冷冻机冷却水热回收
热回收系统、热回收技术原理及其在冷水机组上的应用
热回收系统随着国家对节能减排的倡导，热回收系统的应用也越来越广泛。
使用普通的集中空调系统总是有许多的冷凝热被直接排放到大气，造成能源浪费的加大，并且存在对周围环境的热污染。
如果能将冷凝热全部或部分回收用来加热生活热水或用于恒温恒湿机的再热，不但可以减少冷凝热对环境造成的污染，而且可以节省能源（电、油、煤等）。
本公司专业承接包括水冷式机组和风冷式机组的部分热回收或全热回收系统工程，以及对室内排气的热回收工程。
（1）、空压机热回收应用空气压缩机在工作过程中所耗废的电能转变为热量后经冷却器被冷却介质(水或空气)白白带走,实际上约有75-85%的热量完全可以被回收利用。
璟赫机电可通过对空压机原有油冷系统的改造，在油冷却回路中利用热交换器及温控元器件等构成运行时独立于原机系统的空压机热回收系统，系统工作高效可靠，并且几乎不影响原空压机之工作，空压机品牌、机型及结构不受限。
热回收实例参考图片a、空压机热回收、废热回收的典型应用 1）可作为其它液体介质的加热；2）可作为锅炉补水的预加热；经过预热可节约锅炉能耗约10%； 3）可为中央空调系统提供热水使用；4）可作为生活用热水源b、利用空压机产生的废热气，与室外冷空气混合，提高基础空气温度。
中央补气空调箱注：夏季风阀1开启，风阀2关闭，空压热气直接排至室外；冬季风阀1关闭，风阀2开启，空压废热气回收至中央补气空调箱。
c、通常，有一些生产区域因设备及有员的卫生要求，需要补入一定量的新风。
冬季时，新风是经过预热空调箱处理过才补入室内的，进入空调箱的新风是室外温度很低新风。
可以将压合机产生的废热气与室外低温新风进行混合，提高进入空调箱的基础空气温度，从而减少热盘管对热水或蒸汽的用量，达到节能的目的。
（2）、压合机废热的利用a、利用压合机产生的废热，作为热源对冷水进行加热。
压合机废热的利用（图-1）b、普通的压合机管路系统，压合机产生的热量是作为废热排放到环境中的，热量没有被充分利用。
水冷冷水机组冷凝热回收的设计
万方数据
·１１０·设计参考
暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２００９年第３９卷第１１期
４．１ 实例１ 广西柳州市某医院住院楼建筑面积３０ ７７５
ｍ２，地下１层，地上２１层，建筑高度８５ ｍ，床位数 为５００。
万方数据
暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２００９年第３９卷第１１期
设计参考－１０９·
３水冷冷水机组冷凝热回收的热水系统方案 ３．１热回收和热水供应共用水箱的热水系统方 案
当机组热回收率比较低、热水回收温度比较 高、回收的热水可直接应用于生活热水供应时，可 采用如图５所示的系统形式。
图５热回收和热水供应共用水箱的热水系统方粟
☆梁增勇，男，１９６４年２月生，大学，高级工程师 ５３００１１广西南宁市华东路３９号 （０７７１）２４３９８３０ （Ｏ）１３８７８８３１８５６ Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉａｎｇｚｅｎｇｙｏｎｇ＠１６３．ｃｏｎｌ
收稿ｔ＝ｔ期：２００９—０２—２５ 修回日期：２００９—０５—２７
万方数据
·１０８·设计参考
暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２００９年第３９卷第１１期
收冷凝器将部分热量传递给生活热水，其余的热量 则由常规冷凝器传递给冷却水，再通过冷却塔释放 到环境中。其原理如图１所示。
压绾机
髟敝刚
圈１分体串联模式
其特点是：热回收率不太高，一般在１０％～ ２５％之间，有些厂家样本给出的热回收率可达 ３０％；热水回收温度比较高、一般为５５～６０℃；热 回收对机组的性能有促进作用，但回收率及回收的 热水温度过高同样会降低其性能系数（ＣＯＰ）；与
这种模式与分体并联模式一样，是潜热回收或 全热回收。只设一个冷凝器，内有两组并联的水盘 管，其中一组盘管将热量传递给冷却水，再通过冷 却塔释放到环境中；另一组盘管将热量回收用于生 活热水供应。其原理如图３所示。
冷冻系统介绍
2538RT/2637RT 10350KW
8
三、冷冻系统组成
4C2-MCH-CH01~10（中温冷冻机） 4C2-LCH-CH01~06（低温冷冻机）
4C2-RCH-CH01~08（热回收冷冻机）
4C（2F）冷冻机平面布置图
三、冷冻系统组成
➢ 泵(pump)：是输送流体或使流体增压的机械。本项目水泵的制
➢ 加药装置：是为了保证系统的水质，减少对设备的危害， 确保系统运行正常 。本项目采用的是？？？提供的加药装 置。冷冻机系统加药装置由以下4套组成：
