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风冷式冷水机组与水冷式冷水机组的基本介绍特点和原理

2022-05-10

一、风冷式冷水机介绍

风冷式冷水机：冷水机类型的一种，将常温的水通过冷水机的压缩机制冷到一定的温度以强化冷却模具或机器，作为单机使用，散热装置为内置之风扇，主要有三个相互联系的系统：制冷剂循环系统、水循环系统、电器自控系统。

制冷剂循环系统：蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，最终制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态，后被压缩机吸入并压缩(压力和温度增加)，气态制冷剂通过冷凝器吸收热量，凝结成液体。通过膨胀阀(或毛细管)节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。

水循环系统：水泵负责将水从水箱抽出泵到用户需冷却的设备，冷冻水将热量带走后温度升高，再回到冷冻水箱中。

电器自控系统：包括电源部分和自动控制部分。电源部分是通过接触器，对压缩机、风扇、水泵等供应电源。自动控制部分包括温控器、压力保护、延时器、继电器、过载保护等相互组合达到根椐水温自动启停，保护等功能。

二、风冷式冷水机的特点

风冷冷水机组都可以用在小系统上，大机组绝大部分都是水冷的。水冷初期投资主机是比风冷的少。

风冷冷水机组采用空气冷却方式，省去了冷却水系统所必不可少的冷却塔、冷却水泵和管道系统88，避免水质过差地区造成冷凝器结垢、水管堵塞，还节约了水资源，是冷水空调设备产品中，保养维修最经济、简单的机种。

风冷冷水机组比水冷冷水机组一次性投资要稍高，维修保养费用约为水冷式或锅炉的要低。风冷冷水机组的噪音和体积较水冷的大，只能安装在室外。水冷机组大多安装在地下室内。

风冷式冷水机的产品特点：

1、机组压缩机选用涡旋式全密闭压缩机及电控元件；

2、配备各类安全保护装置，性能稳定运行状况一目了然;

3、机型有采用单压缩机或多压缩机组合制冷系统；

4、整机外壳箱体式结构，需冷却塔及冷却水泵，安装维护简单方便;

三、冷水机制冷系统基本组成：

冷凝器：在制冷过程中冷凝器起着输出热能并使制冷剂得以冷凝的作用。从制冷压缩机排出的高压过热蒸气进入冷凝器后，将其在工作过程吸收的全部热量，其中包括从蒸发器和制冷压缩机中以及在管道内所吸收的热量都传递给周围介质(水或空气)带走;制冷剂高压过热蒸气重新凝结成液体。(根据冷却介质和冷却方式的不同，冷凝器可分为三类：水冷式冷凝器、风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。)

贮液器：贮液器安装在冷凝器之后，与冷凝器的排液管是直接连通的。冷凝器的制冷剂液体应畅通无阻地流入贮液器内，这样就可以充分利用冷凝器的冷却面积。另一方面，当蒸发器的热负荷变化时，制冷剂液体的需要量也随之变化，那时，贮液器便起到调剂和贮存制冷剂的作用。对于小型冷水机制冷装置系统，往往不装贮液器，而是利用冷凝器来调剂和贮存制冷剂。

干燥过滤器：在冷水机制冷循环中必须预防水分和污物(油污、铁屑、铜屑)等进入，水分的来源主要是新添加的制冷剂和润滑油所含的微量水份，或由于检修系统时空气进入而带来的水分。如果系统中的水分未排除干净，当制冷剂通过节流阀(热力膨胀阀或毛细管)时，因压力及温度的下降有时水分会凝固成冰，使通道阻塞，影响制冷装置的正常运作。因此，在冷水机制冷系统中必须安装干燥过滤器。

蒸发器：蒸发器是依靠制冷剂液体的蒸发(实际上是沸腾)来吸收被冷却介质热量的换热设备。它在制冷系统中的功能是吸收热量(或称输出冷量)。为了保证蒸发过程能稳定持久的进行，必须不断的用制冷压缩机将蒸发的气体抽走，以保持一定的蒸发压力。

热力膨胀阀：热力膨胀阀在冷水机制冷系统中既是流量的调节阀，又是制冷设备中的节流阀，它在制冷设备中安装在干燥过滤器和蒸发器之间，它的感温包是包扎在蒸发器的出口处。其主要作用是使高压常温的制冷剂液体在流经热力膨胀阀时节流降压，变为低温低压制冷剂湿蒸气(大部分是液体，小部分是蒸汽)进入蒸发器，在蒸发器内汽化吸热，而达到制冷降温的目的。

