石高有

（廣州天銀房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，廣東 廣州 510660）

前言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國面臨的能源及環(huán)保問題日益突出，以前常用的燃油，燃?xì)獾闹醒霟崴O(shè)備由于高能耗逐步被淘汰。最近全球各國領(lǐng)導(dǎo)人出席哥本哈根氣候變化大會，再一次表明了環(huán)保、節(jié)能是當(dāng)今社會發(fā)展必須鄭重考慮的問題。水冷式螺桿帶熱回收機(jī)組就是能源的重復(fù)利用，符合環(huán)保、節(jié)能的要求，在南方地區(qū)逐年流行，尤其是在綜合型商貿(mào)大廈。

1.水冷螺桿機(jī)熱回收機(jī)組的工作原理

水冷螺桿機(jī)熱回收機(jī)組的工作原理如圖所示。冷水機(jī)組在工作的過程，壓縮機(jī)要吸入低溫低壓的冷媒氣體，將其壓縮成高溫高壓的氣體（65℃-70℃），在通過冷卻水將熱量吸收，由冷卻塔排放到大氣環(huán)境中，對絕大多數(shù)機(jī)組來說，在壓縮機(jī)與冷凝器之間增加一個熱回收板換，達(dá)到對熱量的部分吸收，其余熱量通過冷凝器傳到冷卻塔排至大

圖1 水冷螺桿機(jī)熱回收機(jī)組的工作原理圖

2.熱回收機(jī)組的特點

熱回收機(jī)組回收冷凝熱是將熱量提供給生活熱水、工藝加熱、鍋爐進(jìn)水預(yù)熱或其他工藝過程的一種有效和低成本的節(jié)能環(huán)保方法，其主要特點如下：

（1）熱回收機(jī)組充分利用制冷系統(tǒng)的廢熱，將制冷系統(tǒng)中產(chǎn)生的低品位熱量有效的利用起來，是經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)。

（2）熱回收機(jī)組減少了排放到環(huán)境的廢熱，同時，降低了冷卻塔的負(fù)荷和冷卻塔風(fēng)機(jī)運行造成的噪聲，有效的保護(hù)了環(huán)境。

（3）熱回收機(jī)組的使用，減少了熱水加熱系統(tǒng)或設(shè)備的容量，從而減少了不可再生能源的使用。同時，利用廢熱加熱生活或工藝熱水，降低了熱水供應(yīng)系統(tǒng)的能源成本和運行費用。

但同時熱回收具有單位時間內(nèi)產(chǎn)水量不高、水溫有限和季節(jié)性等缺點，通常需要輔助熱源，而且適用場合也要受到一定的限制。

3.工程概況及生活熱水的制取方式

廣州天銀國際商貿(mào)大廈為一幢綜合型的大廈，集酒店，寫字樓，餐廳，商業(yè)一體的綜合型大廈，在生活熱水的制取方面曾考慮采用空氣源熱泵制取生活熱水，但由于空氣源熱泵制取生活熱水的成本較高，而且由于要求的生活熱水量較多，需要的熱泵也較多，設(shè)備加工層的布置顯得擁擠，日后的維修工作較為麻煩。本項目采用水冷式熱回收機(jī)組具有下列優(yōu)勢：

（1）由于整棟大廈的螺桿機(jī)每天運行的時間都比較多，采用熱回收只需要付出水泵運行的費用；

（2）可以減少空氣源熱泵的數(shù)量，減少設(shè)備的維修；

（3）占地面積少，可在屋面規(guī)劃出專門的區(qū)域來安裝便于維修。

4.系統(tǒng)的設(shè)計計算（以300個床位為例）

4.1 用水量計算160L/人.D（水溫60度）

設(shè)計床位300個；

日總用水量Qd=48M3（水溫60度）；

冷水進(jìn)水平均溫度：15℃；

計算出每天總消耗的熱量為：2512.1kW。

假設(shè)采用熱回收來制取熱水的話：

400RT的螺桿機(jī)的熱回收量每小時約為：211kW。

也就是說每天螺桿機(jī)只要開12個小時就足夠滿足當(dāng)天的生活需要用熱水了，熱回收循環(huán)水泵的功率約4kW,也就是說每天只需要花48kW.Hr就可以滿足一天的生活用熱水了；如果采用空氣源熱泵，制熱量為40kW的空氣源熱泵的功率為12.1kW，如果需要制取2512.1kW的制熱量，空氣源熱泵需要運行62.8Hr,假設(shè)水泵的功率為4kW,消耗的功率為：1011kW.Hr,消耗的功率為采用熱回收的21.1倍，由此可見，采用螺桿機(jī)熱回收日后熱水的制取成本是比較低廉的。

4.2 儲熱水箱及加熱設(shè)備設(shè)計選型

合理的搭配主機(jī)的運行方式對整個系統(tǒng)的節(jié)能來說非常的重要，由于整棟大廈是集商場，寫字樓，酒店一體的，該項目位于廣州天河區(qū)，根據(jù)相關(guān)的氣象資料統(tǒng)計，在廣州地區(qū)的商場每年不開啟空調(diào)的時間約為15天，也就是說在廣州地區(qū)每年95.9%的時間都是需要開啟空調(diào)的，根據(jù)整棟大廈的使用功能，該系統(tǒng)絕大多數(shù)的時間都是800RT的離心機(jī)與400RT螺桿機(jī)的搭配運行，只要螺桿機(jī)運行，我們就可以制取免費的生活熱水了，同時天面仍配置4臺制熱量為40kW空氣源熱泵作為輔助加熱，也防止螺桿機(jī)不能開啟或設(shè)備處于維修狀態(tài)時用。以本酒店為例：客房的用水的高峰期一天有三個時段，廣州地區(qū)商場營業(yè)時間一般為9:00-22:30所以這段時間開啟螺桿機(jī)制取的生活熱水完全可以滿足整棟大廈一天的使用要求，經(jīng)過詳細(xì)計算熱水箱設(shè)計為60m3的不銹鋼保溫水箱，中間分割為30m3的兩個，方便水箱的定期清洗。

4.3 熱水給水系統(tǒng)的選擇

因為酒店的人員作息時間相對比較固定，一天用水主要是三個高峰期，在天面設(shè)置不銹鋼保溫水箱，該大廈熱水分為高區(qū)和中區(qū)，高區(qū)采用變頻恒壓水泵，中區(qū)由于有較高的樓層，所以采用自流式供水，在天面的回水管上面安裝循環(huán)水泵。

結(jié)束語

采用水冷式螺桿機(jī)熱回收機(jī)組制取生活熱水在南方地區(qū)的綜合型大廈采用非常的普遍，符合當(dāng)今社會提倡的高效、環(huán)保、節(jié)能的低碳經(jīng)濟(jì)倡導(dǎo)。空氣源熱泵的工作環(huán)境為-5℃-42℃，查看廣州地區(qū)歷年的氣象條件，即使在極端天氣情況下螺桿機(jī)不能開啟，開啟空氣源熱泵制取生活熱水也完全能夠滿足整棟大廈的使用要求。

熱水系統(tǒng)圖

[1]李準(zhǔn)，周峰，劉挺，馬國遠(yuǎn).商場用熱虹吸管熱回收機(jī)組的運行經(jīng)濟(jì)性分析.2007年11月1日-中國制冷學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會.

[2]段理華.風(fēng)冷螺桿熱回收機(jī)組應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)性分析.2008年10月20日-2008鐵路暖通空調(diào)學(xué)術(shù)年會.