg/s)。原始水温为15℃,热回收装置出口水温设定为50℃。
C.2.2 由于本设备为大型设备,达到设定温度的时间较长,经整理后样表数据如表C.2。其测试数据显示,在经过10.1h的运行热水达到设定温度。
表C.2 水冷部分冷凝热回收方式测试数据
C.2.3 系统综合热回收率:
C.2.4 名义工况下的热回收率:
C.2.5 系统综合能效系数:
C.2.6 名义工况下的综合能效系数: