带热回收的水冷螺杆式冷水机组

上海阿尔西空调系统服务有限公司 董陈卫

带热回收的水冷螺杆式冷水机组

上海阿尔西空调系统服务有限公司 董陈卫

1 设备简介：

上海阿尔西空调系统服务有限公司（以下简称阿尔西公司）的型号为HYDROCOOL SCREW W HEF 340V1系列产品，通过了上海市节能产品评审委员会的评审，荣获2013-2016年“上海市节能产品“称号。

本节能产品为中央空调用水冷螺杆式冷水机组（带热回收），配置了高效热回收装置，具有制冷效率高，出热水效果好，并能降低冷却塔功耗的一种多功能机型。该机组可以广泛应用于酒店、医院、写字楼、休闲娱乐场所、生产工艺要求等同时需要空调制冷和热水的场所，也可以用于蓄冰、人工冰场等制冷的场所。使用本节能机型可以省去专门用于制取热水的设备，并完全无需加热能耗，使机组在标准空调工况下能效比COP值达到1级，在热回收工况下，COP值高达7.5以上。是一款真正的节能型中央空调机组。

2 基本工作原理：

制冷系统原理图见图1。

机组采用双螺杆压缩机，高效换热管制作的热回收器、冷凝器和蒸发器，并采用电子膨胀阀控制，实现完全智能化运行。其基本工作原理如下：压缩机排除高温高压制冷剂气体，先进入热回收器，将部分热量释放给冷水，然后再进入水冷冷凝器，在冷凝器内被彻底冷却成制冷剂液体，然后通过过滤器、电磁阀等部件，进入电子膨胀阀节流，转化成低温低压的制冷剂液体，到蒸发器吸热气化为低温低压的制冷剂气体，再进入压缩机，吸收电机热量并被压缩成高温高压气体排出，由此周而复始的进行制冷循环。如果机组用于制冰工作状态时，还需要有喷液电磁阀等部件进行辅助工作。通过制冷循环，最终在热回收器可获得45℃～65℃的热水，蒸发器可获得7℃～15℃的冷冻水（制冰状态下可获得-15℃～-5℃的冰水）。

3 中央空调用水冷螺杆式冷水机组特点与技术先进性

（1）机组具有多种功能，可用于蓄冰、制冰工况；也可用于常规空调工况，并且在制冷的同时能免费制取生活热水。

图1制冷系统原理图

（2）机组的效率高，在不进行热回收工况下，制冷能效比COP值可达5.23，达到国标GB19577-2004《冷水机组能效限定值及能源效率等级》1级水平；

（3）常规情况下，可回收制冷主机冷凝废热排放量的30%-50%；特殊情况可进行全热回收。在50%热回收状态下，能效比值可达到7.5或以上；在50%热回收状态下，可降低冷却塔风机耗电量30%-50%；

（4）热回收状态时，可减少冷凝热排放到大气，减少城市夏季热岛效应；

（5）作为蓄冰机组应用时，可削峰填谷，并减少总配电容量约1/3；

（6）投资回收周期短，一般2-4年内；

本机型具备同时高效制取冷水和热水的技术特点，因此可广泛应用于常规空调系统、空调与热水系统、冰蓄冷系统、人工冰场制冷系统等多种类型的中央空调系统中。根据不同系统中不同热水需求量，可在0～100%热量回收范围内进行最佳配置。使空调系统成为一个真正节能的系统。根据统计，空调的耗能在多数公共建筑物中占总能耗的比重约为1/3～2/3,也就是说，空调系统节能水平是建筑能否成为“绿色建筑”的重要影响因素。

4 应用案例：

（1）用户概况

某印务公司是一家中型印务企业，有三个空调区域：

办公楼：合计空调面积约3000m2，夏季供冷，冬季供暖；

大印刷车间：半封闭结构，主要用于一般的印务，24小时生产。印刷车间仅夏季供冷，冬季不供暖；

GMP老车间：主力生产单位，恒温恒湿车间，24小时生产。

（2）用户需求

该公司原先使用溴化锂和锅炉的制冷方式，油耗较大，而且员工需要的洗澡热水全部由锅炉供热。企业需要解决下列问题：

1）降低燃油费用，降低空调运行费用；

2）将仓库改为车间，增加夏季供冷，冬季供热空调采暖系统；

3）大印刷车间冬季不需要供热的节能改造；

4）解决每天70人次的员工洗澡热水热源问题。

（3）设计改造措施

针对该企业的空调情况，同时需要冷水和热水的技术特点，很适合采用阿尔西公司节能产品。

调查该印务公司的历史运行数据发现空调耗能很大，以2010年整个空调季节用燃油共花了150万元，折合标准煤362t。

根据使用需求和新的项目改造，采用如下空调系统节能综合改造方案：

大车间的峰值负荷为665.8 kW，用一台带热回收螺杆式冷水机组HYDROCOOL SCREW HEF 700V1替代原有的蒸汽溴化锂制冷机组，提高能效，降低能耗费用和维护费用。并同时获取热水用于每日员工洗澡。

其他区域峰值负荷852KW，基础负荷486KW，用两台带热回收的螺杆式冷水机组HYDROCOOL SCREW HEF 600V1结合蓄冰系统作为其他空调区域的冷源。可以充分利用上海电价政策，降低白天的峰值用电负荷，降低运行电费。并免费获取热水。蓄冰系统还能提供应急冷源备用，为空调系统可靠运行提供了保障。

因其冬季热负荷较小，冬季暂时用锅炉过度，等有条件时改造为风冷热泵机组。

曾作预测，在取得同样冷量时，带热回收的螺杆式冷水机组和蓄冰系统，年节约运行费用合计56.9万元。改造需要新增投资144.2万元，投资回收期为2.53年，并可减少80%的燃烧锅炉的烟气排放。

（4）系统改造结果

实际运行至今已经3年，根据最终能耗的数据，采用节能机型后的系统，实际年运行费用节约为68.3万元，投资回收期仅为2.1年。主要是蓄冰系统白天放冷均在电价峰值时间段，节约大量电费。

本项目的改造让我们看到了节能机型的效益，但也发现系统匹配和实际使用上的问题，比如夏季员工洗澡不需要那么多热水，而冬季的量又较大，但冬季制冷时间短，可回收的热量有缺口。

5 公司简介

上海阿尔西空调系统服务有限公司成立于1996年，是一家高新技术企业，隶属于中央空调和机房空调的重要制造商阿尔西空调集团，它始终保持着与欧美同行的紧密合作，致力于将国际先进的空调系统服务理念引入中国，是在中国空调市场上最先推出系统服务理念的公司。

公司自2005年来，一直保持了ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证、以及OHSMS18001职业健康和安全的质量管理体系认证。2012年，公司再次通过上海市高新技术企业认定，并加大了科技研发投入，完善现有节能技术，开发研制出具有自主知识产权的节能产品，并坚持科技创新带动生产力这一基本发展信念。