風(fēng)冷與水冷制冷方案的比較

1、 2000年9月第3期(總67 鐵道工程學(xué)報(bào)Sep tem ber, 2000(文章編號(hào):1006-2106(2000 03-0118-03風(fēng)冷與水冷制冷方案的比較李波孫淑杰2(1. 中鐵建設(shè)開發(fā)中心北京100055; 2. 鐵道部直屬房產(chǎn)建筑處北京100844提要:分析了風(fēng)冷式冷水機(jī)組與水冷式冷水機(jī)組的不同及各自的優(yōu)缺點(diǎn), 選擇不同的制冷方案。主題詞:風(fēng)冷式冷水機(jī)組; 水冷式冷水機(jī)組; 制冷方案中圖分類號(hào):TU 83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A11引言目前, , 應(yīng)用也越來越普遍, 冷水機(jī)組的選擇, 是決定集中空調(diào)投資運(yùn)行費(fèi)用及運(yùn)行效果的最重要因素, 按制冷機(jī)組冷凝器的冷卻方式來分, 一般分為水冷式和風(fēng)冷

2、式兩種。水冷式冷水機(jī)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(duì)于制冷系統(tǒng)的制冷能力和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性均較為有利。因此, 目前多采用此種制冷方式。而風(fēng)冷式冷水機(jī)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(tǒng)簡(jiǎn)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(fēng)冷式機(jī)組的選用在我國有增加的趨勢(shì)。筆者在負(fù)責(zé)天津塘沽?；刍▓@ 期暖通工程施工時(shí), 該工程首層商場(chǎng)的中央空調(diào)冷源, 選擇了五臺(tái)風(fēng)冷式冷水機(jī)組。就該工程選用的風(fēng)冷式機(jī)組制冷方案, 與水冷式制冷方案做了一些比較性思考, 希望能為設(shè)計(jì)和施工中的選擇提供一些參考。我國大部

3、分地區(qū)設(shè)計(jì)冷卻水進(jìn)、出口水溫取3237, 因此, 水冷式冷凝器冷凝溫度可按40考慮。而風(fēng)冷式冷凝器溫度應(yīng)比夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度高15, 我國大部分地區(qū)夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度都在30以上, 京津地區(qū)夏季相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間處于33以上, 這樣其冷凝溫度在4550之間, 即風(fēng)冷式機(jī)組冷凝溫度比水冷式高510, 因而其制冷能力不如水冷式機(jī)組, 加之空氣的導(dǎo)熱性和熱容量比水小得多, 因此, 風(fēng)冷機(jī)組能耗指標(biāo)一般都大于0. 28(k W k W 。經(jīng)計(jì)算, ?；刍▓@工程風(fēng)冷式機(jī)組能耗約為0. 33(k W k W 。而水冷機(jī)組的能耗指標(biāo)一般都在0. 23(k W k W 以下, 離心式水冷機(jī)組的能耗指標(biāo)多

4、為0. 20(k W k W 左右。由此可以看出, 風(fēng)冷式機(jī)組較之水冷式機(jī)組其制冷效率是較低的。2. 2運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性比較2制冷方案中主要項(xiàng)目的比較2. 1制冷性能的比較冷水機(jī)組在空調(diào)季節(jié)運(yùn)行時(shí), 因水冷機(jī)組其冷卻水基本為循環(huán)水, 因此主要費(fèi)用差距將發(fā)生在耗電量上。塘沽?；刍▓@共選用5臺(tái)風(fēng)冷式冷水機(jī)組, 每臺(tái)制冷量154k W , 共生產(chǎn)冷量為154×5=770k W h , 可計(jì)算機(jī)組耗電量:(數(shù)據(jù)均來源于常州特種空調(diào)器廠產(chǎn)品樣本冷水機(jī)組壓縮機(jī):44. 8k W ×5=224k W 冷凝風(fēng)機(jī):1. 1×6×5=33k W冷凍水循環(huán)泵:3. 63×

5、;5=18. 2k W (博山水泵廠風(fēng)冷式冷水機(jī)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(jī)組的冷凝溫度和冷凝壓力取決于冷卻塔的出水溫度。根據(jù)暖通設(shè)計(jì)規(guī)范, 冷水機(jī)組冷凝溫度一般取比冷卻水進(jìn)、出口平均水溫高5收稿日期2000-05-30李波工程師男1968年出生 第3期李波等:風(fēng)冷與水冷制冷方案的比較119產(chǎn)品樣本合計(jì):275. 2k W若選用水冷式冷水機(jī)組, 機(jī)組冷量產(chǎn)量仍按770k W 計(jì)算:(按選用單臺(tái)冷水機(jī)組一個(gè)系統(tǒng)計(jì)算冷水機(jī)組壓縮機(jī):770k W ×0. 2=154k W冷凍水泵:17. 5k W 冷卻水泵:17. 5k W 冷卻塔:5. 5k W 合計(jì):194

