圖1-風(fēng)冷式冷水機(jī)是利用殼管蒸發(fā)器使水與冷媒進(jìn)行熱交換，冷媒系統(tǒng)在吸收水中的熱負(fù)荷，使水降溫產(chǎn)生冷水后﹐通過壓縮機(jī)的作用使熱量帶到翅片式冷凝器，再由散熱風(fēng)扇散失到外界的空氣中(風(fēng)冷卻);
圖2-水冷式冷水機(jī)是利用殼管蒸發(fā)器使水與冷媒進(jìn)行熱交換，冷媒系統(tǒng)在吸收水中的熱負(fù)荷，使水降溫產(chǎn)生冷水后﹐通過壓縮機(jī)的作用將熱量帶至殼管式冷凝器，由冷媒與水進(jìn)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)
如上兩圖，開始時(shí)由壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)制冷后的低溫低壓制冷劑氣體，然后壓縮成高溫高壓氣體送冷凝器;高壓高溫氣體經(jīng)冷凝器冷卻后使氣體冷凝變?yōu)槌馗邏阂后w;當(dāng)常溫高壓液體流入熱力膨脹閥，經(jīng)節(jié)流成低溫低壓的濕蒸氣，流入殼管蒸發(fā)器，吸收蒸發(fā)器內(nèi)的冷凍水的熱量使水溫度下降;蒸發(fā)后的制冷劑再吸回到壓縮機(jī)中，又重復(fù)下一個(gè)制冷循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)制冷目的。
水冷式冷水機(jī)組與風(fēng)冷式冷水機(jī)組在制冷方式與設(shè)備功能方面是完全相同的，兩者可互相兼容。所不同的是，兩者冷凝器的冷卻方式不同。水冷式機(jī)組一般采用殼管式冷凝器，以水為冷卻介質(zhì);而風(fēng)冷式機(jī)組采用翅片式冷凝器，直接以空氣為冷卻介質(zhì)。由于風(fēng)冷式機(jī)組直接以空氣冷卻，因此系統(tǒng)中不需要相關(guān)的冷卻水裝置，其中包括冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵、管道及閥門系統(tǒng)等，從而節(jié)約城市用水，簡(jiǎn)化了制冷系統(tǒng)。其特別適合在缺水和干燥地區(qū)使用。
針對(duì)上述兩種機(jī)型的冷水機(jī)組，主要的比較如下：
1、性能比較：
水冷式冷水機(jī)組冷凝器的傳熱溫差一般為4~8℃，而風(fēng)冷式機(jī)組的傳熱溫差一般為8~15℃，在相同的室外環(huán)境溫度下，冷卻循環(huán)水的水溫要比室外空氣溫度低，因此風(fēng)冷式冷水機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)的冷凝溫度要比水冷機(jī)組的冷凝溫度高得多，從而使風(fēng)冷式冷水機(jī)組在相同的制冷量情況下，其耗電量比水冷式冷水機(jī)組大。
2、設(shè)備初投資比較：
由于水的換熱效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣的換熱效率，風(fēng)冷式冷凝器與相同換熱量的水冷式冷凝器相比，設(shè)備體積大，所用材料多，制造成本較高。水冷式冷水機(jī)組即使加上冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備費(fèi)用，其總費(fèi)用仍要比風(fēng)冷式機(jī)組低20%左右。另外，由于風(fēng)冷式冷水機(jī)組的設(shè)備名義功率比水冷式冷水機(jī)組的名義功率大，在電力增容、電控設(shè)備等方面的費(fèi)用也較高。
3、設(shè)備機(jī)房比較：
風(fēng)冷式冷水機(jī)組是戶外型機(jī)器，可以放在建筑物的屋面或室外地坪上，其冷凍水循環(huán)泵亦可與機(jī)組放在一起，不需占用機(jī)房。對(duì)于水冷式冷水機(jī)組則應(yīng)該提供機(jī)房，以確保設(shè)備包括冷水機(jī)組、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵正常運(yùn)行和使用壽命，同時(shí)在建筑物地屋面或室外地坪上放有冷卻塔設(shè)備。由此可見，在建筑物無法提供機(jī)房的情況下，選用風(fēng)冷式冷水機(jī)組，應(yīng)該是一個(gè)比較可行的方式。
4、運(yùn)行成本比較：
由于水冷冷水機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)在較低的冷凝溫度下，制冷效率高，機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的耗電量較小。一般來說，相同制冷量的水冷式冷水機(jī)組與風(fēng)冷機(jī)組比較，水冷式冷水機(jī)組的總體耗電量(包括冷卻水泵及冷卻塔風(fēng)機(jī)的電耗量)僅為風(fēng)冷式機(jī)組耗電量的70%。
5、維護(hù)性比較：
水冷式冷水機(jī)組所使用的殼管式冷凝器在污垢積聚一定范圍內(nèi)，對(duì)換熱效率的影響較小，因此機(jī)組性能隨污垢產(chǎn)生而下降的幅度較小，清洗周期較長(zhǎng)，相對(duì)維護(hù)費(fèi)用會(huì)低。而風(fēng)冷式冷水機(jī)組使用的翅片式冷凝器的換熱效率受灰垢積聚的影響較大，散熱翅片管前必須設(shè)置濾塵柵網(wǎng)，并且需要頻繁清洗。由于風(fēng)冷式機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)壓力較高，一般安裝在室外，運(yùn)行環(huán)境相對(duì)較為惡劣，在維護(hù)性及可靠性方面均不如水冷式冷水機(jī)組。
綜上所述，風(fēng)冷式冷水機(jī)組雖然在節(jié)約用水、簡(jiǎn)化系統(tǒng)及節(jié)約安裝空間等方面具有顯著優(yōu)點(diǎn)，但從整個(gè)空調(diào)建設(shè)工程綜合考慮上，包括土建費(fèi)用、冷卻水和冷凍水系統(tǒng)費(fèi)用、電控和配套管理費(fèi)及運(yùn)行費(fèi)用等，與水冷式冷水機(jī)組相比，風(fēng)冷式冷水機(jī)組還不顯優(yōu)勢(shì)。目前，絕大部分空調(diào)工程的主機(jī)選配，還是以水冷式冷水機(jī)組為主。
關(guān)于熱泵型機(jī)組，現(xiàn)在已被公認(rèn)為是一種有利于環(huán)境保護(hù)的高效節(jié)能裝置。但在技術(shù)上尚需函待解決的問題是冬季制熱能力的不足。尤其在我國(guó)北方地區(qū)(蘇州地區(qū)每年也會(huì)出現(xiàn)一些天數(shù))，當(dāng)環(huán)境溫度降至零下時(shí)，其制熱能力只能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)工況的50%左右。目前解決這一問題的主要方法一是在主機(jī)選型時(shí)選用比設(shè)計(jì)制冷量大一號(hào)或大二號(hào)的熱泵型機(jī)組以滿足冬季供熱(這對(duì)用戶的夏季運(yùn)行成本是非常不利的)，二是冬季僅供給少量生活熱水，主要供熱仍依靠其它熱源。因此在空調(diào)工程的設(shè)計(jì)中，只要機(jī)房條件允許，集中供冷還是以水冷式冷水機(jī)組為主，供熱則使用鍋爐供熱系統(tǒng)或依靠城市熱網(wǎng)供應(yīng)較為經(jīng)濟(jì)合理。 |
