什么是冷水机系统
商业建筑使用供暖、通风和空调 (HVAC) 系统对建筑物进行除湿和制冷。现代商业建筑寻求高效的HVAC 系统和组件,作为以建筑性能和可持续性为中心的更广泛倡议的一部分。建筑使用者也对
HVAC 系统将按预期运行抱有很高的期望。无论建筑的外部条件如何,它都能创造一个舒适的内部环境。
冷水机已成为酒店、餐厅、医院、体育场馆、工业和制造厂等各种商业设施中不可缺少的
HVAC 部件。业界早就认识到,在大多数地区,冷水机组系统是最大的单一电力消耗。设施。在季节期间,它们很容易消耗超过总用电量的 50%13%。根据美国能源部(DOE) ,冷却器可组合使用,约占北美总发电量的 20% 。此外,美国能源部估计,由于各种操作效率低下,冷却器的额外能源消耗可能高达
30%。这些公认的低效率每年给公司和建筑设施带来数十亿美元的损失。通常,冷却器有助于将热量从内部环境传递到外部环境。传热装置取决于制冷剂在制冷系统中循环时的物理状态。当然,冷水机组可以是任何中央空调系统的核心。
冷水机组是如何工作的
冷水机组的工作原理是蒸汽压缩或蒸汽吸收。冷却器在大约 50°f (10°C) 的所需温度下向工艺水系统的冷端提供连续的冷却液流。然后,冷却剂通过工艺泵送,从设施的某个区域(例如,机械、工艺设备等)抽取热量,然后流回工艺水系统的回流侧。
使用蒸汽压缩机械制冷系统的冷却器,通过称为蒸发器的装置与工艺水系统相连。制冷剂通过蒸发器、压缩机、冷凝器和冷却器的膨胀装置循环。热力学过程发生在冷却器的上述每个部件中。蒸发器起到热交换器的作用,将工艺冷却液流捕获的热量传递到制冷剂。当发生热传递时,制冷剂蒸发并从低压液体变为蒸汽。同时,工艺冷却液的温度降低,然后制冷剂流向执行各种功能的压缩机。首先,它将制冷剂从蒸发器中排出,并确保蒸发器中的压力保持在足够低的水平,以正确的速率吸收热量。其次,它增加了制冷剂蒸汽离开的压力,以确保其温度保持足够高,以便在到达冷凝器时释放热量。制冷剂在冷凝器中返回液体。当制冷剂从蒸汽变为液体时释放的潜热被冷却介质(空气或水)。
冷却器类型从环境中带走。如上所述,两种不同的冷却介质(空气或水)可以促进制冷剂从蒸汽变为液体时释放的潜热的传递。因此,冷水机可以使用两种不同类型的冷凝器,风冷式和水冷式。
风冷式冷凝器,它们类似于冷却汽车发动机的“散热器”。他们使用电动鼓风机迫使空气通过制冷剂管路的格栅。除非专门为高环境条件设计,否则风冷式冷凝器需要 95°f (35°C) 或更低的环境温度才能有效运行。
水冷式冷凝器的功能与风冷式冷凝器相同,但需要两个步骤才能完成热传递。首先,热量从制冷剂蒸汽传递到冷凝器水。然后,热的冷凝器水被泵送到冷却塔,在那里,过程热量最终被排放到大气。
水冷式冷水机组:
水冷式冷水机组有一个水冷式冷凝器与冷却塔相连。它们通常用于供水充足的中型和大型装置。由于水冷式冷水机组相对独立于环境温度波动,可以为商用和工业空调提供更稳定的性能。水冷式冷水机的尺寸从 20 吨的小型号到数千吨的型号不等,为世界上最大的设施如机场、购物中心和其他设施提供冷却。
典型的水冷式冷水机使用冷却塔回收的冷凝水来冷凝制冷剂。水冷式冷水机中的制冷剂取决于进入冷凝器的水温(和流量),其功能与环境湿球温度有关。由于湿球温度总是低于干球温度,因此水冷式冷水机中的制冷剂冷凝温度(和压力)通常明显低于风冷式冷水机。因此,水冷式冷水机组可以更有效地运行。
水冷式冷水机组通常安装在室内,远离自然环境。因此,水冷式冷水机组可以提供更长的使用寿命。水冷式冷水机组通常是大型装置的唯一选择。与风冷式冷水机组相比,额外的冷却塔系统将需要额外的安装和维护成本。
风冷式冷水机组:风冷式冷水机组依靠环境空气冷却的冷凝器。因此,风冷式冷水机组可能在空间有限的中小型装置中得到普遍应用。风冷式冷水机是水资源紧缺的场合最实用的选择。
典型的风冷式冷水机可配置螺旋桨风机或机械制冷循环,通过翅片盘管吸收环境空气,冷凝制冷剂。制冷蒸汽在风冷式冷凝器中的冷凝使热量能够传递到大气中。
风冷式冷水机组具有安装成本低的显著优点。与水冷式冷水机组相比,由于相对简单,维修也更容易。风冷式冷水机组占用的空间较小,但大部分都位于设施外。因此,户外元件会破坏其功能寿命。
风冷冷水机组的包罗万象,降低维护成本。它们的相对简单和减少的空间需求在许多类型的安装中创造了巨大的优势。