6、. 5k W由此可見, 在制冷量相同的情況下, 風(fēng)冷式機(jī)組多耗電:275. 2-194. 5=80. 7k W 。京津地區(qū)按每年空調(diào)季節(jié)4個(gè)月, 每天運(yùn)轉(zhuǎn)8h 計(jì)算, 風(fēng)冷式機(jī)組每年多耗電:80. 7×8×120=77472k W h 約合人民幣40000元實(shí)際上, 在整個(gè)空調(diào)季節(jié)因制冷機(jī)組并未全部以滿負(fù)荷運(yùn)行, 在低負(fù)荷條件下, 量差距并不能達(dá)到80. 7k W 負(fù)荷運(yùn)行時(shí), , , , 應(yīng)該基本反映實(shí)際情況。另外, , 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(hù)開關(guān)型號(hào)增大, 城市用電配套費(fèi)、增容費(fèi)隨之增加。這樣計(jì)算, 風(fēng)冷式機(jī)組的初投資和運(yùn)行費(fèi)用還要

7、增加。2. 3機(jī)組熱功比較共占地面積約20m 2。機(jī)房要求有安裝與檢修空間, 因此需要設(shè)置面積約30m 2的空調(diào)機(jī)房即可。機(jī)組及冷凍水泵基礎(chǔ)要有隔聲、隔震處理, 該機(jī)房可設(shè)置于地下室或屋頂任意位置。風(fēng)冷式方案中無冷卻塔、無冷卻水循環(huán)泵, 僅包括制冷機(jī)組與冷凍水泵及管道系統(tǒng)。以上設(shè)備完全可以設(shè)置在建筑物屋頂, 設(shè)備基礎(chǔ)僅采取隔聲隔震措施即可, 不需專門的機(jī)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(diào)方案最大的優(yōu)點(diǎn)。但因其選用的冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)較多, 自重及運(yùn)行重量較大, ?；刍▓@工程冷水機(jī)組每臺(tái)凈重約3. 8t , 放置于屋頂必然使建筑物結(jié)構(gòu)增加設(shè)計(jì)強(qiáng)度, 況且因機(jī)組露天

8、放置, 四季風(fēng)吹雨打, , , 海風(fēng)大堿, 。?；刍? 個(gè)別冷凍水泵已。3結(jié)論與建議通過對(duì)風(fēng)冷式冷水機(jī)組和水冷式冷水機(jī)組的制冷方案的多方面比較可以發(fā)現(xiàn), 風(fēng)冷機(jī)組方案有其優(yōu)越之處, 但其缺點(diǎn)也是明顯的。筆者認(rèn)為:在設(shè)計(jì)中央空調(diào)冷源方案時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用水冷式機(jī)組。如該工程確無放置室外冷卻塔位置, 或者由于周邊環(huán)境不允許放置室外冷卻塔, 又或者由于水源緊張, 那么, 當(dāng)然不能拘泥于一面。實(shí)際上, 還應(yīng)該看到風(fēng)冷式制冷方案也有其優(yōu)越性, 在這里略做闡述, 以便更全面的認(rèn)識(shí)這兩種空調(diào)制冷方案。眾所周知, 在整個(gè)空調(diào)季節(jié)中, 室外干球溫度變化可以帶來冷水機(jī)組冷凝溫度和冷凝壓力的降低, 尤其是能較明顯地造成風(fēng)

9、冷式冷水機(jī)組冷凝溫度和冷凝壓力的降低。也就是說在空調(diào)季節(jié)的相當(dāng)部分時(shí)間內(nèi), 冷水機(jī)組尤其是風(fēng)冷式冷水機(jī)組可以以較低的輸出功率做部分負(fù)荷運(yùn)行, 達(dá)到節(jié)能的目的。另外, 還應(yīng)注意, 水冷式空調(diào)制冷方案中, 進(jìn)出冷卻塔的循環(huán)冷卻水應(yīng)經(jīng)常更換和補(bǔ)充新水, 以保持其清潔, 防止有害細(xì)菌滋生, 造成所謂的“空調(diào)病”。在京津及廣大北方地區(qū), 因空調(diào)季節(jié)相對(duì)較短, 空調(diào)制冷機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較短, 無疑應(yīng)優(yōu)先選擇水冷式空調(diào)制冷方案。而在南方, 空調(diào)季節(jié)相對(duì)較長(zhǎng), 空調(diào)制冷低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng), 風(fēng)冷式制冷機(jī)節(jié)能效果是較為明顯的, 因此在某些情況下選擇幾臺(tái)小容量風(fēng)冷機(jī)組, 作為整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)工程輔助冷源還是合適的,

