热回收风冷模块和空气源热泵热水机的综合应用方案
1．工程概况
本工程为湖南某综合大楼的中央空调，属于舒适性空调。空调使用建筑面积约为3600m2。层数为9层，具体各层功能是：一层为接待大厅和商业店铺，二、三层为娱乐、餐饮场所，四、五层为办公，六至九层均为客房。同时本工程需要24小时有生活热水供应，热水用量为15m3/天。
根据整幢大楼的实际应用情况及功能划分，以及对空调和热水的要求，考虑经济、节能、环保等方面，在工程设计中采用热回收风冷模块空调机组和空气源热泵热水机组综合应用方案。在夏季满足室内空调要求的同时，充分利用空调热回收获得免费的热水；在冬季或过渡季节采暖或空调不用时，采用空气源热泵热水机组提供生活热水，从而保证了在任何气候条件下全天候均实现制冷、制热和制热水三种功能，满足业主空调和热水的要求。
2．系统原理
热回收系统是利用空调系统排到环境的冷凝热，来加热将空调系统中产生的低品位热量有效地利用起来，达到了节约能源的目的。空调带热回收的原理如图（图1）所示，在冷凝器的进口前多加入一个热水换热器，冷水直接进入热水换热器，吸收压缩机排出的高温高压的制冷剂释放出来的热量，这时冷水被加热，加热后的热水被送进保温水箱储存以备生活热水之用。由于冷凝热在空调制冷运行时是视为废热，要采取措施排到室外空气中的，因此，热回收空调技术在节能方面的效果是相当显著的，在夏季制冷时所产生的热水是完全免费的。
空气源热泵热水机是专门制热水的设备，与目前市场上用电、燃气、燃油等热水器相比,具有安全、节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点。它是利用热泵的工作原理，从低温空气中吸收热量，然后转移到低温水中加热热水。其工作原理是，当所要加热的热水温度达到所设定的温度（控制终温）时，机组停止运行，反之，当热水温度降到所设定热水温度时，压缩机启动运行，将热水箱中的热水温度提高，使其温度恒定在一定的范围。
3．综合应用的优势
3.1．使用热回收系统，用户省去了热水加热系统，从而也简化了系统的运行管理。使用热回收系统，是利用废热来加热生活热水，这样就降低了用户使用生活热水的费用。
3.2．和电驱动或燃油驱动型系统以及燃气热水器（炉）等产品相比，具有无安全隐患、运行可靠，使用寿命长，出水温度恒定等优势。
3.3．和太阳能热水器相比，具有不受安装场所和天气等限制，安装容易、不漏水、安全、寿命长、全天候热水供应，出水温度恒定（不会有过冷、过热现象发生）的优越性。3.4．和单一热泵热水器相比，由于空调热回收的运用，夏季空调制冷时所得热水全为免费，在南方地区由于夏季较长节能更为明显。
3.5．和传统中央空调相比，具有一机多用的功能，除能一年四季为房间提供中央空调冷、热空气调节外，还能一年四季为房间提供恒温的中央热水。省去了冷却塔、锅炉、冷却泵等设备，减小了初投资和运行费用。
4．空调设计方案
4.1．冷热源主机的确定：根据甲方要求本工程分为两个空调系统，即四、五层办公区域设为一个系统以方便计费，设计冷负荷为200KW，空调主机设计选用PHNIX的带热回收风冷模块空调机组，型号为PASRW300S-U机组3台。其余层总设计冷负荷为450KW，空调主机设计选用PHNIX的带热回收风冷模块空调机组，型号为PASRW300S-U机组6台做为本工程的冷热源。每天热水使用量为15吨，选用2台PHNIX的空气源热泵热水机组，型号为PASHW130SB-2-C。机组全部放置在建筑物屋顶。
4.2．空调系统：为了更好的降低运行成本，将整个区域的空调末端采用卧式暗装风机盘管，来承担各房间的空调冷、热负荷。水系统为二管制机械循环方式，水管路为同程式布置，管材采用镀锌钢管；冷凝水管采用PVC管；冷冻水管和冷凝水管均采用B1级橡塑材料保温。室内气流组织形式为风机盘管侧送风上回风(系统图见图2)。
4.3．热水系统考虑经济、节能、环保等要求，采用风冷模块热回收+空气源热泵热水机供应热水。解决了全天候供应水温在55℃～60℃的热水。空调制冷季节，利用空调热回收制热水；若制冷主机未全负荷工作时，利用空气源热泵热水机补足热水；空调不制冷季节，利用空气源热泵热水机制热水，保证用水温度及用水量，最大程度节能。满足热回收和集中热水的供应，另配置了1个15T的卧式不锈钢保温水箱。
4.4．节能经济性分析
4.4.1 所需热负荷计算
日用水量m =15000kg
所需热负荷Q=cm△t=1×15000×（55℃－10℃）=675000（kcal）
4.4.2 热回收+空气源热泵运行费用计算(水温60℃)
利用热回收加热水费用：由于这部热量为回收热量，所以所制得热水即为免费获得。
空气源热泵运行费用:
电发热值860kcal/度， 空气源热泵效率300%～500%，全年效率以350%计，管道热损失5%，电0.8元/度。
耗电量：675000÷860÷3.5÷0.95=236（度/天）
运行费用：236×0.8=188.8（元/天）
平均费用：12.59元/吨
4.4.3 燃油炉运行费用计算
轻柴油热值10200 kcal/kg，效率80%，管道热损失5%，油5.8元/kg。
耗电量：675000÷10200÷0.8÷0.95=87（kg/天）
运行费用：87×5.8=504.6（元/天）
平均费用：33.64元/吨
4.4.4 燃气炉运行费用计算
液化气热值23000 kcal/kg，效率80%，管道热损失5%，气12元/kg。
耗电量：675000÷23000÷0.8÷0.95=38.62（kg/天）
运行费用：38.62×12=463.44（元/天）
平均费用：30.89元/吨
4.4.5 运行费用对比
选用设备 每吨（55℃）热水费用 每月运行费用 全年运行费用
空调热回收+空气源热泵 夏季 过度季节 夏季 空调不用 (空调季节6个月)
免费 12.59 免费 5665.5元 33993元
燃油炉 33.64元 15138元 181656元
燃气炉 30.89元 13900元 166800元
由以上计算可知，该地区每年在用空调时间约6个月（5-10月）内，采用带热回收空调设备所提供的生活热水全为免费。相比其他空调系统热回收风冷模块机组为业主提供热水之余还省下了一笔较为可观的加热热水费用。
5．总结
热回收型风冷模块空调机组同时具有中央空调和供给中央热水的特性。在开空调的季节，利用热回收可获得55～60℃的生活热水。另外空气源热泵热水机组的应用，避免了在空调维修或停用时没有热水提供的情况。因此，热回收风冷模块空调机组和空气源热泵热水机的综合应用，适合于宾馆、酒店、会所、餐厅、医院、别墅以及其他即需要空调又需要大量热水的场所。
