全热回收机组在工作时与部分热回收机组存在显著差异,其核心特点体现在回收效率、出水温度、应用场景及系统设计上,具体如下:
一、回收效率与热量占比
全热回收
回收范围:覆盖制冷剂从过热蒸气冷却、冷凝到过冷的全部冷凝热(即制冷量+压缩机功率×0.95),理论上可回收100%的冷凝热量。
热量占比:以一台1000冷吨的冷水机组为例,全热回收的供热量相当于一台7吨热水锅炉,热回收效率远超部分热回收。
能效提升:综合能效比(COP)可达7.0以上,节能性显著优于部分热回收机组。
部分热回收
回收范围:仅回收压缩机排气的过热部分显热(占冷凝热的8%-15%),无冷凝过程。
热量占比:热回收量较小,通常不超过制冷负荷的20%,节能性有限。
二、出水温度与稳定性
全热回收
出水温度:受制冷剂冷凝温度限制,出水温度通常在45℃-60℃之间(如R134a冷媒最高60℃,R22冷媒最高50℃)。
温度稳定性:通过系统切换或并联热回收冷凝器,可实现出水温度恒定,受环境温度影响小。
部分热回收
出水温度:因仅回收过热显热,出水温度较高,理论上可无限接近压缩机排气温度(如70℃以上)。
温度波动:受环境温度影响较大,水温波动明显,需通过多次循环或辅助加热稳定温度。
三、应用场景与需求匹配
全热回收
适用场景:制冷与制热需求平衡的场合,如酒店、医院、工厂等需全年稳定供应热水的场所。
优势:
双重功能:一台机组同时满足制冷和制热需求,减少设备投资和占地面积。
环保减排:通过回收废热,减少碳排放,符合绿色建筑标准。
经济效益:大幅降低能耗,如电镀、化工、食品等行业可节省30%-65%的能源成本。
部分热回收
适用场景:制冷需求远大于制热需求的场合,如夏季制冷为主、过渡季节无热水需求的区域。
局限性:
季节性限制:过渡季节无法获得热量,全年热水供应需依赖辅助加热设备。
热量利用率低:仅回收10%-20%的热量,节能效果有限。
四、系统设计与运行控制
全热回收
系统结构:
并联式:热回收冷凝器与常规冷凝器并联,通过电动阀切换运行模式(制冷/热回收)。
双管束式:在原有冷凝器中增加管束,实现单冷凝器双功能。
控制逻辑:
优先满负荷运行热回收机组,确保制冷与制热需求平衡。
通过调节冷却塔启停、排风扇转速或旁通水路开度,控制热水温度。
部分热回收
系统结构:热回收器与常规冷凝器串联,仅回收压缩机排气过热部分。
控制逻辑:
需在制冷循环运行时回收热量,过渡季节无法独立制热。
热水温度受压缩机排气温度限制,需通过多次循环或辅助加热提升温度。
五、成本与投资回报
全热回收
初始投资:因需增加热回收冷凝器或管束,成本高于部分热回收机组。
运行成本:节能效果好,长期运行可快速收回投资(如某电子厂房年节能量达35-65kWh/kW)。
维护成本:系统复杂度较高,需定期清洗热回收装置以保持效率。
部分热回收
初始投资:成本增加较少,仅需在压缩机排气出口增加热回收换热器。
运行成本:节能性有限,需辅助加热设备满足全年热水需求,综合成本较高。
维护成本:系统简单,维护成本较低。