三、冷冻系统组成
➢ 自控系统：是冷冻系统必不可少的一部分，满足以下功能：
对系统中重要点位进行 实时反馈与控制，如系 统的温度、压力、压差、 流量以及设备运行状态 等。
10
1550
20
132
变频
8
4C1-MCH-CHP201~15
中温冷冻水二次泵
15
1050
58
220
变频
9
4C2-RCH-CDP01~08
热回收机组冷却水泵
8
1800
32
200
变频
10
4C2-RCH-CHP101~08 热回收中温冷冻水一次泵
8
1550
20
132
变频
11
4C1-RCH-CHP201~12 热回收中温冷冻水二次泵 12
单塔运行水量Q：4000m³/h 进水温度T1：38℃ 出水温度T2：32℃
风机额定功率N：160KW
三、冷冻系统组成
4C-CDW-CT-001~007（phase1） 4C-CDW-CT-008~011（phase1）
4C屋顶冷却塔平面布置图
冷冻机冷却水热回收.ppt
单台空调箱新增预热段新风负荷计算
Q新风热负荷 =C比热M空气质量ΔT温差
=1.0KJ/(Kg.℃)×1.2kg/m3×1×105m3/h×13℃ ×0.8 = 1.248×106 KJ/h
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
可节约蒸汽用量计算
考虑管路热损失及热交换效率，取用综合效率为0.9
每年节约蒸汽的费用
蒸汽提供时间为每年的12月至来年的3月份，空调箱每天24小时开 机,蒸汽每吨163元。
￥全年节省蒸汽总费用 = 3.378T/h×163元/吨 ×24h/天×30天/月×4月
= 1,585,768.0元
RMB
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
扬程 电机功率 数量
预热盘管侧循环 300T/h
36m
45kw
3台
水泵
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
改造后预热段运行费用
➢预热段全年运行时间：从每年的11月至来年的3月，每天24 小时运行；电费以每度0.54元计。 ➢增加的运行费用仅为2台水泵运行费用
Q蒸汽放热量 = h1-h2 =2756.9KJ/Kg-294KJ/Kg =2463 KJ/Kg
M蒸汽总质量=(Q新风热负荷/Q蒸汽放热量)×6台/0.9 1.248×106 KJ/h×6 2463KJ/Kg×0.9
= 3.378/h
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➢￥增加=2台循环水泵消耗的电费
=45KW×4个月×30天×24小时×0.54元/度×2
=139968元
热回收技术及其在冷水机组上的应用
热回收技术及其在冷水机组上的应用摘要现在相对短缺的能源已成为我国乃至世界经济持续发展的制约条件,这个趋势越来越明显，减少能源消耗迫在眉睫。
热回收技术及其在冷水机组上的应用在降低空调系统的能耗，减少了空调系统低位余热的排放，对节能环保具有非常重要的意义，同时也具有很高的工程应用价值。
关键词热回收技术；能耗；冷水机组随着社会的快速发展，人类的物质文化生活水平在不断的提高；国民经济能耗正以逐年增加的趋势发展，不可避免的破坏了生态、生活环境。
人类的生存面临着严峻的的挑战，同时能源的相对短缺已成为制约国民经济发展的重要因素之一。
国家制定了“节约与开发并重，节约优先”的的能源消耗政策，同时提出了“科学发展观”，“构建社会主义和谐社会”的全新发展理念。
同时伴随着人类对生活质量要求的不断提高，对空气质量的要求越来越高，各类冷水机组已成为提高空气质量的重要的表现形式，但伴随的却是巨大的能源消耗。
因此如何提高空调系统的能量利用率，节约能源的消耗也就成为目前刻不容缓的研究课题。
一．热回收技术1.1热回收原理热回收技术是利用一定的方法将冷水机组在运行过程中排向外界的大量废热回收再利用，作为用户的最终热源或初级热源。
从压缩机排出来的高温高压气态制冷剂需要先进入热回收器，利用放出来的热量将生活用水(或其它气、液态物质)加热，然后再通过冷凝器和膨胀阀，在蒸发器中吸收被冷却介质的热量，最后又变成低温低压的气态制冷剂，然后返回压缩机。
其中热回收器起到热量转换的作用，用来回收和转移热量的作用。
根据热力学第一定律可以得到如下关系式，φk′+φR=φ0′+Pin′式中，Pin′—压缩机吸收并压缩制冷剂消耗的功率；φ0′—制冷剂在蒸发器吸收的热量，即制冷量；φR—制冷剂在热回收器中放出的热量，即热回收量；φk′—制冷剂在冷凝器中冷凝(或过冷)放出的热量。
1.2 热回收类型热回收类型分为主机热回收、空气系统热回收。
也可以分为显热、全热回收。
