冷水机系统超强指南

　　【冷水机】什么是冷水机系统？

商业建筑使用供暖、通风和空暖通空调系统对建筑进行除湿和冷却。现代商业建筑正在寻找高效的暖通空调系统和部件，作为关注建筑性能和可持续性的更广泛计划的一部分。建筑居住者也对暖通空调系统的运行抱有很大的期望。无论建筑的外部条件如何，都可以创造一个舒适的内部环境。

冷水机组已经成为各种商业设施中不可或缺的暖通空调部件，包括酒店、餐馆、医院、体育场、工业和制造工厂等。业内早就认识到，在大多数地区，冷水机组是最大的单一功耗。设施。在季节性期间，他们很容易消耗掉总用电量的50%以上。根据美国能源部(DOE)的数据，在北美，冷却器可以结合大约20%的总发电量。此外，美国能源部估计，由于各种运行效率低下，冷却器的额外能耗可能高达30%。这些公认的低效率每年让公司和建筑设施损失数十亿美元。

通常，冷却器有助于将热量从内部环境传递到外部环境。这种传热装置取决于制冷剂在制冷系统中循环时的物理状态。当然，冷水机组可以是任何中央暖通空调空系统的核心。

冷却器是如何工作的？

冷水机组的工作原理是蒸汽压缩或蒸汽吸收。冷却器在大约50华氏度(10摄氏度)的期望温度下向工艺水系统的冷端提供连续的冷却剂流。冷却剂然后被泵送通过过程，从设施的一个区域(例如，机械、过程设备等)提取热量。)流回工艺水系统的回流侧。

冷水机组用于压缩机械制冷系统，该系统通过一个称为蒸发器的装置与工艺用水系统相连。制冷剂循环通过冷却器的蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀装置。热力学发生在冷却器的上述每个部件中。蒸发器起到热交换器的作用，使得过程冷却剂流捕获的热量传递给制冷剂。随着热传递的发生，制冷剂蒸发，从低压液体变为蒸汽，并且过程冷却剂的温度降低。

制冷剂随后流向执行多种功能的压缩机。首先，它从蒸发器中移除制冷剂，并确保蒸发器中的压力保持足够低，以正确的速率吸收热量。其次，它将增加流出的制冷剂蒸汽的压力，以确保其温度保持足够高，以在到达冷凝器时释放热量。制冷剂在冷凝器处返回液态。制冷剂从蒸汽变为液体时释放的潜热被冷却介质(空气体或水)带离环境。

冷却器类型:

如上所述，两种不同的冷却介质(空气体或水)可以促进制冷剂从蒸汽变为液体时释放的潜热的传递。因此，冷水机组可以使用两种不同类型的冷凝器，风冷和水冷。

风冷冷凝器类似于冷却汽车发动机的“散热器”。他们用电动鼓风机迫使气体通过制冷剂管道网。除非它们是专门为高环境条件设计的，否则风冷冷凝器需要95华氏度(35摄氏度)或更低的环境温度才能有效运行。

水冷式冷凝器的功能与风冷冷凝器相同，但需要两步才能完成传热。首先，热量从制冷剂蒸汽传递到冷凝水。然后，温暖的冷凝水被泵送到冷却塔，工艺热量最终被排放到大气中。

水冷冷水机组:

水冷冷水机组有一个连接到冷却塔的水冷冷凝器。它们通常用于供水充足的大中型设施。由于相对不受环境温度波动的影响，水冷冷水机组可以为商业和工业空调节提供更稳定的性能。水冷冷水机的尺寸从20吨的小型号到几千吨的型号不等，可以为世界上最大的设施提供冷却，如机场、购物中心等设施。

典型的水冷冷水机组使用来自冷却塔的循环冷凝水来冷凝制冷剂。水冷式冷却器中包含的制冷剂取决于进入冷凝器的水温(和流速)，其功能与环境湿球温度有关。由于湿球温度始终低于干球温度，水冷式冷水机组中制冷剂的冷凝温度(和压力)通常显著低于风冷冷水机组。因此，水冷式冷水机组可以更高效地运行。

