離心式冷水機組在熱回收應用中的節能評價

蔣 暉

0 引言

空調熱回收技術是當前一項受到廣泛應用的節能技術，且日益受到人們的關注。離心式冷水機組熱回收應用指的是將需要排放的低品位冷凝熱進行有效的回收和利用，以此來促進能源效率的提升。熱回收技術的有效應用，能夠避免冷凝熱排放到空氣中產生的環境污染，而其在冷水機組上的有效應用，則更加有利于促進熱回收功能的充分發揮。

1 離心泵冷水機組熱回收系統

離心泵冷水機組熱回收系統主要是通過對原有的離心泵冷凝器中加入與回收量相應的水，在同一個冷凝器中安裝2套獨立的管箱，分別安裝在上下2個部分，熱回收冷凝器與用戶的水管是相互連接的，而冷卻管則是與內部的冷卻塔相連接，在這種情況下，應用熱回收冷卻器的冷水機組則可以稱之為熱回收冷水機組。從控制方面考慮，熱回收冷水機組可以分為單制冷模式和熱回收模式2種，用戶可以根據自己的使用需求選擇不同的模式。如果用戶選擇熱回收模式，則可以通過對冷卻塔的冷卻回路上旁通閥的位置進行調整，來對冷卻塔冷凝器和熱回收冷凝器的熱負荷進行科學的分配，這樣便能夠實現對冷水和熱水溫度的有效控制。在這種控制方式下，既能夠保證用戶需要的熱水出水溫度，而且能夠保證溫度的恒定性，這樣便能夠在保證冷凍機組的出水溫度始終保持客戶所需的溫度，實現冷水熱水的自由切換。這種靈活的切換方式當前已經獲得廣泛的應用，并且能夠實現24 h全天候的運行，在這種情況下，對于區域內的很多供熱需求都能很好的滿足，比如醫院、娛樂場所等需要持續保證冷熱水控制的場所。

需要注意的是，冷水機組進行熱回收應用時所利用的是冷水機組所附帶的制冷功能，而且制冷仍然是機組的主要功能，因此在進行熱回收利用時，往往是以加熱為主，以此來減少制熱模式下熱水溫度對制冷系統性能和制冷量產生的影響。所以在熱回收應用過程中針對熱水出水溫度進行設置時，應當避免溫度過高，保證制冷模式下的冷卻水溫度與制熱溫度保持平衡狀態。在特殊情況下需要根據用戶的需要對機組進行特殊的配置，才能滿足用戶的使用需求，同時達到理想的節能效果。

2 熱回收技術在冷水機組的應用

2.1 熱回收技術的一般應用

根據熱回收技術的實現主要是利用高溫高壓的氣態制冷劑通過熱回收器的處理，利用循環水的流動性將常溫的水送入到熱回收器中，然后在熱回收器中與高溫制冷劑蒸汽進行熱交換，便可以通過制冷劑的作用來促進水溫的升高，達到加熱的目的，隨后再將已經加熱的水返回到儲存箱中，利用水泵的作用將加熱的水再送回到熱回收器中，這樣水溫就持續升高。當儲存箱中的水經過回收器的多次交換便可以持續升溫，最終達到客戶所需要的理想溫度，這時水泵便停止工作。用戶通過熱水閥自儲存箱中提取衛生熱水，一旦水箱中水位降低，補水裝置自動補水，此時水溫開始下降，當水溫降到低于設定值時，熱水循環泵自行啟動運轉，再次通過熱回收器對儲存箱的水進行循環加熱（前提是冷水機組在運行中），這樣就確保儲存箱中的熱水溫度維持在相對恒定的范圍內。

2.2 冷水機組應用熱回收技術

冷水機組應用熱回收最早是在美國，該項技術可以實現供冷和供熱的同時實現，因此在能源節約方面有著更加科學的處理方法，熱回收技術也因為其本身在節能降耗方面的優勢而獲得廣泛的關注。通常情況下，低品位的冷凝熱可以通過簡單的功耗和冷量疊加來獲得，在這個過程中必然會產生一定的損耗，如果僅僅依靠力學原理對其進行評價，則會產生不同程度的影響。在這種計算模式下，會形成大量的冷凝熱，而冷凝熱的品質較低，產生的能量消耗也在持續不斷的增加，所以，必須要對其進行充分的考慮，才能通過有效的技術手段對冷凝熱的能量消耗進行有效的控制。在冷水機組運用熱回收技術時，系統與環境之間會產生一定的制衡作用，在環境變化與能源消耗之間形成平衡狀態，這時產生的最大功率是影響能源消耗的主要因素。當系統的能源消耗越小，則系統提供的能量也能夠得到最有效的利用。