关于冷水机组热回收技术的说明
附件关于冷水机组热回收技术的说明1、热回收的原理及介绍背景资料在酒店、宾馆、医院、浴足、桑拿等场所，既需要热水供应，又要制冷空调。
一方面要用燃煤/燃气锅炉生产热水，另一方面要用冷却塔（或地下水、风冷风机等形式）把空调在制冷过程中产生的冷凝热散失到大气中，产生污染的同时浪费能源。
热水与制冷空调两套方案相互独立，致使制冷空调的余热得不到充分利用，甚是可惜！空调压缩机产生的冷凝热量等于空调系统从制冷空间吸收总热量加上压缩机的发热量，约为制冷量的115%以上。
目前绝大部分的空调设计，这部分的热量不但没有利用，还要消耗水泵、冷却塔、风冷风机等动力电能，将这部分热量排到大气环境（或地下环境）中去。
如果把这一部分热量利用起来，变废为宝，免费获取生活热水，实现空调系统的单向能耗，双向输出，在制冷的同时又产生热水，岂不美哉。
冷水机组热回收技术介绍常规制冷空调用压缩机的出口处的制冷剂温度在65℃~95℃之间，冷凝管的表面热的烫手，空调热回收技术就是利用这部分的冷凝废热资源，来产生热水的。
1.2.1部分热回收如下图：蒋海洋31部分热回收设计原理制冷剂温度变化曲线冷却水温度变化曲线温度时间热水温度变化曲线排气过热段冷凝器冷凝段40度65度30度35度30度50度热回收量高达25%热回收器冷凝器部分热回收（100%+30%的换热铜管）双管束换热器：制冷剂侧共用一个回路，水侧上下分层。
蒸发热回收装冷凝压缩膨胀出水进水出水进水水水夏季：提供用户免费的生活热水．2全部热回收全热回收（100％+100%的换热铜管） 双管束冷凝器：制冷剂侧共用一个回路，水侧左右分层。
2、热回收量热回收温度一般不高于60℃ 对于水冷螺杆机组的部分热回收量① R22机组： 60度热水，回收量最大10%； 55度热水，回收量最大15%；50度热水，回收量最大30%；45度热水，回收量最30℃45℃制冷剂℃℃冷却水大50% 。
②R134a机组：60度热水，回收量最大8%；55度热水，回收量最大14%；50度热水，回收量最大29%；45度热水，回收量最大50%。
热回收机组介绍
热回收机组介绍Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】制冷空调设备全热回收、部分热回收原理、型式、优缺点. 1热回收技术概念冷水机组在制冷时，压缩机排出的高温、高压制冷剂气体在冷凝器中冷凝放热，在常规冷水机组中这部分冷凝热量通常被冷却塔或冷却风机排向周围环境中，这对需要用热的场所如宾馆、工厂、医院等是一种巨大的浪费，同时给周围环境也带来一定的废热污染。
热回收技术就是通过一定的方式将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用，作为用户的最终热源或初级热源。
此时，压缩机排出的高温高压气态制冷剂先进入热回收器，放出热量加热生活用水(或其它气液态物质)，再经过冷凝器和膨胀阀，在蒸发器吸收被冷却介质的热量，成为低温低压的气态制冷剂，返回压缩机。
部分热回收在流出压缩机进入冷凝器时，制冷剂蒸气为过热状态，部分回收就是回收利用这部分热量。
在压缩机与常规冷凝器之间增加一个热交换器，从过热状态的制冷剂获取热量。
这种形式的热回收，可回收的为过热量，交换热量的一侧为热水温度，另一侧为制冷剂的压缩机排气温度，因此所提供的热水量较小，温度较高，温度不可控。
全热回收全热回收回收的是所有需要被排出的过热量与冷凝热，制冷剂处于过热蒸气状态与气液混合状态。
通常的做法是，设置一个热回收冷凝器，可完全替代常规冷凝器。
这种形式的热回收，可回收的冷凝过程中所有的热量，交换热量的一侧为热水温度，另一侧为制冷剂的冷凝温度，因此所提供的热水量较大，温度较小，温度不可控。
2.水冷机组热回收分类方式一，冷却水热回收方式，其原理方式如下图。
这种热回收方式是在空调冷却水的出水管路中增加一个热回收换热器，从冷却水中回收一部分热量用于生活热水的加热，这种方式的缺点是生活热水的出水温度较低，一般只能达到30℃，回收的余热量也较少，还需要通过换热器再加热才能达到生活热水所需要的温度（55℃～60℃），其投资的回收期也较长，优点是热回收冷水机组制冷运行不受影响。
制冷空调设备全热回收、部分热回收原理、型式、优缺点
制冷空调设备全热回收、部分热回收原理、型式、优缺点标签：余热回收风冷机组水冷机组1热回收技术概念冷水机组在制冷时，压缩机排出的高温、高压制冷剂气体在冷凝器中冷凝放热，在常规冷水机组中这部分冷凝热量通常被冷却塔或冷却风机排向周围环境中，这对需要用热的场所如宾馆、工厂、医院等是一种巨大的浪费，同时给周围环境也带来一定的废热污染。
热回收技术就是通过一定的方式将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用，作为用户的最终热源或初级热源。
