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    市場常見的制冷方式及詳細說明

    發布時間:2021-03-03人氣:76
    一、蒸氣壓縮式制冷循環
      利用工質相變產生的潛熱,通過壓縮、冷凝、節流、蒸發4個過程的封閉循環實現制冷,是現在應用最廣泛的一種制冷循環。
      壓縮機:將蒸發器中的制冷劑蒸汽吸收,并將其壓縮至冷凝壓力,然后排至冷凝器;
      冷凝器:將來自壓縮機的高壓制冷劑蒸汽冷凝成液體,在冷凝過程中,將制冷劑蒸氣放出的熱量被冷卻水或空氣帶走;
      節流閥:制冷劑液體通過節流閥時,壓力由冷凝壓力降低至蒸發壓力,部分液體閃發為蒸氣;
      蒸發器:節流后的制冷劑液體在蒸發器內蒸發成氣體,同時吸收被冷卻物體的熱量,被冷卻物體可以是液體載冷劑或空氣。
      1、螺桿壓縮式制冷機
      優點:體積小、重量輕;經構簡單,易損件少,可靠性高;機器力矩變化小、振動少、運行平穩;能承受一定的液擊;能量可以無級調節;壓縮效率高,轉子噴油后排氣溫度低,氣密性好;
      缺點:轉子部件表面呈曲面形狀,加工精度要求高;需龐大的油分離器來分離噴入機內的油,輔助設備復雜。
      2、離心壓縮式制冷機
      優點:性能系數高、制冷量大;單位功率的機組重量輕、體積??;易于實現多級壓縮和節流;自動化程度高;可通過進口導葉或變頻,自動對制冷量進行無級調節,調節范圍寬;制冷機中混入制冷劑的潤滑油量少,對換熱器傳熱效果影響小。
      缺點:轉速高,,必須適用于大流量場合,不適用于制冷量小的場合;離心壓縮式制冷機固有的低負荷時的喘振現象得不到有效解決。
      3、活塞壓縮式制冷機
      優點:出現最早的一種機型;熱效率高、高速;多缸、能量可調;適用多種制冷劑、制造容易,價格較低、易于操作管理
      缺點:結構較復雜,易損件多,檢修周期短;往復運動的慣性大,輸氣不連續,排氣壓力有脈動,設備振動較大。適用冷量小
      4、渦旋壓縮式制冷機
      與往復式活塞式相比,具有效率高、噪音低、零部件少、重量輕、體積小、節約能耗、振動小的特點。
      5、冰蓄冷
      優點:該系統能實現移峰填谷,結合不同時段的電價差,能節約不少運行費用;尤其對空調負荷出現在白天,且晚上不需要供冷,且電價差大的工程,其優勢更明顯。
      缺點:加大初投資;占用機房面積大;控制復雜。
      常用的蓄冰方法:冷媒盤管蓄冰、完全凍結式蓄冰、容器式蓄冰
      6、水蓄冷
      優點:可使用常規冷水機組、也可用吸收式制冷機在經濟狀態下運行;適用于常規系統的改造的擴容;技術要求低、維護方便,可利用消防水池、原有蓄水設施來進行蓄水
      缺點:蓄冷量小于600*104Kcal/H或蓄冷容積小于760m3時,水蓄冷經濟性得不到體現;占用空間大,控制復雜
      常用水蓄冷方法:自然分層蓄冷、多罐式蓄冷、迷宮式蓄冷、隔膜式蓄冷
      7、熱泵:
      熱泵是近年來發展和應用速度較快的一種設備。熱泵是夏季供冷、冬季供熱的設備。由于具有節能和環保方面的優勢,很快成為中央空調的重要冷、熱源設備。
      熱泵的種類很多,諸如:空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵、水環熱泵、燃氣熱泵等
      7.1、空氣源熱泵(風冷熱泵)
      空氣源熱泵(也稱風冷熱泵)通俗地說是一種無需水源,只與空氣換熱的電驅動供冷暖設備。它的作用是在低溫分抽取熱量,向溫度高的部分放出熱量的一種機械設備,它是一種熱量(或冷量)交換設備,所耗費的電量并非用來發熱,而是用來克服機械阻力,因此它的能效比(COP系數)較高,COP可達1:4.5以上.是一種高效節能產品.
