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随着人民生活水平的提高,中央空调系统在建筑领域得到了广泛的应用。同时,其运行所产生的能耗也越来越大,推广空调节能技术势在必行。众所周知,处于夏季制冷工况的集中式空调系统的冷水机组,它既提供给整个楼宇空调系统所需的冷负荷,又需要将冷凝器中产生的大量冷凝热排出,保持冷凝压力稳定。这部分冷凝热,其量值可达制冷量的1.15~1.3倍。一般情况下,这些冷凝热是通过循环冷却水系统直接排放到大气环境中,造成了能源浪费;同时,这些热量的散发又会导致周围环境的温度升高,一定程度上加剧了城市的热岛效应。因此,能够将这部分冷凝热回收的新节能技术已经成为研究的热点问题,也受到了人们的广泛关注。传统的冷凝热回收技术多是对夏季制冷工况的研究,很少涉及到冬季制热工况。本文基于热力学建模机理和冷凝热回收技术,设计出一个与蒸汽压缩式热泵机组配套的热水循环系统。在夏季制冷工况,它能够充分回收蒸汽压缩式热泵机组运行所产生的冷凝热,用以制取温度适中的生活热水,储存于保温水箱中,满足楼宇用户的卫生、洗浴需求;在冬季制热工况,它吸收部分冷凝热后,在蒸发器中释放热量,使液态制冷剂汽化,满足热泵机组制热模式的运行需求,从而代替传统热泵机组配套的地下水源或者土壤源子系统。本文选取兰州市某宾馆的蒸汽压缩式热泵机组作为研究对象,为其设计了可回收冷凝热的热水循环系统。并通过热力学建模及仿真,对该热水循环系统进行了性能分析,主要研究内容如下:1.针对本文的研究对象,建立了相应热水循环系统的热力学模型;对其组成和运行模式,进行了工作机理分析。2.根据研究目标,对该热水循环系统中的主要设备进行了选型和计算。3.对该热水循环系统的关键运行参数,如出水温度、进水温度、水箱内水温的变化情况进行了数值模拟,得到了相应的参数逐时变化曲线。仿真结果表明,该热水系统在理论和技术上是可行的,表征系统的关键参数均能满足热泵机组制冷与制热工况的要求;且该系统能够吸收热泵机组运行所产生的冷凝热来制取楼宇用户所需求的生活热水,节约了能源的同时也降低了经济成本。4.基于费用年值法和静态投资回收期指标,将该热水循环系统辅助的热泵机组与地下水源热泵机组进行了经济性比较,发现在初投资、费用年值和投资回收期这3个方面,前者均优于地下水源热泵机组。5.该热水循环系统在夏季可以回收冷凝热制取生活热水,不仅减少了冷凝热的排放,而且无需消耗加热生活热水所需的化石燃料。这直接降低了CO2的排放量,具有显著的节能和环保作用。