
地球因人類急速擴張及追求更好生活品質,對於大自然環境之破壞已擴大至全面的規模。為了緩和居住環境之急速惡化,唯有順應世界永續發展的趨勢,尤其台灣地區自身所產能源無法自給自足,每年有98% 以上須仰賴國外進口,更應戮力發展節能、再生能源及能源回收再利用等技術。空調設備能源消耗量約為建築物整體能源消耗量之40%以上,比率相當高,欲達降低耗能之目的,不外乎採取減低耗能率或提昇能源回收再利用率等方法。空調冰水主機冷凝熱量回收再利用即為能源回收再利用之一例,回收之熱量不僅可供給空調預熱、再熱及溼度控制過程之熱源需求應用,在不同場合使用上,更可發揮許多不同的功效。以下就讓我們就熱泵及熱回收系統進行一步步的介紹,讓我們了解利用往往讓人廢棄的能源,卻可創造出更多能源的節能方式吧。
熱回收主機管路系統主要構成元件可區分為冰水主機(冷凝器,蒸發器,熱回收器),冷卻水塔,冷卻水循環泵,冰水循環泵,熱水循環泵等五大元件。冷卻水塔供應低溫冷卻水,經由冷卻水循環泵輸送至冰水主機,低溫冷卻水吸收冷媒於冷凝器散發之熱量後,成高溫冷卻水,返回冷卻水塔;冰水主機供應低溫冰水經由冰水一次循環泵,二次循環泵輸送至空調冷卻負載側,低溫冰水吸收空調冷卻負載之熱量後成高溫冰水,返回冰水主機;熱回收器供應高溫熱水經熱水循環泵輸送至空調熱負載側,高溫熱水釋出熱量於空調熱負載後成低溫熱水後,返回熱回收器。

熱回收型冰水主機管路系統圖
熱回收系統運用在商業及住宅建築物上主要應用於熱水使用,且商業建築物有比較大的熱水需求,其應用範圍主要包括汽車旅館、飯店、特別是廚房、餐廳,洗衣房,醫院或大型高密度集合住宅等.大部份商業熱水系統都利用瓦斯、燃油或電力來加熱,大多數的瓦斯加熱系統效率在65%左右,每小時儲存損失大約6.5%。 在熱回收系統應用上,大部份的熱轉移是從製冷設備中的蒸發器而不是從電力,因此熱回收系統效率比瓦斯直接燃燒或電力使用的加熱設備較高,但是大部份的商業建築物其加熱設備為瓦斯或電力來加熱,因為其安裝成本較便宜,不過日後運轉成本相當高,而安裝熱回收系統則是最符合經濟效率的選擇,熱回收系統在商業應用上因能源費用高漲而越引人注意,因為它能夠提供一個穩定熱源需求,它的吸引力是有效的減少建築物的能源費用支出。
不像傳統的燃油、瓦斯或電力加熱設備,熱回收系統並供應一個非常重要的附加利益,可同時提供”空調製冷”,熱從冷凝器的的高溫轉移熱,再透過和熱水回水熱交換提高熱水溫度或直接送到管排供應暖氣,冷從冷媒降壓後進入蒸發器,可透過空氣或水將降溫而送到現場來供應空調。

熱回收型冰水主機冷媒循環流程圖
而熱回收系統運用在產業上,則可視其產線加以應用,例如:製程熱水可由自來水供應之溫度(約20℃)預熱至40℃左右,可大大減少鍋爐或電熱器之能源使用,更可使用於空調箱空氣預熱及再熱功能,可減少一般使用電熱器之加熱方式,進而減低許多能源使用及運轉費用,假設能搭配使用冷卻水塔溫度控制風扇啟停,想必可減少之能源更是可觀,熱回收系統如果設計使用的佳,可說是種將泥土變黃金的神奇節能方式呢!

熱回收型冰水主機外型構造圖
其實整體熱回收系統之效率高低與否,不僅需搭配管路系統之配置合適度、變頻水泵壓差控制精準度,冷卻水溫,冷卻水質,熱回收水溫及負載端設備(如AHU、MAU、DRY-COIL)熱交換效率高低等息息相關,更需要設備控制系統穩定精確地控制監視,方能提昇整體熱回收系統之效率,減少能源消耗量。希望各位讀者不管在生活或工作中,也能時時刻刻告誡自己做到節能減碳,集合眾人的力量,進一步讓我們達到地球環境永續發展的目標。