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水冷式冷水機組與風冷式冷水機組的區別以及如何靈活運用?时间:2021-05-17 圖1-風冷式冷水機是利用殼管蒸發器使水與冷媒進行熱交換,冷媒系統在吸收水中的熱負荷,使水降溫產生冷水后﹐通過壓縮機的作用使熱量帶到翅片式冷凝器,再由散熱風扇散失到外界的空氣中(風冷卻); 圖2-水冷式冷水機是利用殼管蒸發器使水與冷媒進行熱交換,冷媒系統在吸收水中的熱負荷,使水降溫產生冷水后﹐通過壓縮機的作用將熱量帶至殼管式冷凝器,由冷媒與水進行熱交換﹐使水吸收熱量后通過水管將熱量帶出外部的冷卻塔散失(水冷卻) 如上圖所示,最初壓縮機吸入蒸發冷凍后的低溫低壓制冷劑氣體,壓縮成高溫高壓氣體送入冷凝器的高壓高溫氣體通過冷凝器冷卻后,將氣體凝結成常溫高壓液體的常溫高壓液體流入熱膨脹閥,節流成低溫低壓的濕蒸汽,流入殼體蒸發器,吸收蒸發器內冷凍水的熱量降低水溫的蒸發后的制冷劑再次吸入壓縮機,重復下一個制冷循環,實現制冷目的。 水冷冷水機組和風冷冷水機組在制冷方式和設備功能上完全相同,可以相互兼容。區別在于兩者冷凝器的冷卻方式不同。水冷機組一般采用殼管式冷凝器,以水為冷卻介質;風冷機組采用翅片式冷凝器,直接以空氣為冷卻介質。由于風冷機組直接用空氣冷卻,系統中不需要相關的冷卻水裝置,包括冷卻塔、冷卻水循環泵、管道和閥門系統,從而節約城市用水,簡化空調系統。特別適合缺水干燥區域。 對于上述兩種類型的冷水機組,主要比較如下: 1.性能比較: 水冷機組冷凝器的傳熱溫差一般為4~8℃,而風冷機組的傳熱溫差一般為8~15℃。在相同的室外環境溫度下,冷卻循環水的水溫低于室外空氣溫度。因此,風冷機組正常運行的冷凝溫度遠高于水冷機組的冷凝溫度,使得風冷機組在相同的制冷能力下耗電量大于水冷機組。 2.設備初始投資比較: 由于水的熱交換效率遠遠大于空氣的熱交換效率,風冷式冷凝器與相同熱交換量的水冷式冷凝器相比,設備體積大,使用的材料多,制造成本高。水冷式冷水機組即使加上冷卻水系統的設備費用,其總費用也比風冷式機組低20%左右。另外,由于風冷機組的設備名義電力大于水冷機組的名義電力,電力容量增加、電氣控制設備等費用也高。 3.機房設備比較: 風冷冷水機組是一種室外機器,可放置在建筑物的屋頂或室外地面上,其冷凍水循環泵也可與機組放置在一起,無需占用機房。對水冷冷水機組而言,應提供機房,以保證設備包括冷水機組、冷凍水循環泵、冷卻水循環泵的正常運行和使用壽命,并在建筑物的屋頂或室外地面上設置冷卻塔設備。由此可見,在建筑物不能提供機房的情況下,選擇風冷冷水機組,應是一種較為可行的方式。 4.運行成本比較: 由于水冷機組在較低的冷凝溫度下運行,制冷效率高,機組運行的功耗小。一般來說,相同制冷量的水冷冷水機組與風冷機組相比,水冷機組的總功耗(包括冷卻泵和冷卻塔風機)只有風冷機組的70%。 5.維護比較: 水冷機組使用的殼管式冷凝器在污垢積聚的一定范圍內,對換熱效率的影響較小,因此機組性能隨污垢產生而下降的幅度較小,清洗周期較長,相對維護成本較低。而且風冷機組使用的翅片式冷凝器換熱效率受污垢積聚的影響較大,散熱翅片管前必須設置濾塵網,且要經常清洗。由于風冷機組運行壓力高,一般安裝在室外,運行環境相對較差,在維護和可靠性方面不如水冷機組。 綜上所述,風冷機組雖然在節水、簡化系統、節約安裝空間等方面有顯著優勢,但從整個空調建設項目的綜合考慮,包括土建成本、冷卻水和冷凍水系統成本、電氣控制和配套管理成本和運行成本。與水冷冷水機組相比,風冷冷水機組沒有顯著優勢。目前,大多數空調項目的主機選擇主要是水冷水機組。 至于熱泵機組,現在被認為是一種有利于環保的高效節能裝置。但技術上需要解決的問題是冬季供暖能力的不足。尤其是在中國北方(蘇州每年都會出現一些天數),當環境溫度降至零下時,其供暖能力只能達到標準工況的50%左右。目前解決這個問題的主要方法是選擇比設計制冷量大的熱泵機組,以滿足冬季供熱(這對用戶夏季運行成本非常不利)。第二,冬季只供應少量生活熱水,主要供熱依賴其他熱源。因此,在空調工程的設計中,只要機房條件允許,集中供冷仍以水冷卻機組為主,供熱鍋爐供熱系統或城市熱網供熱更經濟合理。 |