帶熱回收的水冷螺桿式冷水機組

上海阿爾西空調系統服務有限公司 董陳衛

帶熱回收的水冷螺桿式冷水機組

上海阿爾西空調系統服務有限公司 董陳衛

1 設備簡介：

上海阿爾西空調系統服務有限公司（以下簡稱阿爾西公司）的型號為HYDROCOOL SCREW W HEF 340V1系列產品，通過了上海市節能產品評審委員會的評審，榮獲2013-2016年“上海市節能產品“稱號。

本節能產品為中央空調用水冷螺桿式冷水機組（帶熱回收），配置了高效熱回收裝置，具有制冷效率高，出熱水效果好，并能降低冷卻塔功耗的一種多功能機型。該機組可以廣泛應用于酒店、醫院、寫字樓、休閑娛樂場所、生產工藝要求等同時需要空調制冷和熱水的場所，也可以用于蓄冰、人工冰場等制冷的場所。使用本節能機型可以省去專門用于制取熱水的設備，并完全無需加熱能耗，使機組在標準空調工況下能效比COP值達到1級，在熱回收工況下，COP值高達7.5以上。是一款真正的節能型中央空調機組。

2 基本工作原理：

制冷系統原理圖見圖1。

機組采用雙螺桿壓縮機，高效換熱管制作的熱回收器、冷凝器和蒸發器，并采用電子膨脹閥控制，實現完全智能化運行。其基本工作原理如下：壓縮機排除高溫高壓制冷劑氣體，先進入熱回收器，將部分熱量釋放給冷水，然后再進入水冷冷凝器，在冷凝器內被徹底冷卻成制冷劑液體，然后通過過濾器、電磁閥等部件，進入電子膨脹閥節流，轉化成低溫低壓的制冷劑液體，到蒸發器吸熱氣化為低溫低壓的制冷劑氣體，再進入壓縮機，吸收電機熱量并被壓縮成高溫高壓氣體排出，由此周而復始的進行制冷循環。如果機組用于制冰工作狀態時，還需要有噴液電磁閥等部件進行輔助工作。通過制冷循環，最終在熱回收器可獲得45℃～65℃的熱水，蒸發器可獲得7℃～15℃的冷凍水（制冰狀態下可獲得-15℃～-5℃的冰水）。

3 中央空調用水冷螺桿式冷水機組特點與技術先進性

（1）機組具有多種功能，可用于蓄冰、制冰工況；也可用于常規空調工況，并且在制冷的同時能免費制取生活熱水。

圖1制冷系統原理圖

（2）機組的效率高，在不進行熱回收工況下，制冷能效比COP值可達5.23，達到國標GB19577-2004《冷水機組能效限定值及能源效率等級》1級水平；

（3）常規情況下，可回收制冷主機冷凝廢熱排放量的30%-50%；特殊情況可進行全熱回收。在50%熱回收狀態下，能效比值可達到7.5或以上；在50%熱回收狀態下，可降低冷卻塔風機耗電量30%-50%；

（4）熱回收狀態時，可減少冷凝熱排放到大氣，減少城市夏季熱島效應；

（5）作為蓄冰機組應用時，可削峰填谷，并減少總配電容量約1/3；

（6）投資回收周期短，一般2-4年內；

本機型具備同時高效制取冷水和熱水的技術特點，因此可廣泛應用于常規空調系統、空調與熱水系統、冰蓄冷系統、人工冰場制冷系統等多種類型的中央空調系統中。根據不同系統中不同熱水需求量，可在0～100%熱量回收范圍內進行最佳配置。使空調系統成為一個真正節能的系統。根據統計，空調的耗能在多數公共建筑物中占總能耗的比重約為1/3～2/3,也就是說，空調系統節能水平是建筑能否成為“綠色建筑”的重要影響因素。

4 應用案例：

（1）用戶概況

某印務公司是一家中型印務企業，有三個空調區域：

辦公樓：合計空調面積約3000m2，夏季供冷，冬季供暖；

大印刷車間：半封閉結構，主要用于一般的印務，24小時生產。印刷車間僅夏季供冷，冬季不供暖；

GMP老車間：主力生產單位，恒溫恒濕車間，24小時生產。

（2）用戶需求

該公司原先使用溴化鋰和鍋爐的制冷方式，油耗較大，而且員工需要的洗澡熱水全部由鍋爐供熱。企業需要解決下列問題：

1）降低燃油費用，降低空調運行費用；

2）將倉庫改為車間，增加夏季供冷，冬季供熱空調采暖系統；

3）大印刷車間冬季不需要供熱的節能改造；

4）解決每天70人次的員工洗澡熱水熱源問題。

（3）設計改造措施

針對該企業的空調情況，同時需要冷水和熱水的技術特點，很適合采用阿爾西公司節能產品。

調查該印務公司的歷史運行數據發現空調耗能很大，以2010年整個空調季節用燃油共花了150萬元，折合標準煤362t。

根據使用需求和新的項目改造，采用如下空調系統節能綜合改造方案：

大車間的峰值負荷為665.8 kW，用一臺帶熱回收螺桿式冷水機組HYDROCOOL SCREW HEF 700V1替代原有的蒸汽溴化鋰制冷機組，提高能效，降低能耗費用和維護費用。并同時獲取熱水用于每日員工洗澡。

其他區域峰值負荷852KW，基礎負荷486KW，用兩臺帶熱回收的螺桿式冷水機組HYDROCOOL SCREW HEF 600V1結合蓄冰系統作為其他空調區域的冷源。可以充分利用上海電價政策，降低白天的峰值用電負荷，降低運行電費。并免費獲取熱水。蓄冰系統還能提供應急冷源備用，為空調系統可靠運行提供了保障。

因其冬季熱負荷較小，冬季暫時用鍋爐過度，等有條件時改造為風冷熱泵機組。

曾作預測，在取得同樣冷量時，帶熱回收的螺桿式冷水機組和蓄冰系統，年節約運行費用合計56.9萬元。改造需要新增投資144.2萬元，投資回收期為2.53年，并可減少80%的燃燒鍋爐的煙氣排放。

（4）系統改造結果

實際運行至今已經3年，根據最終能耗的數據，采用節能機型后的系統，實際年運行費用節約為68.3萬元，投資回收期僅為2.1年。主要是蓄冰系統白天放冷均在電價峰值時間段，節約大量電費。

本項目的改造讓我們看到了節能機型的效益，但也發現系統匹配和實際使用上的問題，比如夏季員工洗澡不需要那么多熱水，而冬季的量又較大，但冬季制冷時間短，可回收的熱量有缺口。

5 公司簡介

上海阿爾西空調系統服務有限公司成立于1996年，是一家高新技術企業，隸屬于中央空調和機房空調的重要制造商阿爾西空調集團，它始終保持著與歐美同行的緊密合作，致力于將國際先進的空調系統服務理念引入中國，是在中國空調市場上最先推出系統服務理念的公司。

公司自2005年來，一直保持了ISO9001質量管理體系認證、ISO14001環境管理體系認證、以及OHSMS18001職業健康和安全的質量管理體系認證。2012年，公司再次通過上海市高新技術企業認定，并加大了科技研發投入，完善現有節能技術，開發研制出具有自主知識產權的節能產品，并堅持科技創新帶動生產力這一基本發展信念。