10、例如:某建筑物只有最高的23層空調(diào)水管路超靜壓,因風(fēng)冷式冷水機(jī)組冷凝器是與空氣換熱, 而空氣的蓄熱性、導(dǎo)熱性均較水小的多。為便于散熱, 風(fēng)冷式機(jī)組的冷凝器必須具備較大換熱面積, 由此造成風(fēng)冷機(jī)組體積龐大, 約比相同制冷量的水冷機(jī)組體積大34倍, 重量也較水冷機(jī)組重許多。這就意味著制冷機(jī)組的基礎(chǔ)做法、運(yùn)輸、吊裝等更復(fù)雜、難度更大。且由于風(fēng)冷機(jī)組制冷能力較之水冷機(jī)組低的多, 以福慧花園為例:770k W 的制冷量, 選擇風(fēng)冷機(jī)組五臺(tái)而選擇水冷機(jī)組一臺(tái)即可滿足要求, 一般以選擇兩臺(tái)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(tǒng)等, 但較之風(fēng)冷機(jī)組其占地、設(shè)備投資費(fèi)用都可節(jié)約40%以上。2. 4

11、對(duì)機(jī)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(shè)置于屋頂露天, 制冷機(jī)系統(tǒng)一般要求設(shè)置于設(shè)備層的機(jī)房?jī)?nèi), 以?；刍▓@ 期工程為例:制冷量為770k W 的機(jī)組其占地面積約7m 2, 計(jì)入冷凍水泵、管路系統(tǒng)等 120鐵道工程學(xué)報(bào)1987.2000年9月需要這幾層單獨(dú)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)或者最高的12層建筑物使用性質(zhì)或運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與眾不同, 而需獨(dú)立設(shè)置空調(diào)系統(tǒng), 這時(shí)單獨(dú)選幾臺(tái)風(fēng)冷式機(jī)組則是較為適宜的, 這也給暖通設(shè)計(jì)和施工帶來較大的靈活性和方便。2GBJ 19287. 采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范S .參考文獻(xiàn)1陸耀慶. 供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)M . 北京:中國建筑工業(yè)版,COM PAR IS ON O

12、F A IR -COND IT I ON ING REFR IGERAT I ON BET W EEN A IR -COOL ING UN IT AND W ATER -COOL ING UN IT12L I Bo , SUN Shu -j ieSCHE M ES1. Ch ina R ail w ay Con structi on D evelopm en t Cen ter ; 2. M anage ep t . irectly under M OR , M in istry of R ail w aysAbstract :T he differences betw een the air

13、 2coo coo ling un it fo r air 2conditi on ing refrigerati on schem es are analyzed . T heir are expounded . How to select differen t refrigerati on schem e acco rding t en t and the differen t econom ic conditi on s are also p ropo sed in th is p ap er .Keywords :air 2coo ; w coo ling un it ; refrig

14、erati on schem e (上接第123頁新科學(xué)技術(shù)成果, 深層次、全方位、多角度、高速度地對(duì)問題進(jìn)行理性的、定量的、科學(xué)的分析;(3 建設(shè)項(xiàng)目管理上水平、上檔次的必由之路是應(yīng)用IT 、In ternet 、W eb 等技術(shù); 做到以人為本, 實(shí)施人才戰(zhàn)略; 盡快建立知識(shí)管理體系和知識(shí)性組織, 提高決策的科學(xué)性。PREL I M INARY TAL K ING AB OUT MOD ERN M ANAGE M ENT CONSUL T ING BUSINESS AND ITS INFL UENCES ON M ANAGE M ENT OF CONSTRUCT I ON PROJECTS

15、L IU X i nEngineering M anagem en t Cen ter , M in istry of R ail w aysAbstract :D u ring the 1990s , as the rap id developm en t of IT techn ique especially of In ternet techn ique , the m odern m anagem en t con su lting bu siness had been estab lished and w as grow ing in rap id strides in ternat

16、i onally . T h rough the developm en t in recen t 10years , the m odern m anagem en t con su lting bu siness had evo lved p ri m arily its bu siness structu ral system , and w as becom ing m o re and m o re as a m o st i m po rtan t p illar bu siness in the nati onal econom y of the econom ic developed coun tries . M eanw h ile , it had b rough t very p rofound influences on m any en terp rises , including the m anagem en t of con structi on p ro jects . In th is paper , p reli m inary exp lo rati on s are p u t fo r w ard on the rise