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摘要：家用空调冷凝热是高于环境温度的低品位能源，传统家用空调将冷凝热直接排放到大气当中，不仅浪费了能源，还造成了越来越严重的城市热污染。家用空调冷凝热回收用于加热生活热水，不仅可解决空调冷凝热污染问题，且为用户节约了加热生活热水所需消耗的能源。本文通过理论分析、空调系统设计、实验测试，明确了家用空调冷凝热回收不影响空调的正常使用，且冷凝热回收可以用于制生活热水，对后续设计、生产此类带热回收的家用空调具有一定的指导意义。
关键词：家用空调；冷凝热回收；生活热水；
引言
近年来，随着人们生活水平的提高，家用空调和热水供应已成为现代人居环境中不可或缺的一部分。目前，国内通常是分别选用两套系统，一套是家用空调机组或户式中央空调系统，一套是热水器（如电热水器、燃气热水器等）作为独立热源的热水供应系统。一方面，由于家用空调的广泛使用，其大量冷凝热直接排入大气，造成周围环境温度持续升高，带来严重的环境热污染问题，使得“热岛效应”进一步加剧。另一方面，我们又要消耗高品位能（如电、燃气等）来制备生活热水。从有效利用能量的角度来说，家用空调系统和热水系统的分别用能方式并不合理，亦不符合我国可持续发展战略的基本要求。
若对家用空调冷凝热进行回收并用于加热生活热水，不仅减少了冷凝热对环境造成的热污染，而且能够节约用来制生活热水的高品位一次能源，可谓一举两得。因此，对家用空调冷凝热进行回收并利用具有重大意义。
也就是说空调每输入1kW的轴功率约可产生4kW的冷凝热量，可见冷凝热回收利用的潜力相当大。
2、带冷凝热回收的家用空调系统设计
现有的家用空调基本上都是风冷机组，压缩机排出来的高温高压冷媒主要靠室外风机冷却，室外风机把大量的冷凝热直接排放到环境中，造成环境污染和能量浪费。而对现有的空调系统稍作改装后，即可回收空调冷凝热。如图1，在现有空调系统的冷凝器与压缩机之间设置水冷壳管式冷凝器——家用热水器内胆，与空调的冷凝器串联，关闭阀门1，打开阀门2、阀门3，将低温自来水直接送入热水器内胆中，水流方向与空调冷媒的流动方向相反，利用低温自来水回收压缩机的排气显热和部分冷凝潜热，剩余的热量通过原空调系统的风冷冷凝器排出。当热水器内胆中的水温达到设定的温度，打开阀门1，同时关闭阀门2、阀门3，停止加热热水器内胆中的高温热水，压缩机排气热量将全部利用风冷冷凝器带走。
3、带冷凝热回收的家用空调实验测试
为了验证带冷凝热回收的家用空调系统能否正常运行，一方面需要验证增加冷凝热回收装置会不会影响原空调系统的性能，另一方面需要验证回收的冷凝热能否提供足够的生活热水，对此，我们对某款24K的空调产品进行了实验验证。
3.1测试结果与分析
实验测试在焓差实验室进行，按照GB/T7725-2004《房间空气调节器》中的试验方法——空气焓值法进行测试。
3.1.1带热回收对空调性能的影响
带冷凝热回收的空调系统，一定要以空调性能为主，回收冷凝热量为辅。为了验证增加热回收装置后，空调的性能是否受到影响，在保持测试工况、测试电源、室内机风档、压缩机频率一致的情况下，做了两组实验测试，结果如表1所示。
测试结果表明，增加了热回收后，空调的制冷量较原来增加了230.83W，同时功率也增加了173.17W，空调性能系数降低了0.07W/W，增加了冷凝热回收，对原空调机组的性能影响较小。
3.1.2热回收制生活热水的效果分析
为了实时监测夏季空调运行过程中，冷凝热回收加热生活热水的效果，我们在热回收装置——家用热水器内胆中部安装了热电偶以便检测水温，如图2所示。
4、结语与展望
长期以来，人们一直致力于提高空调的性能系数，而忽视了空调冷凝热的回收与利用，随着人们对节能和环保问题的日益重视，研究带热水供应的节能型空调系统具有十分重要的理论和实践价值，家用空调冷凝热回收不仅可解决空调冷凝热污染问题，且为用户节约了加热生活热水所需消耗的能源。本文通过理论分析、系统设计、实验测试，明确了家用空调冷凝热回收不影响空调的正常使用，且冷凝热回收可以用于制生活热水。冷凝热回收空调系统仅在原空调系统上增加了一个热回收设备（水冷壳管式冷凝器），经济性良好，适用于普通家用空调，推广应用及节能前景可观，有很好的经济、社会和环保价值。
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