热回收水冷螺杆冷水机组节能系统
2017-08-06 14:41:21|点击次数:

        本着技术水平先进、成熟,配置经济、合理、实用,操作简单,安全可靠,运行节能环保的原则,开发一款制冷系统冷凝热的显热回收热泵系统,主要用于生产用热工艺或其他工艺的用热需求。

制冷行业是国民经济耗能大户,在制冷过程中本身需要大量的电力消耗,同时又有大量的冷凝热换热释放,而几乎所有的制冷场所又需要热水或蒸汽,如漂烫、洗盘、清洗设备、洗手洗澡、冬季采暖等,目前常见采用锅炉或蒸汽进行热量供给。

在一些场合,如屠宰场,食品加工厂等,在供冷的同时,需要一定温度和流量的热水以满足漂烫、洗涤、洗澡等需要。随着社会节能和环保意识的日益增强,对制冷机组的冷凝排热进行回收便得到业主的重视。热水系统设计和运行有相应的要求。在大型的民用建筑、医院、超市等,热回收已经大量应用,在未来,工业冷冻领域的热回收也将大有作为。

机组热回收技术就是对冷水机组的冷凝排热(通常由冷却塔或风冷冷凝器排入大气)进行回收,并加以有效的利用,从而来达到某些应用场合的节能目的。

一、热回收的目的

1、将从冷凝器回收的热量并入供热系统,减小供热装置的容量。

2、供热装置减小,减少全年的能源消耗量。

3、提高制冷系统的效率,降低冷库的运行费用。

4、减少对环境的污染,减少温室气体的排放,保护环境,保护地球。

二、热回收的介绍

显热回收


如果在冷凝器前加一只热回收装置,只将过热段的热量进行回收,则称之为显热回收(部分热回收),这时候它具有如下特点:

1、缺点

A、回收的比例不大,一般为冷凝器排热量的20%左右,这是因为考虑到换热效率的问题;

B、回收的温度不高,对于风冷机组,最高出水温度为60℃左右;对于水冷机组,最高出水温度在50℃左右。这是因为风冷机组的冷凝温度和过热度均高于水冷机组的缘故;

2、优点

A、既回收了热量,又增加制冷剂的过冷度,对制冷系统的效率( COP)有促进作用;

B、回收热量少,成本增加少;

C、因为只回收过热段的热量,很少出现制冷剂在回收装置中的冷凝现象。偶尔出现的一些,可以在系统的稳定运行时,被带入系统循环。回收的热量相对稳定,换热器可以准确计算,进、出水温一定,水温控制稳定。

结论

热回收的目的是将排放的冷凝热量进行有效回收。既要做到利用,更要考虑制冷系统的稳定运行。制冷系统的稳定运行高于热回收的意义,不可本末倒置。显热回收虽然回收热量少,提高了制冷系统的效率,还可以保证系统的正常运行,成本增加也不多。建议做显热回收。目前制冷系统大多采用显热回收的模式。

采用部分热回收装置进行余热回收,为用户提供生活热水压缩机排气进入冷凝器时,制冷剂蒸汽为过热状态,部分热回收就是利用过热的这部分热量,所提供的热水量较少,采用部分热回收系统,仍然需要冷凝器侧水系统,两个系统同时工作。

热回收和冷凝器采用四管制一体式结构,其中二管为冷却水管路,其余二管为热回收水管路。

部分热回收的热水温度不控制,用户可根据需要随时提供热水,不影响机组的正常运行。部分热回收装置是对冷凝器的补充,可增加冷凝效果,提高设备的制冷效率。

三、水系统

热回收的水系统可以是直供式,也可以是循环式。下面对此分别进行讨论。

(一)、直供式

直供式的定义是直接将自来水接到热回收系统的入口,加热后要么直接供应给房间,或者再经过一个补充的加热器,将温度提升后送入房间,如下图所示。

    

它具有如下特点:

A、在某些时间段,由于自来水温度比冷却水温度低,冷媒过冷度的提高对机组的性能会有所帮助(可能不要开启冷却塔和冷却水泵);

B、进水温度是变化的,因为现在的自来水均为地表水,其温度与外界环境有直接的关系,这样对维持出水温度有不利影响。由于工况变化很大,同样对机组本身的控制系统也有一定的不利影响;

C、温差大,流量小,对热回收装置的回路设计有一定的影响。特别是当热水需求量少的时候(表现为流量减少),热回收盘管的效率可能会很低;

D、自来水温度太低有可能导致机组无法开启;

E、在热回收量大,冷量小且自来水温度又比较低的时候,由于冷媒流量的减少,可能导致冷媒过度冷却而使机组无法运行,要知道,所有机组对冷却水的进水温度是有一定要求的;

很显然,对直供式系统,一个特别设计的控制系统是必要的,否则很可能导致整个系统无法正常运行。

(二)、循环式

循环式系统可以用下图4表示,它可以用于生活热水系统,也可以用于供热系统。它的特点是:

A、进出水温度变化较小,这样热回收装置和冷凝器盘管各司其责,对机组本身的操作有利;

B、温差小,流量大,热回收铜管的回路设计比较容易。

相对而言,循环式系统具有热回收换热器的进出水温差一定,选型方便;控制简单;水系统完善,水可以循环利用;制冷系统运行稳定,不会出现热回收器内的制冷剂冷凝的现象等优点,被广泛采用。

(三)、补充加热器的考虑

在需要大量热水的场合,热回收只是做为补充,降低供热能源的消耗。正常的热水系统(比如热水锅炉)是必须的。但是在用热比较少、而热回收比较大的场合,则以热回收为主,在设计热水系统的时候,必须要考虑若冬天不供冷或供冷很小,必须要增加补充加热器,及其容量的问题。