此时，压缩机排出的高温高压气态制冷剂先进入热回收器，放出热量加热生活用水(或其它气液态物质)，再经过冷凝器和膨胀阀，在蒸发器吸收被冷却介质的热量，成为低温低压的气态制冷剂，返回压缩机。
1.1部分热回收在流出压缩机进入冷凝器时，制冷剂蒸气为过热状态，部分回收就是回收利用这部分热量。
在压缩机与常规冷凝器之间增加一个热交换器，从过热状态的制冷剂获取热量。
这种形式的热回收，可回收的为过热量，交换热量的一侧为热水温度，另一侧为制冷剂的压缩机排气温度，因此所提供的热水量较小，温度较高，温度不可控。
1.2全热回收全热回收回收的是所有需要被排出的过热量与冷凝热，制冷剂处于过热蒸气状态与气液混合状态。
通常的做法是，设置一个热回收冷凝器，可完全替代常规冷凝器。
这种形式的热回收，可回收的冷凝过程中所有的热量，交换热量的一侧为热水温度，另一侧为制冷剂的冷凝温度，因此所提供的热水量较大，温度较小，温度不可控。
2.水冷机组热回收分类方式一，冷却水热回收方式，其原理方式如下图。
这种热回收方式是在空调冷却水的出水管路中增加一个热回收换热器，从冷却水中回收一部分热量用于生活热水的加热，这种方式的缺点是生活热水的出水温度较低，一般只能达到30℃，回收的余热量也较少，还需要通过换热器再加热才能达到生活热水所需要的温度（55℃～60℃），其投资的回收期也较长，优点是热回收冷水机组制冷运行不受影响。
方式二，在冷水机组中增加一个串联的热回收冷凝器，其原理方式如下图。
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AHU alteration Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
原冷冻机系统图
冷 却 塔
冷 却 塔
冷 却 塔
冷 却 水 泵
冷 却 水 泵
冷 却 水 泵
冷冻机一
冷冻机二
冷冻机三
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
存在的问题
存在的问题
每年冬季(12月，1月~3月）空调箱消耗蒸汽量费用 RMB3,293,591(7.016t/h)
我们的建议
对新风空调箱预热段改造 利用冷冻机冷却水热能资源 原预热段前再增加初级预热盘管 利用回收冷却水热源把新风从5℃处理至18℃
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
改造后预热段负荷分析
冬季至少有三台冷冻机运行 冷冻机冷却水出水水温32℃
利用冷却水对空调箱预热段进行加热
充分利用有效能源，以期达到节能目的。
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
系统原理图
AHU6 AHU5 AHU4 AHU3 AHU2 AHU1
M
循环水泵
板式交换器两侧都用四台GRONDFOS离心泵
水泵类型 流量 扬程 电机功率 数量
预热盘管侧循环 水泵
300T/h
36m
45kw
3台
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
改造后预热段运行费用
预热段全年运行时间：从每年的11月至来年的3月，每天24 小时运行；电费以每度0.54元计。 增加的运行费用仅为2台水泵运行费用
冷冻机冷却水给新风预热
23℃
control valve
5℃
PRE-PRE Heating coil Hot water PRE-Heating coil
28℃
Heat exchanger condenser
18℃
32℃
35℃
pump
AHU alteration Shanghai Huahong NEC
Q蒸汽放热量 = h1-h2 =2756.9KJ/Kg-294KJ/Kg =2463 KJ/Kg M蒸汽总质量=(Q新风热负荷/Q蒸汽放热量)×6台/0.9 1.248×106 KJ/h×6 2463KJ/Kg×0.9 = 3.378/h
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
改造后每年冬季节约运行费用
￥每年节省＝￥
RMB
每 年 节 省
151.88万元
350 300 250 200 150 100 50 0
改造前运行费用（万元） 改造后运行费用（万元）
151.88
万元
329.35 万元 177.47
每年节约蒸汽的费用
蒸汽提供时间为每年的12月至来年的3月份，空调箱每天24小时开 机,蒸汽每吨163元。
￥全年节省蒸汽总费用 = 3.378T/h×163元/吨 ×24h/天×30天/月×4月 =
