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直膨热回收节能技术
蒋伟义-机械暨空调技师
态度决定高度，系统决定耗能
直膨热回收的技术就像是空调界的油电车技术，同样是将本来要排出的无用废能转换回收成所需的有用能量，所以效率会有近倍数的增加，在业界很多公司与技术者都曾开发过此系统与设备，但大部分都失败居多，也无人大力推广此技术，非常可惜。本公司投入大批的的人力物力开发此系统，并已获得国内多项专利，实际实绩有20台成功运转3年以上，为了利益大众，在此分享多年研究的成果。直膨热回收系统非常适合应用在同时需要冷、热的场所如下:
1.脱蜡铸造砂模低温烘干。
2.生技业。(空气露点DP=-5℃~-20℃。)
3.植物工厂。(RH>80%)
4.恒温恒湿实验室。(可调整大范围温湿度设定)
5.中药材或食物低温干燥系统。(烘干温度<60℃)
6.博物馆、军方弹药、武器储藏室。(RH<30%)
7.直热式热泵系统
8.三温暖烤箱空间。
9.其他
传统系统与热回收节能技术最主要差异是传统都是采用电热器加热及加湿。热回收节能技术是采用压缩机的热回收，作为加热及加湿用途，耗电量差异很大。在有些制程干燥系统，最高COP可达10以上。
直膨恒温系统(直膨系统长期被工程人员误解的原因)
个人从事空调工程设计、施工将近30年，非常感谢多位空调前辈、先进的指导，带领我走入此领域，有很多知识是正确而有用的，然而有些知识却是模糊而且错误。希望能解析这些以讹传讹的观念，导正空调界的观念。
首先要谈的是直膨系统(VRF系统)与小型冰水系统之争，以前工程界的老板都非常讨厌VRF系统的登陆，因为相较之下，VRF系统的设备费比重偏高，工程费比重偏低，因此都在攻击VRF系统的缺点，不外乎是造价贵、控制器坏掉很贵、会漏冷媒、修改很麻烦…等等原因，其实真的原因是大部分利润都被设备商赚走了，因为VRF系统减少冰水泵、冰水管保温工程。当然，在商言商，这些都不是技术者的思考角度。以下是我以技术者的角度分析直膨系统与冰水系统的最大差异。
以前VRF系统还未普及之前，直膨系统的压缩机启停造成温度差达2~3℃以上，忽冷忽热，让人用冷气真的有洗三温暖的感觉，相较之下，冰水系统的出风温度比较高，循环风量比较大，所以人体对於忽冷忽热的不适感比较小，此时的冰水空调系统应该是比较好用。但现在变频压缩机或变容量压缩机已经非常进步，空调负载下降时只需调降压缩机的频率或容量，即可平衡运转，性能远胜冰水机。
举下列一例作为比较(在相同的空气侧条件):
冰水系统:出风温度12.5℃ 95%。冰水温度约7℃。
压缩机蒸发温度约2℃。
直膨系统:出风温度12.5℃ 95%。冷媒温度约7℃。
压缩机蒸发温度约7℃。
(相当於冰水12℃的耗电量。而且无冰水泵/热水泵的耗电)
结论:相同的空气侧状态，压缩机蒸发温度提高5℃，已省电15%。无冰水泵节省5%。共20%。
相同的小型吨数系统，采用直膨系统已经比冰水系统省电20%。
水冷式冰水系统与水冷式直膨系统的热交换次数比较，很明显，直膨系统比冰水系统少一次热交换，压缩机蒸发温度提高5℃，压缩机的压缩功及冰水泵共省下20%，如果以能源局证明节电10%以上即可获得节能补助，任何小的冰水系统改为直膨系统都应该获得补助。
直膨恒温恒湿系统(最节能的系统)
另外还有恒温恒湿空调的例子，一般业界认为节能会采用双效热泵系统，同时供应冰水与热水循环系统，作为恒温恒湿空调箱的降温除湿与加热之用，如果以COP来看，效率应该很高了。
但殊不知如果直膨热回收系统同时取冷取热的COP会更高，因为压缩功更小(相较於双效热泵系统)。下图说明此差异会更明显易懂。如果以直膨系统较冰水的省电20%，热水系统再省20%，相加之下，已经省电40%。目前笔者开发此设备已经成功运转3年以上，希望有心要省电的各位先进，能进一步多了解此系统。
具有热管效应的直膨恒温恒湿系统(最节能的系统)
本公司研发的直膨热回收系统(已取得国内发明专利)除了有上述的优点之外，另外冷媒会形成过冷现象，蒸发器的冷媒会增加20~50%的过冷效益。大家都知道，热管应用在除湿系统是相当节能的设备，也就相当於冷却盘管前后曾设1组热管，先降温除湿再加热回空气，如附图四所示，红色粗线部分代表冷媒过冷现象，过冷度大小取决於相对湿度，当相对湿度要求越低时，空气需降至更低温在加热回高温，目前开发成功的案例，为低湿环境(23℃15%)，过冷度高达50%。也就是同一颗压缩机压缩机为过冷时，冷房能力有10RT，应用在本公司直膨热回收系统时，冷房能力可达15RT，因为加热回常温也是热回收，所以COP会很高。
结论
本公司研发的直膨热回收系统(已取得国内发明专利，请勿复制抄袭)是很成熟且成功的技术，保证节能50%以上，很容易通过能源局结节能绩效专案补助，希望提供各为读者参考，若有兴趣技术交流合作，可与本人连络。
