风冷风冷与水冷比较

发布日期:2022-02-03 00:30:01 来源:风机百科

 

城市中大型公共建筑逐渐增多,集中空调的应用也越来越普遍,而做为集中空调系统运行部分中最核心的冷源生产部分u2014u2014冷水机组的选择,是决定集中空调投资运行费用及运行效果的最重要因素,按制冷机组冷凝器的冷却方式来分,一般分为水冷式和风冷式两种。

水冷式冷水机组是用水冷却高压气态制冷剂,使之冷凝。采用水冷式冷凝器可以得到比较低的冷凝温度,这对于制冷系统的制冷能力和运行经济性均较为有利。因此,多采用此种制冷方式。而风冷式冷水机组是利用空气使气态制冷剂冷凝,无需冷却塔、冷却水循环管路,因此系统简单,特别适用于水源缺乏,用水有限制的地方。因此,近几年来,风冷式机组的选用在我国有增加的趋势。

(1)制冷性能比较

风冷式冷水机组的冷凝温度和冷凝压力取决于室外干球温度;水冷式冷水机组的冷凝温度和冷凝压力取决于冷却塔的出水温度。根据暖通设计规范,冷水机组冷凝温度一般取比冷却水进、出口平均水温高5℃~7℃。我国大部分地区设计冷却水进、出口水温取32℃~37℃,因此,水冷式冷凝器冷凝温度可按40℃考虑。而风冷式冷凝器温度应比夏季空调室外计算干球温度高15℃,我国大部分地区夏季空调室外计算干球温度都在30℃以上,京津地区夏季相当长的时间处于33℃以上,这样其冷凝温度在45℃~50℃之间,即风冷式机组冷凝温度比水冷式高5℃~10℃,因而其制冷能力不如水冷式机组,加之空气的导热性和热容量比水小得多,因此,风冷机组能耗指标一般都大于0.28(kW/kW)。经计算,福慧花园工程风冷式机组能耗约为0.33(kW/kW)。而水冷机组的能耗指标一般都在0.23(kW/kW)以下,离心式水冷机组的能耗指标多为0.20(kW/kW)左右。由此可以看出,风冷式机组较之水冷式机组其制冷效率是较低的。

(2)运行的经济性比较

冷水机组在空调季节运行时,因水冷机组其冷却水基本为循环水,因此主要费用差距将发生在耗电量上。在整个空调季节因制冷机组并未全部以满负荷运行,在低负荷条件下,水冷与风冷机组的耗能量差距并不能达到80.7 kW。但是在最热季节机组满负荷运行时,工作时问又远大于8 h,因此,两种机组每个空调季节的耗电差按以上方法计算,应该基本反映实际情况。另外,由于风冷机组电机总功率增大,福慧花园小区配电室变压器容量增大,各种控制柜、接触器、保护开关型号增大,城市用电配套费、增容费随之增加。这样计算,风冷式机组的初投资和运行费用还要增加。

(3)机组热功比较

因风冷式冷水机组冷凝器是与空气换热,而空气的蓄热性、导热性均较水小的多。为便于散热,风冷式机组的冷凝器必须具备较大换热面积,由此造成风冷机组体积庞大,约比相同制冷量的水冷机组体积大3~4倍,重量也较水冷机组重许多。这就意味着制冷机组的基础做法、运输、吊装等更复杂、难度更大。且由于风冷机组制冷能力较之水冷机组低的多,以福慧花园为例:770 kW的制冷量,选择风冷机组五台而选择水冷机组一台即可满足要求,一般以选择两台为最佳方案。虽需配属冷却塔、冷却水循环泵和水管路系统等,但较之风冷机组其占地、设备投资费用都可节约40%以上。

(4)对机房要求的比较

水冷式方案中的冷却塔,冷却水循环泵等可设置于屋顶露天,制冷机系统一般要求设置于设备层的机房内,以福慧花园I期工程为例:制冷量为770 kW的机组其占地面积约7 m2,计人冷冻水泵、管路系统等共占地面积约20 m2。机房要求有安装与检修空间,因此需要设置面积约30 m2的空调机房即可。

机组及冷冻水泵基础要有隔声、隔震处理,该机房可设置于地下室或屋顶任意位置。风冷式方案中无冷却塔、无冷却水循环泵,仅包括制冷机组与冷冻水泵及管道系统。以上设备完全可以设置在建筑物屋顶,设备基础仅采取隔声隔震措施即可,不需专门的机房,不占建筑面积,只需冬季放净存水,完全露天放置,这也是该种空调方案最大的优点。但因其选用的冷水机组台数较多,自重及运行重量较大,福慧花园工程冷水机组每台净重约3.8 t,放置于屋顶必然使建筑物结构增加设计强度,况且因机组露天放置,四季风吹雨打,使用寿命较之机房放置的水冷机组短得多,尤其是在塘沽这样的滨海地区,海风大碱性强,机组运行数个空调季节后质量难以保证。

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