1,585,768.0元
RMB
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
焓值h1 =2756.9KJ/Kg;
冷凝水温度70℃，焓值h2=294KJ/Kg
空气密度ρ=1.2Kg/m3 ，空气比热容C=1.0KJ/(Kg. ℃) 空调箱数量6台 电费0.54元/度
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
单台空调箱新增预热段新风负荷计算
改造后每年的运行费用增加：
139968元-23328元- 49680元 =66960元/年
改造后每年冬季运行费用比较表
万元
改造前
改造后
费用节约
蒸汽费
循环水泵电费 冷冻水系统水费及 冷却塔电费
329.35 0 —
170.78 13.99 -
-158.57
+13.99 -7.3 -151.88
总 计(万元）
上海华虹NEC空调箱
节能改造方案
基本信息
电子类厂房 上海金桥开发区 建于1996年 建筑面接约 9 万平方米
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空调设备
冷冻机 特灵1150Tons×10sets
新风空调箱
自控系统
AHU100000×6CMH
Tracer Summit
200
305.3
= 2.01年
100
151.9
0
改造投资费用
改造后每年节省费用
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
合作愉快！
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
万元
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
改造工程估算费用 RMB3,052,699.00
AHU alteration Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
投资回报
回收年限
305.27万元÷151.88万元
400
300
冷冻机冷却水出水温度32 ℃！
热 能
浪费!!
大气
原预热系统
90℃ 70℃
汽水热交换器使用5Kg压力蒸汽产生90 ℃热水
全新风空调箱,新风预热标准:5℃进风,35℃出风 新风预热耗用蒸汽量 = (1.0KJ/(Kg.℃)×1.2kg/m3×1×105m3/h×30℃×6×0.8
)/(2463KJ/kg)= 7.016T/H
￥增加=2台循环水泵消耗的电费
=45KW×4个月×30天×24小时×0.54元/度×2 =139968元
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
改造后每年运行费用减少：
冷却塔运行费用减少： =2*7.5KW×4个月×30天×24小时×0.54元/度 =23328元 冷却塔蒸发水量减少： =2*750×0.5%×4个月×30天×24小时×2.3元/立方米 =49680元
预热盘管
17℃ Warmed Fresh Air 35℃
5℃新风 -4℃ Fresh Air Supply
Warmed
Fresh Air
18℃新风
室外温度最不利情况下
AHU alteration Shanghai Huahong NEC
预热段负荷分析
各项参数：
冬季新风日平均进风温度5℃，出风温度18℃，风量 1×105CMH 汽水交换器蒸汽侧,进口蒸汽（5Kg/cm2)
L板交水流量 =Q板交换热量/（ρ水×C水比容×ΔT温差） 1.248×106KJ/h×3
1.0×103 Kg/m3 ×4.1868KJ/(Kg.℃)×4℃ = 223.5m3/h
考虑冬季极端工况更节能及预留:取板交总流量：300m3/h
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
M
M
板 交
板 交
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
增加额外的设备
板式热交换器
பைடு நூலகம்
冷却水侧循环泵 预热盘管侧循环泵
AHU alteration Shanghai Huahong NEC
板式交换器
板交选用温差 4℃
32℃ 27℃ 23℃ 28℃
流量计算
Q新风热负荷 =C比热M空气质量Δ T温差
=1.0KJ/(Kg.℃)×1.2kg/m3×1×105m3/h×13℃ ×0.8
= 1.248×106 KJ/h
Energy Solution on Shanghai Huahong NEC
可节约蒸汽用量计算
考虑管路热损失及热交换效率，取用综合效率为0.9