水冷冷水机组热回收介绍

水冷冷水机组热回收方式分类

目前水冷冷水机组有冷却水热回收与排气热回收两种方式。

1)冷却水热回收是在冷却水出水管路中加装一个热回收换热器，如图1所示。这样可以使“热水”从冷却水出水中回收一部分热量。虽然热水的出水温度小于冷却水的出水温度，但是冷水机组的制冷量与COP基本不变。

2)采用排气热回收的冷水机组通常采用增加热回收冷凝器，在冷凝器中增加热回收管束以及在排气管上增加换热器的方法。目前常见的是采用热回收冷凝器，如图2所示。从压缩机排出的高温、高压的制冷剂气体会优先进入到热回收冷凝器中将热量释放给被预热的水。冷凝器的作用是将多余的热量通过冷却水释放到环境中。值得注意的是热水的出水温度越高，冷水机组的效率就越低，制冷量也会相应地减少。

3热回收冷水机组关注点

1)最大热回收量

热回收冷水机组的热回收量在理论上是制冷量和压缩机做功量之和，某些机组最大热回收量可达总冷量的10 0%。在部分负荷下运行时，其热回收量随冷水机组的制冷量减少而减少。

2)最高热水温度

热回收冷水机组以制冷为主，供热为辅。热水温度越高，则冷水机组的COP越低，甚至会使机组运行不稳定。一般需加其他热源提高热水温度

3)热水温度/热量的控制

热水回水温度控制方案：机组在部分负荷下运行时，热回收量减少，热水的回水温度不变而出水温度降低，使热水（冷却水）的平均温度降低，减少冷凝器与蒸发器压差，冷水机组的COP相对较高。

热水供水温度控制方案：效果相反，可能导致冷水机组运行不稳定。

4热水回水/供水温度控制方案比较

如图3所示，比较热水回水/供水温度控制方案:

1)在100%负荷时，冷却水的供、回水温度为41OC和35OC，其温差为6OC，平均温度为38OC。

2)在50%负荷时，冷却水的流量不变，供、回水温差是100%负荷温差的50%，即为3OC。

3)热水回水温度控制方案：冷却水的回水温度恒定为35OC，由于供、回水温差为3OC，故冷却水的供水温度变为38OC，供、回水的平均温度为36.5OC，比100%负荷时低1.5OC。冷水机组COP相对较高，冷水机组运行稳定性好。

4)热水供水温度控制方案：冷却水的供水温度恒定为41OC，由于供、回水温差为3OC，故冷却水的回水温度变为38OC，供、回水的平均温度为39.5OC，比100%负荷时高1.5OC。冷水机组COP相对较低，可能导致冷水机组运行不稳定。

5排气热回收热量控制原理

图4为排气热回收冷水机组控制原理图，它利用从压缩机排出的高温气态制冷剂向低温处散热的原理，提高标准冷凝器的水温，促使高温气态制冷剂流向热回收冷凝器，将热量散给热回收冷凝器的水流中。通过控制标准冷凝

器的冷却水温度或冷却塔供回水流量，可以调节热回收量的大小。值得注意的是热水的出水温度越高，冷水机组的COP就越低，制冷量也会相应地衰减。二个冷凝器可以保证热回收水管路与冷却水管路彼此独立，避免热回收侧增加热交换器，隔离受冷却塔“污染”的冷却水。[1]

6热水回水温度控制方案

1)当需要供热时，先确定进入热回收冷凝器的水温设定值T2’，再开启与热回收冷凝器相连的水泵。

2)若T2高于T2’，表明供热过多，则开启与标准冷凝器相连的水泵，并打开三通阀V2，使流经冷却塔的冷却水流回标准冷凝器，通过调节冷却塔的风扇启停个数和转数，来调节压缩机对上述二个冷凝器的放热比例，从而使T2降低，不断接近T2’。

3)若进入热负荷水温测量值T1低于设定值T1’，表明供热不够，可调节辅助加热器的加热量，使T1不断接近T1’。

4)若无供热需求,则利用冷却塔散热，与热回收冷凝器相连的水泵关闭。

7含热回收机组的冷水系统设计

由于热回收机组的主要目的是供冷，将冷凝器的散热量回收，用于工艺水、生活水、空调水预热是次要目的。因此要获得较多的热回收量，必须有充足的冷负荷，通常机组在70~95%的负荷范围内运行。热回收机组一般与多台单冷机组共同使用，确保足够的冷负荷提供给热回收机组。但在舒适性空调系统中，热量需求多时，冷量需求通常会减少，由于热回收机组的供冷量不足，从而减少热回收的供热量。常规的二次泵变流量系统见图5。若把二次泵变流量系统稍加改进，采用以下二种方案，就可获得最多的热回收量。

7.1优先并联方案

当一台热回收机组设置在旁通管的另一侧，将会充分利用它的制冷能力，因为它的冷水回水温度最高，不受旁通管分流的影响（见图6）。同时它不会降低其他冷水机组的回水温度。在整个空调供冷季节，通常该机组优先启动，最后停机，以获得最多的冷负荷和最长的运行时间，产生最多的热回收量。若冷水系统的供水温度要求恒定，与常规的二次泵变流量系统相比（如图5所示），则热回收机组可提供更多的热回收量。

7.2优先旁通方案

当一台热回收机组设置在旁通管的另一侧，并且将该机组的供、回水接在多台单冷机组的回水管上（见图7），它的冷水回水温度最高，而且不受冷水系统负荷大小的影响。通过设定合适的冷水出水温度，可以使热回收机组满负荷运行，提

供最大的热回收量。该热回收机组提供的制冷量可预冷其他单冷机组的回水温度，又可减少其他单冷机组的冷负荷。

水冷冷水机组有冷却水热回收与排气热回收两种方式。部分热回收出水温度一般在45℃左右，全热回收出水温度可达60℃。热水回水温度控制方案可以提高冷水机组的运行稳定性，在部分负荷时COP相对较高。