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冷库热能回收系统的设计与开发
能源是人类赖以生存的五大要素之一，是国民经济和社会发展的重要战略物资。随着全社会节能意识的增强和节约型社会建设的不断开展，冷库节能研究也日益深入，系统余热回收是一项重要的节能措施。　　
航空食品企业在加工生产过程中，冷链工艺产生的能源消耗占整个企业消耗的70％左右，其中冷库又占据绝大部分。本文针对航空食品加工生产特定的工艺流程，设计和开发一套热能回收系统，在不改变在运制冷系统配置的前提下，对冷库冷媒中原需要花费电力排放的热能进行有效回收，对原生产需要锅炉加热的热水进行一次加热，力求节约冷媒散热所需电能，减少锅炉加热所需天然气，主要研究工作和取得的研究成果有:　　
1)通过对国内外典型的热能回收系统实施方案的调研和分析，结合航空食品加工和生产企业对冷库的特殊要求，设计了一套冷库热能回收系统。在不改变冷库系统运行状态和结构的前提下，通过加装一套板式热交换器，利用自来水和制冷剂之间交换热能，回收热能用于热水生产，供生产车间使用，同时降低冷凝器降温所需的能源消耗。　　
2)通过比较分析常用的热交换器的结构、性能和特点，选择板式热交换器作为加装的热能回收装置，板式热交换器内部工作流体一侧流道走冷流体，另一侧流道走热流体，再下一侧流道走冷流体，冷热流体在热交换内充分进行热交换，能将效率发挥到极致。　　
3)通过比较分析热能回收系统不同控制方式的性能和特点，结合工程实施环境的需要，选择了水位控制方式作为热能回收系统的控制机制，该方式具有系统可靠性高、维护成本低等优点。　　
4)完成了冷库热能回收系统主要部件，包括机组控制器、蒸发器控制器和系统管理控制器的安装、配置和调测等工程实施。运行验证表明，利用本文设计和开发的冷库热能回收系统，每天能生产热水58吨，完全能满足企业生产需要。每天节约用电630kWh，节约天然气消耗296.69m3，初步统计，一年节省企业运行费用高达77万元。与此同时，每年可减少污染排放量分别为:碳粉尘62546kg、二氧化碳229260kg、二氧化硫6899kg、氮氧化物3450kg，节能减排，有效的保护了环境。
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一、热回收冷水机组概念
热回收冷水机组是集制冷、供暖和制取生活热水中的两种或三种功能于一体。一机多用：单冷型机组可在夏天制冷的同时，回收原本废弃的冷凝热，也可单独制冷；热泵型机组具有制冷、供暖和制取生活热水三种功能。
二、热回收冷水机组 - 机组简介
RLS系列热回收冷水机组是集制冷、供暖和制取生活热水中的两种或三种功能于一体。三、热回收冷水机组 -
机组特点①一机多用：单冷型机组可在夏天制冷的同时，回收原本废弃的冷凝热，也可单独制冷；热泵型机组具有制冷、供暖
热回收冷水机组和制取生活热水三种功能。&&
②热回收器的增设相当于增大了机组的换热面积，增强了换热效果，从而降低了机组的能耗，热回收风冷机组综合性能系数高达3.5～3.9，热回收水冷机组综合性能系数高达5.6～6.3。&&
③两种压缩机选择：RLS/RLSF/RLSRF系列热回收冷水机组采用最先进的5：6齿数比进口半封闭双螺杆压缩
机。压缩机附卸载能量控制装置，可以实现多级或无级能量调节；RLSQ/RLSQF/RLSQRF系列热回收冷水机组采用进口全封闭涡旋式制冷压缩机。具
有效率高，噪声低，振动小，运行可靠，寿命长等优点。&&
④微电脑控制系统，具有强大的安全保护、通讯、故障判断、自动适应等功能。&&
⑤机组结构紧凑，占地面积小，管路设计简单，只需外接水系统，安装维护简易。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。冷藏库废热回收系统设计
　　1 项目简介
