热回收水温对系统能耗的影响.doc

热回收水温对系统能耗的影响 普通冷水机组是将冷凝排热通过壳管式冷凝器交换给冷却水，最终经过冷却塔排放到大气中。而热回收就是专门针对冷凝排热进行回收，并加以有效的利用，从而实现节能的技术。 热回收根据回收热量源的不同一般有两种模式：显热回收，也称部分热回收. 仅回收排气过热段的那一部分热量；全热回收.，回收所有部分的冷凝热。 像长山湖大酒店这种单机制冷量超过1400KW冷水机组，每台的冷凝排热肯定会超过1600KW，全热回收量非常大，肯定是不需要的。所以我们将详细分析部分热回收的情况。 从构造上看，部分热回收机组与普通冷水机组的区别在于，它的冷凝器由热回收冷凝器和标准冷凝器两部分组成。热回收冷凝器在标准冷凝器的上面，这样做有力于热回收冷凝器与制冷剂过热蒸汽发生热交换，从而得到较高的出水温度。但是这两个冷凝器集成在一个筒体中的，所以热回收机组的冷凝器筒体比普通冷水机组的要大。 热回收冷凝器可看作标准冷凝器的补充；而回收所得热水，事实上就是热回收冷凝器中的冷却水出水。冷水机组加装热回收装置相当于提高了冷凝器水流量和换热面积，增强了换热效果。所以从这个角度看，当热回收所得热水出水温度不是很高时，对冷水机组的性能（COP）是有促进作用的。 但是，当用户要求提高热回收的出水温度，既提高流经热回收冷凝器内冷却水的出水温度时，冷水机组的性能肯定会降低。这是因为为了得到高温的回收热水，标准冷凝器中的冷却水温也要相应提高，才能配合高温出水，也就是说要得到高回收水温，机组就必须在高于32/37oC的工况下工作。众所周知，冷却水温提高1oC大约会导致主机效率下降3％。所以我们一定要在回收热水温度和主机效率之间做一个权衡。 既然，设计热回收的初衷是为了节约能源，那么我们就有理由关注热回收所得热水温度对冷水机组性能的影响。下面，我们将比较几种热回收出水温度下的能耗： 此处，我们假设酒店需要的热水量为10Ton，水温要求从20oC提高到55oC 将1Kg水温度提高1oC需要的热量是1.163×10－3 KWH，那么将10Ton水温度升高1oC需要的热量是10×1000×1.163×10－3 ＝11.63KWH，在比较当中我们始终让冷冻水进出水温度保持在12/7oC。我们看如下的比较表： 回收热水温度差(oC） 冷却水温度差(oC） 制冷量(KW) COP 热回收量(KWH) 辅助加热量(KWH) 热回收功率（KW) 热回收时间(H) 热回收导致制冷量降(KW) 热回收而多消耗的能量(KWH) 辅助加热消耗电能（KWH) 热回收多消耗能量与辅助加热能耗之和（KWH) 37/45 32/37 1519 5.671 290 117 151 1.9 0 0.0 39.0 39.0 39/47 34/39 1452 5.244 314 93 145.2 2.2 67 27.6 31.0 58.6 41/49 36/41 1318 4.761 337 70 133.98 2.5 201 106.2 23.3 129.5 43/51 38/43 1227 4.431 361 46 126.34 2.9 292 188.3 15.3 203.6 45/53 40/45 1132 4.08 384 23 114.16 3.4 387 319.1 7.7 326.7 47/55 40.5/45.5 1093 3.949 407 0 110.88 3.7 426 396.0 0.0 396.0 通过比较不难发现，虽然提高回收热水的温度可以在辅助加热这个环节上省掉一些能量，但是由于提高回收热水温度导致冷水主机能耗提高带来的损失更大。所谓两害相权取其轻，所以从整个系统的能耗上讲，过高的回收水温对用户节能并不是一件好事。这也是约克热回收机组将理想回收水温控制在45 oC左右的主要原因。 另外，由于冬天制冷主机不会开启制冷，没有冷凝排热回收，所以肯定需要空气源热泵来加热生活热水。参考上表中的最后一个数据列，我们也不难发现适当的热回收水温辅助以空气源热泵加热是一个效率最高的方案。而且要按用户要求的55oC水温也一定需要辅以空气源热泵和相应的自动控制系统来实现。这是因为热回收的热源是机组冷凝排热，而冷凝排热与制冷量的变化同步。所以当制冷量变化的时候，光靠热回收机组本身是不能将出水温度保证在55oC的。此外，冷却水的进水温度也会影响热回收水温，所以要得到理想的水温就一定要辅以空气源热泵及相关的自动控制系统。 约克福州办事处 2 过热段 过冷段 饱和段 P H 水冷式机组 蒸发器 泵 标准冷凝器 热回收冷凝器 热负荷 泵 冷却塔 泵