在能源緊張與環保要求日益提高的背景下，單一功能的制冷或制熱設備已難以滿足企業綜合能效需求。冷水機與熱泵的結合系統，通過能量梯級利用實現 “制冷 + 制熱” 雙重功能，比傳統獨立系統節能 30%-50%，成為工業與商業領域的節能新選擇。
一、冷水機與熱泵結合的工作原理
（一）系統協同機制
該系統核心是共用一套壓縮機和換熱設備，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，熱泵優先利用環境熱量（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，白天生產時系統以制冷為主，為冷庫和生產線提供冷水，回收的冷凝熱用于車間供暖或熱水供應；夜間生產負荷降低，系統切換至制熱模式，專注為員工宿舍提供熱水，實現能源的 24 小時高效利用。
（二）能量回收技術
通過板式換熱器將冷水機冷凝器排出的余熱（溫度約 40-60℃）轉移至熱水系統，熱回收效率可達 70%-85%。某酒店的結合系統，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、不同結合模式的適用場景
（一）空氣源熱泵 + 風冷冷水機
安裝便捷，無需額外水源，適合中小型場所（如商場、辦公樓）。冬季環境溫度高于 - 5℃時制熱效率穩定，低于 - 5℃需開啟電輔熱（能耗增加 20%-30%）。某商場采用該模式后，空調系統年能耗降低 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），適合地質條件允許的大型項目（如工業園區、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。某產業園的地源系統，制冷制熱綜合能耗比傳統系統低 45%。
（三）工業余熱熱泵 + 工藝冷水機
在鋼鐵、化工等有大量工業余熱的場景，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℃）驅動熱泵，同時為煉鋼設備提供冷卻冷水，年節能效益超 500 萬元。
三、系統設計與運行注意事項
（一）負荷匹配設計
需同時計算制冷與制熱需求峰值，避免 “大馬拉小車”。例如某醫院的結合系統，設計時未考慮冬季熱水需求高峰，導致熱泵容量不足，不得不臨時啟用燃油鍋爐，增加了運行成本。建議采用模塊化設計，可根據負荷變化增減運行模塊。
（二）切換控制策略
設置智能切換邏輯：當回收余熱溫度≥50℃時，優先利用余熱制熱；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可實現毫秒級模式切換，確保溫度穩定。
（三）維護要點
定期清洗熱泵蒸發器（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，防止串氣導致效率下降；每年對系統進行能效檢測，確保熱回收效率不低于 70%。
冷水機與熱泵的結合并非簡單設備疊加，而是通過系統集成實現能源的梯級利用。這種模式特別適合有穩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。隨著熱泵技術的進步（如 CO?跨臨界熱泵可實現高溫制熱），未來結合系統的應用場景將更加廣泛。企業在規劃時，需委托專業團隊進行熱負荷計算和方案設計，確保系統長期高效運行。