　　某农贸市场建筑冷库为2000m2，库温为-18℃;办公楼为1500m2;批发市场为地上二层，总建筑面积约10000 m2。办公楼和批发市场需解决夏季空调、冬季供暖问题。原设计方案为冷藏库采用氨系统制冷，办公楼和批发市场采用风冷式热泵型柜式空调，冬季采用集中供热。经过安全和经济论证后，决定取消氨系统制冷、风冷式热泵型柜式空调和集中供热，采用氟利昂制冷系统和热回收型热泵机组。这样既能满足冷藏库使用要求，又能提供办公楼和批发市场的采暖需求。
　　2 负荷计算
　　2.1 冷藏库
　　冷藏库货物名称为速冻食品或水产品;环境温度为35℃;墙面和库顶采用150mm厚聚氨脂喷涂进行保温，冷库地面采用200mm厚聚氨脂喷涂进行保温;库内工作人员为20人，工作时间5h;库内照明为5W/m2
　　2.2 空调冷热负荷计算
　　考虑到该建筑为办公楼和批发市场，单位建筑面积制冷负荷按50W/m2估算[ 3 ]，建筑总冷负荷约为575kW;单位建筑面积供暖热负荷按60W/m2估算，建筑总热负荷约为690kW。
　　3 原方案设计及主机设备选型
　　3.1 风冷冷凝机组加辅助电加热溶霜方案
　　采用半封闭活塞风冷冷凝机组30匹16台，单台制冷量为25kW，机组总制冷量400kW( t0 =-25℃，tk =50℃)。机组在此工况下满足冷藏库冷量需求，其满负荷耗电量为360kW。
　　该方案由于采用空气冷却，制冷效率较低，运行费用较高，且机组较多并分散;但是，主机采用风冷压缩冷凝机组，减少了冷却水系统，可不设制冷机房。
　　3.2 办公楼和批发市场空调系统
　　办公楼和批发市场采用风冷式热泵型柜式空调10匹20台，冬季采用集中供热。该方案为常规设计方案，虽然能满足冷藏库、办公楼和批发市场的使用要求，但是未考虑能量综合利用的问题，设备投资重复利用率低。为此，笔者经过计算和技术经济分析后，提出采用冷库废热回收技术的改进方案。
　　4 改进方案
　　4.1 水冷冷凝机组加辅助电加热溶霜方案+热回收型热泵机组
　　采用水冷冷水机组，配低噪声玻璃钢冷却塔和冷却水泵，设专用机房，压缩冷凝机组集中布置。采用半封闭活塞水冷冷凝机组30匹16台;采用R22为制冷剂，单级压缩;单台制冷量为30 kW，机组总制冷量480kW( t0 =-25℃， k t =40℃)。机组在此工况下能够满足冷藏库冷量需求，其满负荷耗电量为360kW。
　　配套选择玻璃钢冷却塔一台，冷却水泵两台。该方案要求在建筑物附近建造水池，水量为100m3，作为冷却水源满足机组冷凝要求。上一页 1
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冷藏库废热回收系统设计——热泵废热回收
文章出处：浩爽制冷作者：冷库编辑人气：
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&&& 1 项目简介
&&& 某农贸市场建筑冷库为2000m2，库温为-18℃；办公楼为1500m2；批发市场为地上二层，总建筑面积约10000 m2。办公楼和批发市场需解决夏季空调、冬季供暖问题。原方案为库采用氨制冷，办公楼和批发市场采用风冷式热泵型柜式空调，冬季采用集中供热。经过安全和经济论证后，决定取消氨系统制冷、风冷式热泵型柜式空调和集中供热，采用氟利昂制冷系统和热回收型热泵机组。这样既能满足使用要求，又能提供办公楼和批发市场的采暖需求。
&&& 2 负荷计算
&&& 2.1 冷藏库
&&& 冷藏库货物名称为速冻食品或水产品；环境温度为35℃；墙面和库顶采用150mm厚聚氨脂喷涂进行保温，冷库地面采用200mm厚聚氨脂喷涂进行保温；库内工作人员为20人，工作时间5h；库内照明为5W/m2
&&& 2.2 空调冷热负荷计算
&&& 考虑到该建筑为办公楼和批发市场，单位建筑面积制冷负荷按50W/m2估算[ 3 ]，建筑总冷负荷约为575kW；单位建筑面积供暖热负荷按60W/m2估算，建筑总热负荷约为690kW。
&&& 3 原方案设计及主机设备选型
&&& 3.1 风冷冷凝机组加辅助电加热溶霜方案
&&& 采用半封闭活塞风冷冷凝机组30匹16台，单台制冷量为25kW，机组总制冷量400kW（ t0 =-25℃，tk =50℃）。机组在此工况下满足冷藏库冷量需求，其满负荷耗电量为360kW。
