热回收机组在综合型大厦中的应用

时间：2024-05-18

石高有

（广州天银房地产开发有限公司，广东广州 510660）

前言

随着国民经济的发展，我国面临的能源及环保问题日益突出，以前常用的燃油，燃气的中央热水设备由于高能耗逐步被淘汰。最近全球各国领导人出席哥本哈根气候变化大会，再一次表明了环保、节能是当今社会发展必须郑重考虑的问题。水冷式螺杆带热回收机组就是能源的重复利用，符合环保、节能的要求，在南方地区逐年流行，尤其是在综合型商贸大厦。

1.水冷螺杆机热回收机组的工作原理

水冷螺杆机热回收机组的工作原理如图所示。冷水机组在工作的过程，压缩机要吸入低温低压的冷媒气体，将其压缩成高温高压的气体（65℃-70℃），在通过冷却水将热量吸收，由冷却塔排放到大气环境中，对绝大多数机组来说，在压缩机与冷凝器之间增加一个热回收板换，达到对热量的部分吸收，其余热量通过冷凝器传到冷却塔排至大

图1 水冷螺杆机热回收机组的工作原理图

2.热回收机组的特点

热回收机组回收冷凝热是将热量提供给生活热水、工艺加热、锅炉进水预热或其他工艺过程的一种有效和低成本的节能环保方法，其主要特点如下：

（1）热回收机组充分利用制冷系统的废热，将制冷系统中产生的低品位热量有效的利用起来，是经济有效的节能技术。

（2）热回收机组减少了排放到环境的废热，同时，降低了冷却塔的负荷和冷却塔风机运行造成的噪声，有效的保护了环境。

（3）热回收机组的使用，减少了热水加热系统或设备的容量，从而减少了不可再生能源的使用。同时，利用废热加热生活或工艺热水，降低了热水供应系统的能源成本和运行费用。

但同时热回收具有单位时间内产水量不高、水温有限和季节性等缺点，通常需要辅助热源，而且适用场合也要受到一定的限制。

3.工程概况及生活热水的制取方式

广州天银国际商贸大厦为一幢综合型的大厦，集酒店，写字楼，餐厅，商业一体的综合型大厦，在生活热水的制取方面曾考虑采用空气源热泵制取生活热水，但由于空气源热泵制取生活热水的成本较高，而且由于要求的生活热水量较多，需要的热泵也较多，设备加工层的布置显得拥挤，日后的维修工作较为麻烦。本项目采用水冷式热回收机组具有下列优势：

（1）由于整栋大厦的螺杆机每天运行的时间都比较多，采用热回收只需要付出水泵运行的费用；

（2）可以减少空气源热泵的数量，减少设备的维修；

（3）占地面积少，可在屋面规划出专门的区域来安装便于维修。

4.系统的设计计算（以300个床位为例）

4.1 用水量计算160L/人.D（水温60度）

设计床位300个；

日总用水量Qd=48M3（水温60度）；

冷水进水平均温度：15℃；

计算出每天总消耗的热量为：2512.1kW。

假设采用热回收来制取热水的话：

400RT的螺杆机的热回收量每小时约为：211kW。

也就是说每天螺杆机只要开12个小时就足够满足当天的生活需要用热水了，热回收循环水泵的功率约4kW,也就是说每天只需要花48kW.Hr就可以满足一天的生活用热水了；如果采用空气源热泵，制热量为40kW的空气源热泵的功率为12.1kW，如果需要制取2512.1kW的制热量，空气源热泵需要运行62.8Hr,假设水泵的功率为4kW,消耗的功率为：1011kW.Hr,消耗的功率为采用热回收的21.1倍，由此可见，采用螺杆机热回收日后热水的制取成本是比较低廉的。

4.2 储热水箱及加热设备设计选型

合理的搭配主机的运行方式对整个系统的节能来说非常的重要，由于整栋大厦是集商场，写字楼，酒店一体的，该项目位于广州天河区，根据相关的气象资料统计，在广州地区的商场每年不开启空调的时间约为15天，也就是说在广州地区每年95.9%的时间都是需要开启空调的，根据整栋大厦的使用功能，该系统绝大多数的时间都是800RT的离心机与400RT螺杆机的搭配运行，只要螺杆机运行，我们就可以制取免费的生活热水了，同时天面仍配置4台制热量为40kW空气源热泵作为辅助加热，也防止螺杆机不能开启或设备处于维修状态时用。以本酒店为例：客房的用水的高峰期一天有三个时段，广州地区商场营业时间一般为9:00-22:30所以这段时间开启螺杆机制取的生活热水完全可以满足整栋大厦一天的使用要求，经过详细计算热水箱设计为60m3的不锈钢保温水箱，中间分割为30m3的两个，方便水箱的定期清洗。