双源热泵在冷库制冷系统的热回收应用

摘要：通过对双源（水源、空气源）热泵热水机组分析得出，夏季机组从冷库制冷机组的冷却水中吸收热量，通过水源热泵将热量转移到生活热水中去，从而通过降低空调系统的冷凝温度来降低压缩机的压缩比，此方法不仅可降低冷库空调系统的运行功率，增加制冷机的制冷量，延长原有机组的使用寿命；还可产生大量廉价的生活热水，达到节能的效果；冬季冷库制冷机组停止运行，或者制冷机组检修时，机组通过空气源热泵从周围环境中吸热来制取生活热水。

引言

    随着我国经济的发展，人们的生活质量要求越来越高，由于反季节消费，食品、饮品等生产企业仓贮等需要冷藏过渡贮存的食物、货物越来越多，为冷藏业发展带来了契机，冷库是冷藏业发展的基础，目前，全国冷库的总容量为700多万立方米。冷库想达到正常的冷藏功能，利用的是空调的制冷功能，从而导致大量的热量通过水以及空气白白排入大气中，没有得到利用.同时随着能源的紧张形势，电热水器以及燃油/气热水器由于能效较低，使得热泵热水器迅速得到了发展，但是人们往往忽视了它的制冷功能。因此，科莱泰克研发的双源热泵热水机组能有效的将热泵热水器与制冷空调系统相结合，提供生活热水的同时，降低了空调系统的冷凝温度，极大地提高了机组的实际利用效率，节省能源，同时有利于减少温室气体的排放。

    双源热泵机组介绍

    自然界中的水总由高处流向低处，热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处，从而实现水的由低处向高处流动，制冷循环同样可以把热量从低温传递到高温。所以制冷空调装置实质上是一种热量提升装置，制冷空调装置的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），双源热泵热水机组也是制冷空调装置的一个分支。

    科莱泰克双源热泵热水机组（又名空调热水一体机）集成风冷冷热水机组以及热泵热水器两大产品功能，采用一个水冷冷凝器作为热水产生装置，一个风冷冷凝器作为补偿装置，一个蒸发器作为空调冷水产生装置（也可以作为冷却水用途），能够同时提供热水以及空调冷水，具备热水器以及制冷空调的两个功能，因此具有其它空调系统以及热水系统没有的极大优势。机组也可以单独作为热水机或空调机使用。

图2双源热泵热水机组系统原理图

    如图2所示，双源热泵热水机组，主要由压缩机、蒸发器、热水冷凝器、翅片换热器、膨胀阀五部分组成，通过让工质不断完成蒸发（吸取蒸发器中的热量）---压缩---冷凝（放出热量）---节流---再蒸发的热力循环过程，从而将低温介质里的热量转移到水中，双源热泵热水机组在工作时，与普通的空调以及热泵机组一样，在蒸发器中吸收低温环境介质中的能量ＱA;它本身消耗一部分的能量，即压缩机耗电ＱB，通过工质循环系统在冷凝器中进行放热Ｑc，Ｑc=ＱA＋ＱB，因此双源热泵热水机组的效率为（ＱA＋Ｑc／ＱB，远大于制冷机组的ＱA／ＱB，以及热泵系统的Qc／QB，由此可以看出，双源热泵热水技术可以同时提供制冷以及制热功能，可以节约大量的电能，同时还降低ＣＯ2等污染物的排放量，实现节能减排的效果.

    工程概况

    本项目是应“真功夫餐饮连锁集团”的邀请，对其在东莞的物流配送中心冷库进行系统化的节能改造。本冷库地处广东省东莞市。东莞市地处我国珠江三角洲地区，属南亚热带典型的季风海洋气候。温暖多雨、光照充足，雨量丰沛，温差较小、夏季长、霜期短。全年平均气温为20℃～22℃，日平均气温均在0℃以上.冷库原本已安装有水冷螺杆机组做冷库空调制冷系统，现雇主本着国家节能减排和降低运行费用考虑，想利用科莱泰克公司的双源热泵热水机组来回收冷库制冷系统冷却塔中的热量提供生活热水，同时降低冷冻机的冷凝温度从而降低运行电耗。

    根据科莱泰克热泵与东莞市气温条件，估算机组的能效比：