&&& 该方案由于采用空气冷却，制冷效率较低，运行费用较高，且机组较多并分散；但是，主机采用风冷压缩冷凝机组，减少了冷却水系统，可不设制冷机房。
&&& 3.2 办公楼和批发市场空调系统
&&& 办公楼和批发市场采用风冷式热泵型柜式空调10匹20台，冬季采用集中供热。该方案为常规设计方案，虽然能满足冷藏库、办公楼和批发市场的使用要求，但是未考虑能量综合利用的问题，设备投资重复利用率低。为此，笔者经过计算和技术经济分析后，提出采用冷库废热回收技术的改进方案。
&&& 4 改进方案
&&& 4.1 水冷冷凝机组加辅助电加热溶霜方案+热回收型热泵机组
&&& 采用水冷冷水机组，配低噪声玻璃钢冷却塔和冷却水泵，设专用机房，压缩冷凝机组集中布置。采用半封闭活塞水冷冷凝机组30匹16台；采用R22为制冷剂，单级压缩；单台制冷量为30 kW，机组总制冷量480kW（ t0 =-25℃， k t =40℃）。机组在此工况下能够满足冷藏库冷量需求，其满负荷耗电量为360kW。
&&& 配套选择玻璃钢冷却塔一台，冷却水泵两台。该方案要求在建筑物附近建造水池，水量为100m3，作为冷却水源满足机组冷凝要求。
&&& 本方案具有如下优点：
&&& 1) 冬季运行时，选用热回收型热泵机组方式，仅有风管和制冷剂管道，无冷水，因此解决了防冻问题，且能量回收率高。
&&& 2) 夏季运行时，冷库采用水冷冷凝机组加辅助电加热溶霜运行方式，办公楼和批发市场采用水冷机组运行方式，机组COP高。
&&& 3) 过渡季节采用自动调节方式，水冷和热回收型热泵联合运行，保证机组COP最佳。
&&& 4.2 机组运行的特点
&&& 4.2.1 不用设置备用机组
&&& 机组采用模块化设计，完全不必设置备用机组。运行过程中电脑自动控制，调节机组的运行状态，使输出功率与工作环境的实际利用率相协调。
&&& 4.2.2 运行模块化
&&& 该系统由16个运行模块和2个备用模块组成，大大提高整个系统的合理性和可靠性。
&&& 4.2.3 电脑自动控制
&&& 机组在运行过程中采用电脑自动控制，所以具有日常管理简单、操作简便和安全可靠等优点。
&&& 4.2.4 机组交率高
&&& 机组利用的水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式，机组效率提高。
&&& 4.2.5 环保效益显著
&&& 冷藏库热回收型热泵机组是利用了冷藏库作为冷源，进行能量转换的供暖系统。供热时，省去了燃煤或集中供热系统，没有燃烧过程，避免了排烟污染；不产生任何废渣、废水、废气和烟尘，更利于环境保护。
&&& 4.2.6 一机多用，应用范围广
&&& 系统可供暖、制冷，一套系统可以替换原来的制冷+空调的两套系统。
&&& 5 工程初投资及经济分析
&&& 改进方案初投资少，年运行费用低，管道系统简单，维修方便。从投资表和经济分析数据可以看出，改进方案比原方案不仅总投资费用节约40万元，并且每年还可节约费用15万元左右。因此，改进方案的经济效益是显著的。
&&& 6 结论
&&& 1) 冷藏库热回收型热泵技术具有系统简单、投资少和节能环保等独特的优越性，在有制冷设备的场合（如恒温库、溜冰场、超级市场等新建和改造工程项目）具有广泛的应用前景。
&&& 2) 对于长期运行的制冷设备，要优先考虑选用COP 值高的水冷机组。机组选型应考虑模块化，使其组合更加方便。尤其在部分负荷运行工况下，机组可根据负荷变化自行调节，从而达到显著的节能效果。
&&& 参考文献：
&&& [1] 曹文胜.冷库运行的节能[ J ].冷藏技术,1 9 9 9(3 ) :46-47.
&&& [2] 王宇.管伟康.关于变频调速技术用于冷库节能的探讨[J].上海水产大学学报,-80.
&&& [3] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社,.
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