環(huán)境污染和能源危機已成為當(dāng)今社會的兩大難題,如何在享受舒適的室內(nèi)空氣環(huán)境的同時付出最少的代價逐漸成為人類的共識,在這種背景下以環(huán)保和健康為主要特征的綠色建筑應(yīng)運而生。盡可能少地消耗能源為建筑物創(chuàng)造舒適環(huán)境已經(jīng)成為空調(diào)的發(fā)展方向,開發(fā)利用天然的冷/熱源能夠為空調(diào)帶來節(jié)能和環(huán)保雙重效益,因而越來越受到人們的重視。

我們身邊的大氣環(huán)境就是一個巨大的天然資源,可以隨意獲取和使用、對設(shè)備無害,是一種理想的天然冷熱源。

空調(diào)在制冷的同時,根據(jù)能量守恒原理要將與制冷量相當(dāng)?shù)臒崃客ㄟ^冷卻塔或冷卻風(fēng)扇向大氣中排放掉,此舉除造成大氣廢熱污染外,還會產(chǎn)生溫室效應(yīng)。而人們又要另外消耗高品位的電力、天燃氣、燃油等能源來加熱僅45℃的熱水,表面上似乎沒有熱能的損失,實際上伴隨著熱能形式轉(zhuǎn)換過程中的熵?fù)p失,已經(jīng)是一種能源的浪費。能不能呢充分發(fā)揮高品位能量工作效率和利用低品位能量呢?

答案是肯定的,這就是利用熱回收技術(shù)則巧妙的在空調(diào)制冷的同時將被浪費的熱能集中回收來制取衛(wèi)生熱水(或提供冬季采暖用熱)。其方法就是在空調(diào)制冷壓縮機出口側(cè)高溫高壓制冷劑蒸汽與冷凝器進行熱交換的部件前串聯(lián)或并聯(lián)一個換熱設(shè)備(制冷劑在空調(diào)制冷循環(huán)中的物化狀態(tài)及性質(zhì)在此不再累敘),在廢熱沒有被冷卻塔或冷卻風(fēng)機排放到大氣環(huán)境中去之前就將這部分熱量回收提走,這樣既保證了熱量的有效回收再利用,又保護了大氣環(huán)境免受熱污染,而這部分回收的廢熱則可以用來加熱衛(wèi)生用熱水,直接產(chǎn)生二次經(jīng)濟效益,一舉數(shù)得。

在風(fēng)冷熱泵空調(diào)機上應(yīng)用熱回收技術(shù)時,夏天相當(dāng)于增加了一個水冷卻裝置。水冷卻效率比風(fēng)冷卻效率高,空調(diào)制冷機因此可節(jié)能10~15%,而且由于冷凝溫度降低還可延長壓縮機使用壽命。

冬天熱泵則轉(zhuǎn)換為制熱模式,為房間提供采暖用熱媒水。在滿足采暖需求的前提下還可以生產(chǎn)部分衛(wèi)生用熱水。

在春秋季過渡季節(jié),建筑物既無制冷要求、又無供熱需要,則可以充分利用熱泵設(shè)備的高效熱轉(zhuǎn)換效率來生產(chǎn)衛(wèi)生熱水。

在滿足熱水加熱要求的前提下,其余時間還可以對蓄熱水箱進行循環(huán)保溫加熱,大大降低的運行費用。

熱回收技術(shù)還使“一機三用”成為可能。利用熱泵技術(shù)冬季向建筑物供暖、夏季向建筑物供冷、并可同時提供衛(wèi)生熱水,配以“四管制系統(tǒng)”還可以實現(xiàn)夏季無需投入鍋爐的前提下同時制冷、供暖,大大提高了設(shè)備的綜合利用率,性價比極高,其能源利用率為傳統(tǒng)方式的2~3倍,投入1kW的電能可得到3~4kW以上的制冷或供熱的能量(額定工況下)

對于我國這樣一個人口眾多、能源日益緊張,資金有限的實際狀況,在室外氣候條件合適的地區(qū)大力推廣熱泵制冷采暖和制衛(wèi)生熱水,是符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的,也是充分保障使用方的社會效益及經(jīng)濟效益的。