全熱回收機組在工作時與部分熱回收機組存在顯著差異,其核心特點體現在回收效率、出水溫度、應用場景及系統(tǒng)設計上,具體如下:
一、回收效率與熱量占比
全熱回收
回收范圍:覆蓋制冷劑從過熱蒸氣冷卻、冷凝到過冷的全部冷凝熱(即制冷量+壓縮機功率×0.95),理論上可回收100%的冷凝熱量。
熱量占比:以一臺1000冷噸的冷水機組為例,全熱回收的供熱量相當于一臺7噸熱水鍋爐,熱回收效率遠超部分熱回收。
能效提升:綜合能效比(COP)可達7.0以上,節(jié)能性顯著優(yōu)于部分熱回收機組。
部分熱回收
回收范圍:僅回收壓縮機排氣的過熱部分顯熱(占冷凝熱的8%-15%),無冷凝過程。
熱量占比:熱回收量較小,通常不超過制冷負荷的20%,節(jié)能性有限。
二、出水溫度與穩(wěn)定性
全熱回收
出水溫度:受制冷劑冷凝溫度限制,出水溫度通常在45℃-60℃之間(如R134a冷媒最高60℃,R22冷媒最高50℃)。
溫度穩(wěn)定性:通過系統(tǒng)切換或并聯(lián)熱回收冷凝器,可實現出水溫度恒定,受環(huán)境溫度影響小。
部分熱回收
出水溫度:因僅回收過熱顯熱,出水溫度較高,理論上可無限接近壓縮機排氣溫度(如70℃以上)。
溫度波動:受環(huán)境溫度影響較大,水溫波動明顯,需通過多次循環(huán)或輔助加熱穩(wěn)定溫度。
三、應用場景與需求匹配
全熱回收
適用場景:制冷與制熱需求平衡的場合,如酒店、醫(yī)院、工廠等需全年穩(wěn)定供應熱水的場所。
優(yōu)勢:
雙重功能:一臺機組同時滿足制冷和制熱需求,減少設備投資和占地面積。
環(huán)保減排:通過回收廢熱,減少碳排放,符合綠色建筑標準。
經濟效益:大幅降低能耗,如電鍍、化工、食品等行業(yè)可節(jié)省30%-65%的能源成本。
部分熱回收
適用場景:制冷需求遠大于制熱需求的場合,如夏季制冷為主、過渡季節(jié)無熱水需求的區(qū)域。
局限性:
季節(jié)性限制:過渡季節(jié)無法獲得熱量,全年熱水供應需依賴輔助加熱設備。
熱量利用率低:僅回收10%-20%的熱量,節(jié)能效果有限。
四、系統(tǒng)設計與運行控制
全熱回收
系統(tǒng)結構:
并聯(lián)式:熱回收冷凝器與常規(guī)冷凝器并聯(lián),通過電動閥切換運行模式(制冷/熱回收)。
雙管束式:在原有冷凝器中增加管束,實現單冷凝器雙功能。
控制邏輯:
優(yōu)先滿負荷運行熱回收機組,確保制冷與制熱需求平衡。
通過調節(jié)冷卻塔啟停、排風扇轉速或旁通水路開度,控制熱水溫度。
部分熱回收
系統(tǒng)結構:熱回收器與常規(guī)冷凝器串聯(lián),僅回收壓縮機排氣過熱部分。
控制邏輯:
需在制冷循環(huán)運行時回收熱量,過渡季節(jié)無法獨立制熱。
熱水溫度受壓縮機排氣溫度限制,需通過多次循環(huán)或輔助加熱提升溫度。
五、成本與投資回報
全熱回收
初始投資:因需增加熱回收冷凝器或管束,成本高于部分熱回收機組。
運行成本:節(jié)能效果好,長期運行可快速收回投資(如某電子廠房年節(jié)能量達35-65kWh/kW)。
維護成本:系統(tǒng)復雜度較高,需定期清洗熱回收裝置以保持效率。
部分熱回收
初始投資:成本增加較少,僅需在壓縮機排氣出口增加熱回收換熱器。
運行成本:節(jié)能性有限,需輔助加熱設備滿足全年熱水需求,綜合成本較高。
維護成本:系統(tǒng)簡單,維護成本較低。
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