風冷式冷水機組與水冷式冷水機組的比較

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在空調技術快速發展的今天,可用作空調系統的冷源形式多種多樣。目前常用的有水冷、風冷冷水機組、溴化鋰吸收式冷水機組。通常我們在對某工程項目進行空調系統方案設計之初,首先要根據建筑物的特性、功能、用途及所在地域等多種條件,來確定選用何種形式的冷源。本文從冷源的經濟合理性(能耗、設備的初投資、運行成本)、維護管理等方面比較了某工程空調系統的兩種冷源(水冷與風冷冷水機組)方案,從而選擇出一個比較適宜、可行的方案。
水冷式冷水機組與風冷式冷水機組在制冷方式與設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。水冷式機組一般采用殼管式冷凝器,以水為冷卻介質;而風冷式機組采用翅片式冷凝器,直接以空氣為冷卻介質。由于風冷式機組直接以空氣冷卻,因此系統中不需要相關的冷卻水裝置,其中包括冷卻塔、冷卻水循環泵、管道及閥門系統等,從而節約城市用水,簡化了空調系統。其特別適合在缺水和干燥地區使用。
1、性能比較:
水冷式機組冷凝器的傳熱溫差一般為4~8℃,而風冷式機組的傳熱溫差一般為8~15℃,在相同的室外環境溫度下,冷卻循環水的水溫要比室外空氣溫度低,因此風冷式機組正常運轉的冷凝溫度要比水冷機組的冷凝溫度高得多,從而使風冷式機組在相同的制冷量情況下,其耗電量比水冷式機組大。
2、設備初投資比較:
由于水的換熱效率遠遠大于空氣的換熱效率,風冷式冷凝器與相同換熱量的水冷式冷凝器相比,設備體積大,所用材料多,制造成本較高。水冷式冷水機組即使加上冷卻水系統的設備費用,其總費用仍要比風冷式機組低20%左右。另外,由于風冷機組的設備名義功率比水冷機組的名義功率大,在電力增容、電控設備等方面的費用也較高。
3、設備機房比較:
風冷式冷水機組是戶外型機器,可以放在建筑物的屋面或室外地坪上,其冷凍水循環泵亦可與機組放在一起,不需占用機房。對于水冷式冷水機組則應該提供機房,以確保設備包括冷水機組、冷凍水循環泵、冷卻水循環泵正常運行和使用壽命,同時在建筑物地屋面或室外地坪上放有冷卻塔設備。由此可見,在建筑物無法提供機房的情況下,選用風冷式冷水機組,應該是一個比較可行的方式。
4、運行成本比較:
由于水冷機組運轉在較低的冷凝溫度下,制冷效率高,機組運轉的耗電量較小。一般來說,相同制冷量的水冷式冷水機組與風冷機組比較,水冷式機組的總體耗電量(包括冷卻水泵及冷卻塔風機的電耗量)僅為風冷式機組耗電量的70%。
5、維護性比較:
水冷式機組所使用的殼管式冷凝器在污垢積聚一定范圍內,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,相對維護費用會低。而風冷式機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置濾塵柵網,并且需要頻繁清洗。由于風冷式機組運轉壓力較高,一般安裝在室外,運行環境相對較為惡劣,在維護性及可靠性方面均不如水冷式冷水機組。
綜上所述,風冷式機組雖然在節約用水、簡化系統及節約安裝空間等方面具有顯著優點,但從整個空調建設工程綜合考慮上,包括土建費用、冷卻水和冷凍水系統費用、電控和配套管理費及運行費用等,與水冷式冷水機組相比,風冷式冷水機組還不顯優勢。目前,絕大部分空調工程的主機選配,還是以水冷式冷水機組為主。
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