      夏季時以大氣為放熱側,冬季時以大氣為吸熱側。
      在中國的主要適用城市:上海、南京、武漢、重慶、長沙、合肥、南昌等地,隨著機組本身性能的提高,己應用于北京、天津等北方地區。北方地區以最佳能量平衡點來選擇熱泵機組,主要用于賓館、辦公樓等,而商場、劇院等則不適用。
      7.2、水源熱泵
      水源熱泵是以水為熱源的可進行制冷/采暖循環的一種熱泵型整體式水-空氣空調裝置,它在制熱時以水為熱源,而在制冷時以水為排熱源。
      水源熱泵可分為三大類:地下水的熱泵系統、地表水的熱泵系統、閉式環路地表水熱泵系統;
      優點:水的質量熱容大,傳熱性能好,傳遞一定熱量所需的水量較少,換熱器尺寸較??;不存在蒸發器表面上結霜的問題;
      缺點:受區域限制,需在易于獲得溫度較為穩定、水量大的地區;水系統復雜;還需要消耗水泵的功率;如果水硬度較大,造成換熱器表面結垢,使設備的傳熱性能下降;如含有氯離子,還會造成設備的腐蝕;在采用水源熱泵前,需全面對地質、水文、水質等進行全面評估后進行。
      7.3、地源熱泵
      地源熱泵又稱大地耦合熱泵、土壤源熱泵、地下換熱器、地溫熱泵等,是一種新的空調冷熱源方式,地源熱泵從淺層土壤中通過豎向垂直埋管、水平埋管或蛇形埋管取熱熱向其排熱。
      優點:不用打井開采地下水,而是從土壤中直接換熱;不受地質條件、井水量多少、地面沉降和地下水污染等影響
      缺點:換熱土壤要求面積大;施工難度大;隱蔽工程維護困難,維護費用高;如冬夏季冷暖不平衡,易形成“熱島”問題
      7.4、水環熱泵
      水環熱泵系統用一個循環水路作為加熱源和排熱源。當環路中水的溫度超過一定值時,環路中的水將通過冷卻塔將熱量放給大氣。
      當環路中水的溫度低于一定值時,通常使用加熱裝置對循環水進行加熱。在裝有多臺水環熱泵的空調機的建筑中,有的以制冷工況運行,有的以制熱工況運行,而控制系統的作用是保持環路中的循環水溫在一定范圍以內。
      7.5、燃氣熱泵
      以上各類熱泵均是電動式熱泵,而燃氣熱泵的驅動能源為燃氣。工作原理為燃氣發動機驅動壓縮
      機工作,與以上各類熱泵相比,運行更經濟、冬季采暖效果好的特點。
      二、吸收式制冷循環
      由吸收劑和工質組成制冷溶液,利用熱能驅動,通過發生、冷凝、蒸發、吸收四個過程的封閉循環,目前最普遍的是水-溴化鋰吸收式制冷機,大量應用于空調工程中。
      蒸發器:制冷劑-水在其中蒸發,吸收載冷劑的熱量。
      吸收器:在吸收器中,濃吸收液吸收蒸發器中產生的蒸汽,使蒸發器持續的蒸發。
      發生器:加熱吸收蒸汽后的稀吸收液,使吸收液濃度增加。
      冷凝器:發生器中蒸發出的蒸汽在冷凝器中被冷凝成液態,這部分蒸汽補充到蒸發器中。
      1、直燃型溴化鋰吸收式冷溫水機組
      優點:能源為燃料,可以利用燃油、天燃氣、城市煤氣等多種燃料;冷暖兩用,可實現夏季制冷與冬季采暖;在一次能源基出上,排出有害氣體較離心機、螺桿機等制冷設備更少,環保;節約電耗、環保;運行安靜、使用安全;制冷調節范圍廣,對外界環境變化的適應性強
      缺點:氣密性要求高;相對電動制冷機來講體積大、占地面積大;
      2、蒸汽型(熱水型)溴化鋰吸收式冷水機組
      優點:利用余熱蒸、廢熱來制冷,實現能源的綜合利用;實現能源的冬夏季平衡,實現夏季富裕蒸汽的使用,提高能源利用率;節約電耗、環保;運行安靜、使用安全;制冷調節范圍廣,對外界環境變化的適應性強
      缺點:氣密性要求高;相對電動制冷機來講體積大、占地面積大;
      3、煙氣型溴冷機、氨水吸收式制冷機和吸收式熱泵
      三、商用空調系統
      商用空調是新興的一種空調方式,一般多用于商業建筑、辦公樓宇和公寓建筑。一般不設制冷機房,而是將制冷主機與冷凝器等安裝于一箱體內并設置于室外(即室外機),而將蒸發器直接設置在室內(即室內機)。
      商用空調分類方法很多,可按使用功能,也可按控制方式
      主要生產廠商:大金(VRV)、麥克維爾(MCC)、日立海信(RAS-FS)、美的(MDV)、格力(GMV)、小天鵝(SMV-M)、海爾(C-MRV)、LG(變頻Multi)等
      VRV系統:VRV空調系統全稱是Varied Refrigerant Volume,簡稱VRV,通過變制冷劑流量來調節輸冷量,是一種冷劑式空調系統,它以制冷劑為輸送介質,室外主機由室外側換熱器、壓縮機和其他制冷附件組成,末端裝置是由直接蒸發式換熱器和風機組成的室內機。一臺室外機通過管路能夠向若干個室內機輸送制冷劑液體。通過控制壓縮機的制冷劑循環量和進入室內各換熱器的制冷劑流量,可以適時地滿足室內冷、熱負荷要求VRV系統具有節能、舒適、運轉平穩等諸多優點,而且各房間可獨立調節,能滿足不同房間不同空調負荷的需求。但該系統控制復雜,對管材材質、制造工藝、現場焊接等方面要求非常高,且其初投資比較高。


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