水冷与风冷制冷机组的应用分析

【摘要】伴随着我国国民生活水平的不断提高，国民经济的稳步发展，社会的不断进步，我国的空调行业也得到了很大的发展。随着城市的不断兴起，公共建筑的数量越来越多，对于空调的集中应用也越来越多。然而，空调生产核心冷水机组的确定与选择便决定了空调投资运行及效果，且成为最为重要的因素之一。根据冷机组的冷却方式来区别，可以分为两类，即水冷与风冷两式。通过将水通过高压制冷的方法凝聚成制冷剂。而通过这个方法便能得较低的温度。由于其中的经济利益的影响和制冷条件的都有利，所以，目前用得最多的就是这种制冷方法。而风冷制冷机组则直接利用空气使之形成气态制冷剂，系统简单，又节省水资源，特别是水资源缺乏的地区，用水受限地区都非常实用。而它的选用在我国亦有其增长趋势。 

　　【关键词】水冷；风冷；制冷机 

　　近几年来，日趋多样化的冷水机组型和风冷式机组的应用不断提升，空调的发展则由传统的窗机以及分体机式向着大中型集中式转变，对制冷需求量的要求增大，而今最大的单机容量就已经达到了1600KW。风冷式机组则很多的被用于实际的工程之中，据统计，在深圳设计项目之中，18%的工程都将风冷式机组作为空调的冷源，在香港等地区，因对淡水的需求较高，缺乏淡水资源，大部分都采用风冷式机组，只有少部分采用海水冷却。并且，风冷式机组的产量与型号也不断地增长着，质量也随之提高。因此，如何更合理选择冷水机组机型在实际工程中也具有着重要的意义。 

　　一、制冷性能的对比 

　　室外干求温度对风冷式冷水机组中冷凝压力以及温度其中重要作用，而它的冷凝压力和温度又影响着冷却塔出水时的温度高低。从暖通设计的规范要求可以看到，冷水机组在冷凝过程中，所取用的冷凝温度是高出冷却水进、出口温度5℃到7℃的冷水机组。我国大部分地区所设计的温度在32℃到37℃之间，而水冷式冷凝器我们则可以按40℃的温度进行考虑。因我国大部分的地区夏季室外所得到的干球温度都在30℃之上，而风冷式冷凝器的温度则要比夏季室外所得的干球温度要高出15℃，从中可以发现，风冷式机组比水冷式机组来说，它的制冷效率是较低的。 

　　二、经济效益的对比 

　　据国外美国特灵公司曾经做出的对于冷水机组在全负荷以及部分符合情况下耗电量的对比结果中，可以看出，在全负荷运行时，风冷式机组比水冷式机组的耗电量要大，大约在15%上下，在2/3负荷下运行时，两者基本扯平，其中风冷式机组相对较低一些，在1/3负荷下运行时，风冷式的耗电则明显低于冷水式机组。大概低于30%之间。所以，从总体来看，风冷式机组的耗电与水冷式机组相比高不了多少，再加上水冷机组的维护费用相对较高，那么总体效益来说，风冷式机组相对占一定优势。同时，在影响两者经济效益的基础上，电的价格是起着关键性作用的，电价越高，越利于水冷式机组，电价越低，风冷式机组越有利。因此，两者最主要的对比之处就在耗电量之上。在评价冷水式机组的经济效益的时，要对初期建设费用在使用寿命期限内的运行费用进行估计。 

　　三、机组的对比 

　　从耗能上看，以1台700KW能耗的制冷机来分析的话，在同样工作情况之下，风冷式能耗185KW，水冷式能耗140KW，从这里相比，风冷式能耗较高。但是，水冷式还要包括冷却塔与风机的耗能量在内，其能耗总共为160KW。虽然，水冷式制冷机在能耗上的消耗不大，但是它在其他基础上还有其他消耗，它在冷却过程中，水量的飞溅与蒸发说所带来的消耗大约在4t/h左右。所以，大概估算起来，水冷式制冷机的能耗与风冷式机组能耗相差也不是很大的。 

　　在长度和宽度上来看，制冷容量相差不大的风冷机组长度要比水冷机组要大很多，而且在重量上，风冷机组也比水冷机组要重，这表示着风冷机组对机房的地面承重、面积、设备吊装与运输要求都比较高。在风冷机的配制上，其本身就配备了风机，而其噪音相比起冷水机组要高3dB到5dB以上。冷水机组的安装则要求安装多台冷却水循环泵，对房内噪音来说，两者差别都不大。风冷式因设备要求不多，因此其设备的投资相对于设备要求较多的水冷式机组要低，而相同系列制冷量的机组风冷机组价格相对高于冷水机组45%左右的。在容量与性能系数上，水冷式机组在两者上是成正比关系的，而风冷式则趋势变化是相反的，所以，制冷机的容量越大，水冷机组越有优势。除此之外，气象的改变对两者也有着一定的影响，水冷机组它的效率与冷却塔的出水温度息息相关。冷却塔的耗水量也和当地干、湿球温度有关，而风冷式机组则是室外的空气温度影响其效率。 

　　四、机组对环境的要求 

　　对于机组环境的选择，水冷机组的建设只要能够满足对安装操作、隔声隔震、通气通风等要求，在建筑顶层、中间层、地下室等处。相比之下，风冷机组，对通风要求较高，在建筑顶层、中间层和室外楼层平台较合适。对于机房的要求，首先机房要有检修的空间与安装空间，适应对机组及时的维护情况。对于中间层，因风冷机组对机房大风量进排风开窗面积的要求较高，要求机房的通风窗口面积适当增加，保证风冷的最好效果。在风冷机组中，没有水冷机组中的冷却塔、物冷却水循环泵，仅仅只有制冷机组以及相应工作管道，所以对机房专用建筑面积要求不大，只要能保证对机组及时维护的空间亦可。对于水冷机组而言，因机组设备较多，冷却塔可设置在建筑物屋顶或天台位置，冷却机组可设置找地下室、中间层等空间位置，但因水冷机组运行机组台数较多，就需保证建筑物结构强度，隔声隔震效果的增强。 

　　五、结束语 

　　目前，风冷机组与水冷机组在民用建筑中得到了广泛应用，两者最大限度的降低能耗以及运行费用，这对将来的更新进步有着更大的作用。同时，对于风冷式机组以及水冷式机组两种制冷机组都需分析四个重要因素带来的影响，其一是容量对两者的影响，如何达到优势最大化，发挥最大的经济效益；其二是对年费有一定影响的平均负荷率，其性能系数的变化程度；其三是水电价格对两者的影响；最后其四是气候现象对两者的相互干涉。通过适当的解决或发挥四种因素带来的影响，提升优势，促进效益的最好发挥对于两者的建设都有着很大的作用。 

　　参考文献： 

　　[1]杨广禹，谭健.水冷与风冷制冷机组的应用分析[J].科技创新与应用，2012（07） 

　　[2]刘天川.风冷制冷机的应用[J].暖通空调，1997（02） 

　　[3]律宝莹，石富金，耿凤彦.风冷与水冷冷水机组的技术经济分析与比较[J].河北建筑工程学院学报，2003（04）