風冷風冷與水冷比較
發(fā)布日期:2022-02-03 00:30:01 來源:風機百科
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城市中大型公共建筑逐漸增多,集中空調的應用也越來越普遍,而做為集中空調系統運行部分中最核心的冷源生產部分u2014u2014冷水機組的選擇,是決定集中空調投資運行費用及運行效果的最重要因素,按制冷機組冷凝器的冷卻方式來分,一般分為水冷式和風冷式兩種。水冷式冷水機組是用水冷卻高壓氣態(tài)制冷劑,使之冷凝。采用水冷式冷凝器可以得到比較低的冷凝溫度,這對于制冷系統的制冷能力和運行經濟性均較為有利。因此,多采用此種制冷方式。而風冷式冷水機組是利用空氣使氣態(tài)制冷劑冷凝,無需冷卻塔、冷卻水循環(huán)管路,因此系統簡單,特別適用于水源缺乏,用水有限制的地方。因此,近幾年來,風冷式機組的選用在我國有增加的趨勢。
(1)制冷性能比較
風冷式冷水機組的冷凝溫度和冷凝壓力取決于室外干球溫度;水冷式冷水機組的冷凝溫度和冷凝壓力取決于冷卻塔的出水溫度。根據暖通設計規(guī)范,冷水機組冷凝溫度一般取比冷卻水進、出口平均水溫高5℃~7℃。我國大部分地區(qū)設計冷卻水進、出口水溫取32℃~37℃,因此,水冷式冷凝器冷凝溫度可按40℃考慮。而風冷式冷凝器溫度應比夏季空調室外計算干球溫度高15℃,我國大部分地區(qū)夏季空調室外計算干球溫度都在30℃以上,京津地區(qū)夏季相當長的時間處于33℃以上,這樣其冷凝溫度在45℃~50℃之間,即風冷式機組冷凝溫度比水冷式高5℃~10℃,因而其制冷能力不如水冷式機組,加之空氣的導熱性和熱容量比水小得多,因此,風冷機組能耗指標一般都大于0.28(kW/kW)。經計算,?;刍▓@工程風冷式機組能耗約為0.33(kW/kW)。而水冷機組的能耗指標一般都在0.23(kW/kW)以下,離心式水冷機組的能耗指標多為0.20(kW/kW)左右。由此可以看出,風冷式機組較之水冷式機組其制冷效率是較低的。
(2)運行的經濟性比較
冷水機組在空調季節(jié)運行時,因水冷機組其冷卻水基本為循環(huán)水,因此主要費用差距將發(fā)生在耗電量上。在整個空調季節(jié)因制冷機組并未全部以滿負荷運行,在低負荷條件下,水冷與風冷機組的耗能量差距并不能達到80.7 kW。但是在最熱季節(jié)機組滿負荷運行時,工作時問又遠大于8 h,因此,兩種機組每個空調季節(jié)的耗電差按以上方法計算,應該基本反映實際情況。另外,由于風冷機組電機總功率增大,福慧花園小區(qū)配電室變壓器容量增大,各種控制柜、接觸器、保護開關型號增大,城市用電配套費、增容費隨之增加。這樣計算,風冷式機組的初投資和運行費用還要增加。
(3)機組熱功比較
因風冷式冷水機組冷凝器是與空氣換熱,而空氣的蓄熱性、導熱性均較水小的多。為便于散熱,風冷式機組的冷凝器必須具備較大換熱面積,由此造成風冷機組體積龐大,約比相同制冷量的水冷機組體積大3~4倍,重量也較水冷機組重許多。這就意味著制冷機組的基礎做法、運輸、吊裝等更復雜、難度更大。且由于風冷機組制冷能力較之水冷機組低的多,以?;刍▓@為例:770 kW的制冷量,選擇風冷機組五臺而選擇水冷機組一臺即可滿足要求,一般以選擇兩臺為最佳方案。雖需配屬冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵和水管路系統等,但較之風冷機組其占地、設備投資費用都可節(jié)約40%以上。
(4)對機房要求的比較
水冷式方案中的冷卻塔,冷卻水循環(huán)泵等可設置于屋頂露天,制冷機系統一般要求設置于設備層的機房內,以福慧花園I期工程為例:制冷量為770 kW的機組其占地面積約7 m2,計人冷凍水泵、管路系統等共占地面積約20 m2。機房要求有安裝與檢修空間,因此需要設置面積約30 m2的空調機房即可。
機組及冷凍水泵基礎要有隔聲、隔震處理,該機房可設置于地下室或屋頂任意位置。風冷式方案中無冷卻塔、無冷卻水循環(huán)泵,僅包括制冷機組與冷凍水泵及管道系統。以上設備完全可以設置在建筑物屋頂,設備基礎僅采取隔聲隔震措施即可,不需專門的機房,不占建筑面積,只需冬季放凈存水,完全露天放置,這也是該種空調方案最大的優(yōu)點。但因其選用的冷水機組臺數較多,自重及運行重量較大,?;刍▓@工程冷水機組每臺凈重約3.8 t,放置于屋頂必然使建筑物結構增加設計強度,況且因機組露天放置,四季風吹雨打,使用壽命較之機房放置的水冷機組短得多,尤其是在塘沽這樣的濱海地區(qū),海風大堿性強,機組運行數個空調季節(jié)后質量難以保證。