冷水機組熱回收是將原本通過冷卻塔排放到大氣中的廢熱通過熱回收技術加以回收，然后作為熱源，通常在居民生活和工業生產的熱水預熱中有著較為廣泛的應用。熱回收技術應用的主要目的是保證制冷的有效性，同時達到供熱的目的，因此對于冷水機組的COP功能與熱水溫度之間的平衡有著密切的關系，如果熱水溫度過高就容易造成機組運行失衡。通常熱回收技術應用有以下2種情況；第一是單冷凝器熱回收的應用，通過這種制冷機組在冷凝器出水溫度達到標準之后，再確保冷卻水側與熱負荷的標準達到一致，便實現了冷水加熱的過程，比如生活中常用的預熱系統，當熱量無法全部消耗時便可以通過冷卻塔排出。第二是雙冷凝器熱回收的應用，通常是使用2個冷凝器，熱水冷凝器將壓縮機中排除的制冷劑氣體進行收集和處理，然后將其中包含的熱量進行釋放，達到熱水預熱的目的。而安裝2個冷凝器的作用通常是為了將多余的熱量能夠通過另一個冷凝器進行釋放。與單冷凝器相比，雙冷凝器裝置的成本更高，在線路的設計和安裝方面也更為復雜，同時對機組運行效率也有著更高的要求，因此，雙冷凝器熱回收機組在運行時通常是滿負荷運轉，但是其系統運行的穩定性較高，所以需要根據用戶的使用需求進行合理的選擇。

3 熱回收應用中其他的節能措施

3.1 在制熱模式下對冷凍水水溫的重置

離心式冷水機組在應用的過程中具有較高的靈活性，因此用戶在應用熱回收的功能時，便會在制熱模式下對冷凍水的出水溫度進行有效的控制。而通過相關的數據和資料也可以看出，當熱水溫度較高時，如果能夠維持冷凍水水溫不變，就會導致制熱模式持續產生較大的能源消耗，但是如果能夠將冷凍水水溫進行重置，就能夠使能源消耗明顯降低。

3.2 冷水機組配置變頻驅動

當離心式冷水機組運用熱回收技術時，也可以通過變頻驅動的調整來對其節能效率進行分析。當用戶在運行機組需要較高的熱水溫度時，在簡單的制冷模式下需要對機組的性能和變頻驅動進行有效的控制，當變頻頻率達到合理的控制范圍內，便可以通過改變機組的轉速來實現節能的目的。當用戶為了實現節能進行機組變頻時，雖然需要較高的熱水溫度，但是能夠保證其在單制冷模式下運行便會有效地降低能源消耗。因此，通過變頻驅動能夠達到很好的節能效果，而且對于制冷產生的影響也最小，這時便可以通過用戶自己的選擇，實現機組不同的運行功能，以此體現機組應用的靈活性。

4 結論

通過對離心式冷水機組熱回收應用的相關分析可以獲得以下幾個方面的結論：第一，對于回收品位較低的熱回收技術來說，其本身是一種十分有效的節能技術，通過其在冷水機組中的應用，能夠達到更理想的節能效果。第二，是否能夠對離心式冷水機組應用熱回收技術時的出水溫度進行有效的控制，是影響熱回收應用節能效果的關鍵因素。因此，為了達到良好的節能效果，通常需要對熱水溫度進行有效的控制，一般不宜過高。第三，在冷水機組應用熱回收技術時需要根據用戶的需求進行適當的設計，這樣才能保證其節能效率。總之，為了不斷地提高空氣質量，減少能源消耗，熱回收技術的應用已經受到廣泛的關注，而在實際的運用過程中也需要根據用戶的需求，考慮各種需求的實現，從而實現最佳的節能效果。

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