【水冷冷水機】水冷式與風(fēng)冷式冷水機組的比較
文摘:分析了水冷式冷水機組與風(fēng)冷式冷水機組在性能、投資、運行管理、能耗等方面的差異,得出了采用水冷式冷水機組的空調(diào)冷源方案。
關(guān)鍵詞:空調(diào)冷源;能耗;初期投資;
隨著空調(diào)技術(shù)的飛速發(fā)展,可作為空調(diào)系統(tǒng)的冷源種類繁多。目前有水冷、風(fēng)冷、溴化鋰吸收式冷水機組。一般來說,在某工程空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計之初,首先需要根據(jù)建筑物的特點、功能、用途、位置等條件,確定選用何種形式的冷源。本文從經(jīng)濟合理性(能耗、設(shè)備初投資、運行費用)和維修管理等方面,對某工程空調(diào)系統(tǒng)的兩種冷源(水冷和風(fēng)冷)方案進行了比較,以選擇一種更為合適和可行的方案。
水冷式冷水機組和風(fēng)冷式冷水機組具有相同的制冷方式和設(shè)備功能,且彼此兼容。不同之處在于兩臺冷凝器的冷卻方式不同。水冷機組一般采用管殼式冷凝器,冷卻介質(zhì)為水;空冷機組采用翅片式冷凝器,冷卻介質(zhì)為空氣。由于風(fēng)冷機組采用空氣直接冷卻,因此系統(tǒng)不需要相關(guān)的冷卻水裝置,包括冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵、管道和閥門系統(tǒng),從而為城市節(jié)約用水,簡化空調(diào)系統(tǒng)。特別適合缺水、干旱地區(qū)使用。
以上兩種冷水機組主要比較如下:
一、性能比較:
水冷機組凝汽器傳熱溫差一般為4-8℃,風(fēng)冷機組凝汽器傳熱溫差一般為8-15℃。在相同的室外環(huán)境溫度下,冷卻循環(huán)水的水溫低于室外空氣的水溫。因此,風(fēng)冷機組在正常運行時的冷凝溫度遠(yuǎn)高于水冷機組,使風(fēng)冷機組在相同的制冷量下,其耗電量大于水冷機組。
二、設(shè)備初始投資比較:
由于水的換熱效率遠(yuǎn)高于空氣的換熱效率,與相同的水冷冷凝器換熱相比,空冷凝汽器具有設(shè)備體積大、材料多、制造成本高等優(yōu)點。盡管增加了冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備成本,但水冷式冷水機組的總成本仍比風(fēng)冷式冷水機組低20%左右。另外,由于風(fēng)冷機組的標(biāo)稱功率比水冷機組大,因此功率容量增加,電控設(shè)備成本也較高。
三、設(shè)備間比較:
風(fēng)冷式冷水機組是一種室外型機器,可放置在建筑物的屋頂或室外地板上。其冷凍水循環(huán)泵也可與冷水機組一起放置,不占用機房。水冷式冷水機組應(yīng)設(shè)置機房,保證冷水機組、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵等設(shè)備的正常運行和使用壽命,冷卻塔設(shè)備應(yīng)放置在建筑物屋頂或室外地板上。由此可見,在建筑無法提供機房的情況下,選擇風(fēng)冷式冷水機組應(yīng)該是一種比較可行的方式。
四、運營成本比較:
由于水冷機組在較低的冷凝溫度下運行,制冷效率高,機組運行能耗小。一般來說,與風(fēng)冷機組相比,水冷機組的總功耗(包括冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機的功耗)僅為風(fēng)冷機組的70%。
五、維護比較:
水冷機組采用管殼式冷凝器,由于污垢在一定范圍內(nèi)積聚,對換熱效率的影響較小,因此機組性能隨污垢的產(chǎn)生而降低,清洗周期長,相對維護成本低??绽錂C組翅片冷凝器的傳熱效率受積灰的影響很大。過濾網(wǎng)必須設(shè)置在冷卻翅片管前,并經(jīng)常清洗。由于風(fēng)冷機組運行壓力大,一般安裝在室外,運行環(huán)境相對較差,維護和可靠性不如水冷機組。
綜上所述,雖然風(fēng)冷機組在節(jié)水、簡化系統(tǒng)、節(jié)省安裝空間等方面具有顯著的優(yōu)勢,但從整個空調(diào)建設(shè)項目的綜合考慮,包括土建工程造價、冷卻水及冷凍水系統(tǒng)造價等,電控及配套管理費用和運行費用,與水冷式冷水機組相比,風(fēng)冷式冷水機組仍沒有明顯的優(yōu)勢。目前,大部分空調(diào)工程都配備了水冷式冷水機組。
從比較中可以看出,冷水機組的選型在初期投資和運行費用上都有明顯的優(yōu)勢,且受外部環(huán)境影響小,性能穩(wěn)定。因此,在本工程設(shè)計中推薦水冷式冷水機組作為空調(diào)系統(tǒng)的冷源設(shè)備。