離心式冷水機(jī)組在熱回收應(yīng)用中的節(jié)能評價

蔣 暉

0 引言

空調(diào)熱回收技術(shù)是當(dāng)前一項(xiàng)受到廣泛應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)，且日益受到人們的關(guān)注。離心式冷水機(jī)組熱回收應(yīng)用指的是將需要排放的低品位冷凝熱進(jìn)行有效的回收和利用，以此來促進(jìn)能源效率的提升。熱回收技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠避免冷凝熱排放到空氣中產(chǎn)生的環(huán)境污染，而其在冷水機(jī)組上的有效應(yīng)用，則更加有利于促進(jìn)熱回收功能的充分發(fā)揮。

1 離心泵冷水機(jī)組熱回收系統(tǒng)

離心泵冷水機(jī)組熱回收系統(tǒng)主要是通過對原有的離心泵冷凝器中加入與回收量相應(yīng)的水，在同一個冷凝器中安裝2套獨(dú)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(nèi)部的冷卻塔相連接，在這種情況下，應(yīng)用熱回收冷卻器的冷水機(jī)組則可以稱之為熱回收冷水機(jī)組。從控制方面考慮，熱回收冷水機(jī)組可以分為單制冷模式和熱回收模式2種，用戶可以根據(jù)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(jìn)行調(diào)整，來對冷卻塔冷凝器和熱回收冷凝器的熱負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)的分配，這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)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(jī)組的出水溫度始終保持客戶所需的溫度，實(shí)現(xiàn)冷水熱水的自由切換。這種靈活的切換方式當(dāng)前已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用，并且能夠?qū)崿F(xiàn)24 h全天候的運(yùn)行，在這種情況下，對于區(qū)域內(nèi)的很多供熱需求都能很好的滿足，比如醫(yī)院、娛樂場所等需要持續(xù)保證冷熱水控制的場所。

需要注意的是，冷水機(jī)組進(jìn)行熱回收應(yīng)用時所利用的是冷水機(jī)組所附帶的制冷功能，而且制冷仍然是機(jī)組的主要功能，因此在進(jìn)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(tǒng)性能和制冷量產(chǎn)生的影響。所以在熱回收應(yīng)用過程中針對熱水出水溫度進(jìn)行設(shè)置時，應(yīng)當(dāng)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(tài)。在特殊情況下需要根據(jù)用戶的需要對機(jī)組進(jìn)行特殊的配置，才能滿足用戶的使用需求，同時達(dá)到理想的節(jié)能效果。

2 熱回收技術(shù)在冷水機(jī)組的應(yīng)用

2.1 熱回收技術(shù)的一般應(yīng)用

根據(jù)熱回收技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是利用高溫高壓的氣態(tài)制冷劑通過熱回收器的處理，利用循環(huán)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(jìn)行熱交換，便可以通過制冷劑的作用來促進(jìn)水溫的升高，達(dá)到加熱的目的，隨后再將已經(jīng)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(xù)升高。當(dāng)儲存箱中的水經(jīng)過回收器的多次交換便可以持續(xù)升溫，最終達(dá)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(wèi)生熱水，一旦水箱中水位降低，補(bǔ)水裝置自動補(bǔ)水，此時水溫開始下降，當(dāng)水溫降到低于設(shè)定值時，熱水循環(huán)泵自行啟動運(yùn)轉(zhuǎn)，再次通過熱回收器對儲存箱的水進(jìn)行循環(huán)加熱（前提是冷水機(jī)組在運(yùn)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(nèi)。

2.2 冷水機(jī)組應(yīng)用熱回收技術(shù)

冷水機(jī)組應(yīng)用熱回收最早是在美國，該項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)供冷和供熱的同時實(shí)現(xiàn)，因此在能源節(jié)約方面有著更加科學(xué)的處理方法，熱回收技術(shù)也因?yàn)槠浔旧碓诠?jié)能降耗方面的優(yōu)勢而獲得廣泛的關(guān)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(chǎn)生一定的損耗，如果僅僅依靠力學(xué)原理對其進(jìn)行評價，則會產(chǎn)生不同程度的影響。在這種計(jì)算模式下，會形成大量的冷凝熱，而冷凝熱的品質(zhì)較低，產(chǎn)生的能量消耗也在持續(xù)不斷的增加，所以，必須要對其進(jìn)行充分的考慮，才能通過有效的技術(shù)手段對冷凝熱的能量消耗進(jìn)行有效的控制。在冷水機(jī)組運(yùn)用熱回收技術(shù)時，系統(tǒng)與環(huán)境之間會產(chǎn)生一定的制衡作用，在環(huán)境變化與能源消耗之間形成平衡狀態(tài)，這時產(chǎn)生的最大功率是影響能源消耗的主要因素。當(dāng)系統(tǒng)的能源消耗越小，則系統(tǒng)提供的能量也能夠得到最有效的利用。

