在能源緊張與環(huán)保要求日益提高的背景下，單一功能的制冷或制熱設(shè)備已難以滿足企業(yè)綜合能效需求。冷水機與熱泵的結(jié)合系統(tǒng)，通過能量梯級利用實現(xiàn) “制冷 + 制熱” 雙重功能，比傳統(tǒng)獨立系統(tǒng)節(jié)能 30%-50%，成為工業(yè)與商業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能新選擇。
一、冷水機與熱泵結(jié)合的工作原理
（一）系統(tǒng)協(xié)同機制
該系統(tǒng)核心是共用一套壓縮機和換熱設(shè)備，通過四通換向閥切換運行模式：制冷時，冷水機正常輸出低溫冷水，同時將冷凝熱通過熱泵模塊回收利用；制熱時，熱泵優(yōu)先利用環(huán)境熱量（如空氣、水源），不足部分由冷水機的輔助加熱功能補充。
例如在食品加工廠，白天生產(chǎn)時系統(tǒng)以制冷為主，為冷庫和生產(chǎn)線提供冷水，回收的冷凝熱用于車間供暖或熱水供應(yīng)；夜間生產(chǎn)負荷降低，系統(tǒng)切換至制熱模式，專注為員工宿舍提供熱水，實現(xiàn)能源的 24 小時高效利用。
（二）能量回收技術(shù)
通過板式換熱器將冷水機冷凝器排出的余熱（溫度約 40-60℃）轉(zhuǎn)移至熱水系統(tǒng)，熱回收效率可達 70%-85%。某酒店的結(jié)合系統(tǒng)，夏季通過冷水機制冷時，回收的余熱可滿足酒店 80% 的熱水需求，每年減少天然氣消耗約 1.2 萬立方米。
二、不同結(jié)合模式的適用場景
（一）空氣源熱泵 + 風(fēng)冷冷水機
安裝便捷，無需額外水源，適合中小型場所（如商場、辦公樓）。冬季環(huán)境溫度高于 - 5℃時制熱效率穩(wěn)定，低于 - 5℃需開啟電輔熱（能耗增加 20%-30%）。某商場采用該模式后，空調(diào)系統(tǒng)年能耗降低 35%，投資回收期約 3 年。
（二）地源熱泵 + 水冷冷水機
利用土壤恒溫特性（10-15℃），制熱 COP 值可達 4.0-5.0（空氣源熱泵為 2.5-3.5），適合地質(zhì)條件允許的大型項目（如工業(yè)園區(qū)、度假村）。初期需打井埋管（深度 50-100 米），但運行成本低，壽命長達 20 年以上。某產(chǎn)業(yè)園的地源系統(tǒng)，制冷制熱綜合能耗比傳統(tǒng)系統(tǒng)低 45%。
（三）工業(yè)余熱熱泵 + 工藝?yán)渌畽C
在鋼鐵、化工等有大量工業(yè)余熱的場景，可將余熱作為熱泵熱源，效率比空氣源高 50%。某鋼鐵廠利用高爐余熱（80-120℃）驅(qū)動熱泵，同時為煉鋼設(shè)備提供冷卻冷水，年節(jié)能效益超 500 萬元。
三、系統(tǒng)設(shè)計與運行注意事項
（一）負荷匹配設(shè)計
需同時計算制冷與制熱需求峰值，避免 “大馬拉小車”。例如某醫(yī)院的結(jié)合系統(tǒng)，設(shè)計時未考慮冬季熱水需求高峰，導(dǎo)致熱泵容量不足，不得不臨時啟用燃油鍋爐，增加了運行成本。建議采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)負荷變化增減運行模塊。
（二）切換控制策略
設(shè)置智能切換邏輯：當(dāng)回收余熱溫度≥50℃時，優(yōu)先利用余熱制熱；低于 40℃時，啟動熱泵輔助加熱；制冷需求與制熱需求比例超過 3:1 時，單獨運行冷水機，避免能量浪費。蘇州新久陽機械的智能控制系統(tǒng)可實現(xiàn)毫秒級模式切換，確保溫度穩(wěn)定。
（三）維護要點
定期清洗熱泵蒸發(fā)器（空氣源需清理翅片積灰，地源需檢測埋管換熱器性能）；每季度檢查四通換向閥密封性，防止串氣導(dǎo)致效率下降；每年對系統(tǒng)進行能效檢測，確保熱回收效率不低于 70%。
冷水機與熱泵的結(jié)合并非簡單設(shè)備疊加，而是通過系統(tǒng)集成實現(xiàn)能源的梯級利用。這種模式特別適合有穩(wěn)定制冷和制熱需求的場所，既能降低運行成本，又能減少碳排放。隨著熱泵技術(shù)的進步（如 CO?跨臨界熱泵可實現(xiàn)高溫制熱），未來結(jié)合系統(tǒng)的應(yīng)用場景將更加廣泛。企業(yè)在規(guī)劃時，需委托專業(yè)團隊進行熱負荷計算和方案設(shè)計，確保系統(tǒng)長期高效運行。