制冷剂：在现代工业中使用的大多数工业冷水机均使用R22或R12作为制冷剂。制冷剂是制冷系统里的流动工质，它的主要作用是携带热量，并在状态变化时实现吸热和放热。

四、水冷冷水机与风冷冷水机组的区别

工业冷水机分为水冷式工业冷水机和风冷式工业冷水机，他们两者的区别主要在于冷凝器的不同。水冷冷水机的冷凝器主要通过循环冷却水来带走热量，因此水冷冷水机的冷凝器也通常称为水炮。与水冷式不同，风冷式工业冷水机采用风扇做为散热。通常采用翅片式的冷凝器，翅片其实是指铝片，即将需要换热的部位采用外部安装铝片，以达到高效散热，再通过强力风扇将热气抽出。

所以当车间温度较高时，风冷式冷水机除本身会受到影响外(冷凝器温度过高会直接导致工业冷水机高压报警，制冷能力下降)，对车间温度也会有直接影响。水冷式冷水机的优点显而易见。水冷式工业冷水机需要冷却水塔循环冷却水来降温，因此要使用水冷冷水机需要安装冷却水塔、冷却水循环水泵、管道，较为繁琐。相比较风冷式工业冷水机，可方便移动相形见绌。但大多数情况下的工厂都是已经有配备冷却水循环系统的。

五、制冷原理

风冷冷水机和水冷冷水机用于户外安装和操作。风冷机是直接由空气被机械地传阅，机器的冷凝盘管，直接驱逐热量大气空气冷却。冷却机相似，只是它们在实施冷凝器线圈的水雾，以帮助冷凝器冷却，使机冷却机比传统的空气效率。没有远程冷却塔通常需要与包装冷却的空气或制冷机这些类型。

水冷式间接冷却在电镀行业的制冷原理：

冷却塔底盆里的水通过水泵输送到冷水机的冷凝器，对冷凝器进行降温。再流回冷却塔内喷淋而下时通过冷却塔顶上的风扇对水进行了降温，再流回冷却塔底盆，就这样周而复始的运行。冷凝器散热同时里面的冷媒液化，再流入水箱内的蒸发器进行蒸发，而蒸发时要吸收热量，从而就对水箱里的水进行了降温，降温后的水通过水泵输送到热交换器(中间隔开、一边水、一边硫酸)，再通过热传递的过程就对硫酸进行了降温，就这样一个循环过程。此款产品其优势在于安装方便，使用寿命相对比直接冷冻的长，酸碱不易腐蚀冷水机。

水冷式直接冷却制冷的原理：

冷却塔底盆的水通过水泵输送到冷水机的冷凝器对冷凝器进行降温，再流回冷却塔内喷淋而下时通过冷却塔顶上的风扇对水进行了降温后流回冷却塔底盆，就这样周而复始的运行。冷凝器散热同时里面的冷媒液化，再流入蒸发器进行蒸发，而蒸发时要吸收热量，从而就对蒸发器里的硫酸(槽液)进行了降温，降温后的硫酸通过水泵输送到电镀(氧化)槽，就这样一个循环过程。

冷水机直接冷冻与间接冷冻是有相同之使用效果，但很明显直接冷冻式冷水机没有间接冷冻式冷水机安全，并且前者设备易腐蚀，寿命相比来讲较短。直接冷冻式设备价格略占优势，但两者相比使用寿命长短来计算，间接冷冻式冷水机较长于直接冷冻冷水机，可由此计算出间接冷冻式冷水机的价值所在。这也是环保节能型冷水机的发展趋势之一。

六、冷水机组的四个特点

风冷式冷水机的COP效率低些，2.6-3.3左右，使用的建筑面积一般不大于 1W平米，但可以制冷也可以制热，一般的商场，和小面积商用建筑，还有办公楼用比较划算。

水冷式冷水机的COP一般比较高，4-5.5左右，适于大型的建筑，以及一些工艺冷却上。

原理上只是冷凝器不同，风冷式冷水机是通过风扇冷却冷凝器中的冷媒，水冷式冷水机是通过冷水带走冷凝器中的热，并通过冷却塔散发到大气中。

水冷式冷水机只能制冷，如要制热需其它的加热，如电加热，蒸气加热，或者热水锅炉。

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