冷水機(jī)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(shù)加以回收，然后作為熱源，通常在居民生活和工業(yè)生產(chǎn)的熱水預(yù)熱中有著較為廣泛的應(yīng)用。熱回收技術(shù)應(yīng)用的主要目的是保證制冷的有效性，同時達(dá)到供熱的目的，因此對于冷水機(jī)組的COP功能與熱水溫度之間的平衡有著密切的關(guān)系，如果熱水溫度過高就容易造成機(jī)組運(yùn)行失衡。通常熱回收技術(shù)應(yīng)用有以下2種情況；第一是單冷凝器熱回收的應(yīng)用，通過這種制冷機(jī)組在冷凝器出水溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，再確保冷卻水側(cè)與熱負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到一致，便實(shí)現(xiàn)了冷水加熱的過程，比如生活中常用的預(yù)熱系統(tǒng)，當(dāng)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(yīng)用，通常是使用2個冷凝器，熱水冷凝器將壓縮機(jī)中排除的制冷劑氣體進(jìn)行收集和處理，然后將其中包含的熱量進(jìn)行釋放，達(dá)到熱水預(yù)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(jìn)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(shè)計(jì)和安裝方面也更為復(fù)雜，同時對機(jī)組運(yùn)行效率也有著更高的要求，因此，雙冷凝器熱回收機(jī)組在運(yùn)行時通常是滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，但是其系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性較高，所以需要根據(jù)用戶的使用需求進(jìn)行合理的選擇。

3 熱回收應(yīng)用中其他的節(jié)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(jī)組在應(yīng)用的過程中具有較高的靈活性，因此用戶在應(yīng)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(jìn)行有效的控制。而通過相關(guān)的數(shù)據(jù)和資料也可以看出，當(dāng)熱水溫度較高時，如果能夠維持冷凍水水溫不變，就會導(dǎo)致制熱模式持續(xù)產(chǎn)生較大的能源消耗，但是如果能夠?qū)⒗鋬鏊疁剡M(jìn)行重置，就能夠使能源消耗明顯降低。

3.2 冷水機(jī)組配置變頻驅(qū)動

當(dāng)離心式冷水機(jī)組運(yùn)用熱回收技術(shù)時，也可以通過變頻驅(qū)動的調(diào)整來對其節(jié)能效率進(jìn)行分析。當(dāng)用戶在運(yùn)行機(jī)組需要較高的熱水溫度時，在簡單的制冷模式下需要對機(jī)組的性能和變頻驅(qū)動進(jìn)行有效的控制，當(dāng)變頻頻率達(dá)到合理的控制范圍內(nèi)，便可以通過改變機(jī)組的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。當(dāng)用戶為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能進(jìn)行機(jī)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(yùn)行便會有效地降低能源消耗。因此，通過變頻驅(qū)動能夠達(dá)到很好的節(jié)能效果，而且對于制冷產(chǎn)生的影響也最小，這時便可以通過用戶自己的選擇，實(shí)現(xiàn)機(jī)組不同的運(yùn)行功能，以此體現(xiàn)機(jī)組應(yīng)用的靈活性。

4 結(jié)論

通過對離心式冷水機(jī)組熱回收應(yīng)用的相關(guān)分析可以獲得以下幾個方面的結(jié)論：第一，對于回收品位較低的熱回收技術(shù)來說，其本身是一種十分有效的節(jié)能技術(shù)，通過其在冷水機(jī)組中的應(yīng)用，能夠達(dá)到更理想的節(jié)能效果。第二，是否能夠?qū)﹄x心式冷水機(jī)組應(yīng)用熱回收技術(shù)時的出水溫度進(jìn)行有效的控制，是影響熱回收應(yīng)用節(jié)能效果的關(guān)鍵因素。因此，為了達(dá)到良好的節(jié)能效果，通常需要對熱水溫度進(jìn)行有效的控制，一般不宜過高。第三，在冷水機(jī)組應(yīng)用熱回收技術(shù)時需要根據(jù)用戶的需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，這樣才能保證其節(jié)能效率?？傊?，為了不斷地提高空氣質(zhì)量，減少能源消耗，熱回收技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注，而在實(shí)際的運(yùn)用過程中也需要根據(jù)用戶的需求，考慮各種需求的實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)最佳的節(jié)能效果。

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