高效率 、低能耗 、超低温......这种余热制冷技术你了解吗 ？

摘要 ：在工业领域 ，很多流程会用到制冷工艺 。常见的制冷方法包括电动压缩式制冷、余热驱动吸收式制冷等 ，均有各自的优缺点 。压缩式余热制冷技术结合了二者的优点 ，实现了高效率 、低能耗 、超低温的特点 ，降碳效果明显 。

很多类型的工业生产有用冷需求 ，同时还有高温热量的需求（如蒸汽 、燃气 、高温热水等） 。伴随高温热量的消耗 ，生产过程还会排出一定温度的余热 。在这种条件下 ，冷量供应常常采用两种方式 ，一是电力驱动的压缩式制冷 ，二是余热驱动的吸收式制冷 。这两种技术有各自的优缺点和适用范围 。

电动压缩式制冷机 ：这种制冷机以电力驱动 ，是最常见的制冷方式 。电力的能源品位非常高 ，因此制冷能力很强 ，可以制取很低温度的冷量 ，适用范围大 ，在绝大部分制冷场景都可以应用。

这种制冷方式的缺点是使用电力 ，一方面耗电量大 ，电力增容费很高 ，初投资增加 ；另一方面 ，电价较高 ，运行成本增加 ，特别是制冷温度越低 、与冷却水温差越大 ，制取单位冷量的耗电量越大 。因此 ，在实际项目中 ，电动压缩式制冷机仅制取满足工艺需求的温度即可 ，尽量降低运行费用 。生产工艺中有较高温度的余热排放场景中 ，这种制冷方式就不适合了 ，采用余热驱动吸收式制冷机更加节能 、低碳 。

余热驱动吸收式制冷机 ：很多工业生产流程会产生70℃以上的余热 。这部分余热对工艺生产是没有用的 ，但是对于制冷工艺 ，是很好的驱动能源 。采用余热制冷 ，需要使用吸收式制冷机 ，利用内部的溴化锂溶液/水工质对 ，产生制冷效果 。

余热驱动吸收式制冷机的优点突出 ，运行成本极低 ，主驱动能源是零成本的余热 ，仅有动力泵等辅助设备耗电 ，经济性极好 。

余热驱动吸收式制冷机的缺点也很明显 ：余热温度较低 ，制冷能力受限 ，冷水水温不能太低 。一般来说 ，80℃以上的余热 ，可以产生7℃左右的冷水 ；65-80℃之间的余热 ，可以产生10℃以上的冷水 ；65℃以下的余热 ，无法作为制冷机的驱动能源 。在某些场合 ，需要的冷水温度低于余热制冷机可制取的温度 ，就没办法使用 ，只能采用运行费用较高的电动压缩式制冷机 。

综上所述 ，这两种常用的制冷机都有各自的优缺点 ，适用范围各不相同 ：

电动压缩式制冷机制冷能力强 ，出水温度低 ，适用范围广 ，但是能耗大 、运行费用高 ；余热型吸收式制冷机的运行费用低 ，但是制冷能力受限制 ，无法制取超范围的低温冷量 ，限制了其使用范围 。在有工艺余热 ，但余热制冷温度无法满足要求的情况下，直接使用电动压缩式制冷机 ，能耗大 ，余热资源也没有得到有效利用 。在这种环境中 ，使用压缩式余热制冷技术是一个很好的选择 。

压缩式余热制冷技术 ：该技术是压缩式制冷机与吸收式制冷机的组合设备 ，结合了二者的优点 ，并进行了优化 。吸收式制冷机可以利用免费的余热驱动 ，但制冷温度不够 ；压缩式制冷机的优点是可以产生温度足够低的冷水 ，但是冷水温度越低 、与冷却水之间的温差越高 ，消耗电力越高 。

结合两种制冷机的特点 ，把吸收式制冷机作为基础制冷循环 ，充分利用免费的余热资源 ，产生一定温度的冷量作为压缩式制冷机的冷却源 ；再利用压缩式制冷机进一步制冷 ，产生适合工艺生产的冷量 。吸收式制冷机产生的冷量作为压缩式制冷机的冷却源 ，大幅度减小了压缩式制冷机的制冷温度和冷却温度之间的温差 ，驱动电力大幅度降低 ，达到很高的COP 。同时 ，采用降膜式蒸发冷凝器作为两个制冷循环的连接部件 ，形成一体化的压缩式余热制冷机 ，取消了内部循环泵 、输送管道的流程 ，降低了造价 、减少了泵耗 、优化了工况 ，经济性进一步提升 。综合来说 ，压缩式余热制冷机充分利用了余热资源 ，大幅度降低电力消耗 ，节能效果明显 。单台设备制冷范围在500kW-30MW，COP达到10左右 ，比常规电动压缩式制冷机节能50%以上 。

因此 ，在有余热的工业制冷领域 ，有电动压缩式制冷机 、余热吸收式制冷机和压缩式余热制冷机等多种选择 。在工况合适的情况下 ，优先选择余热吸收式制冷机 ，其次选用压缩式余热制冷机 。只有在余热温度太低或者没有余热的场景 ，再选择电动压缩式制冷机 。

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