水冷冷水机通常安装在室内，远离自然环境。因此，水冷冷水机组可以提供更长的使用寿命。水冷冷水机组通常是大型安装的唯一选择。与风冷冷水机组相比，额外的冷却塔系统将需要额外的安装和维护成本。

风冷冷却器:

风冷冷水机组依靠由环境气体空冷却的冷凝器。因此，风冷冷水机组可能会在小型或中型装置中找到常见的应用，这些装置在空之间可能有限制。在水资源稀缺的情况下，风冷冷水机组是最实用的选择。

典型的风冷冷水机组可配备螺旋桨风扇或机械制冷循环，通过带翅片的盘管吸入环境空气，以冷凝制冷剂。空气冷却冷凝器中制冷剂蒸汽的冷凝能够将热量传递到大气中。

风冷冷水机组具有安装成本低的明显优势。与水冷冷水机组相比，由于比较简单，维护也比较简单。风冷冷水机组所占用的空房间很小，但大部分位于设施外。因此，户外元素会破坏其功能寿命。

风冷冷却器的全面特性降低了维护成本。它们相对简单，并且在空之间的要求降低，在许多类型的安装中产生了巨大的优势。

提高冷水机组系统效率的措施:

冷却器的成本消耗了大楼水电成本的很大一部分。应该采取什么措施通过冷水机组系统的最大效率来实现节能？让我们研究一些可能性。

持续维护

通过适当的持续维护，冷却器系统将更有效地运行。大多数组织都认识到这一价值，并已采取措施作为其日常设施管理最佳实践的一部分。冷却器系统的一些常见最佳实践包括:

1.检查并清洁冷凝器盘管。传热对冷却器系统影响很大，仍然是冷却器高效运行的基础。日常维护应检查冷凝器盘管是否堵塞，空是否有空气循环。

2.保持制冷剂充满。冷水机组的制冷系数取决于系统中适当的制冷剂水平。保持适当的制冷剂充注量可以降低近5-10%的冷却成本，从而大大影响能效。

3.维护冷凝水:冷却塔使用的冷凝水回路必须根据设计保持适当的水流。任何碎屑，如沙子、腐蚀性固体和污染物质，都会影响冷凝器水回路。或者结垢会抑制水流，大大影响冷水机组的运行效率。

预测性维护

人工智能在日常实际应用中不断完善。冷水机等机器将受益于人工智能算法，该算法可以在潜在故障发生之前检测到故障。预测性维护使用冷却器系统运行数据的收集和分析来确定在灾难性故障发生之前应采取的维护措施。由于冷却器系统代表了大多数现代暖通空调系统的核心，防止将导致大量“停机”的灾难性故障将节省紧急维护成本和声誉。需要检查冷却器系统的关键作用。大数据和人工智能将最大限度地减少停机时间，最大限度地提高生产率。

物联网提供了数据收集工具，可以支持人工智能应用，如预测性维护。其实暖通空的未来是人工智能和物联网。物联网可以从冷水机组收集实时数据，用于持续分析其运行情况。从冷却器收集的精细物联网数据将远远超过通过目视检查获得的数据。物联网将建筑工程师与关键暖通空调资产的实时可见性联系起来，实现对实际运行状况的知情监控。

优化

冷却器作为复杂暖通空调系统的一部分运行。由于与冷却塔系统的连接，水冷式冷水机组更加复杂。因此，评估冷水机组的整体性能将涉及分析压缩机、泵、冷却塔风机等的总功耗。，从而评价综合效率措施，如kw/吨。

整个冷水机组的优化必须整体进行。各种调整集中在最佳冷冻水设定点、冷却器排序和负载平衡、高峰需求管理、冷却塔水管理等方面。只能通过操作数据进行。物联网可以通过实时监控冷水机组各部分的功耗、冷水机组和冷却塔的供/回水温度以及冷凝器水回路的水流量，为这种优化提供工具。物联网发现暖通空调空的实际应用，促进真正的优化。

结论:

冷水机组的运行效率将极大地影响您的建设和运行成本。从设施管理的角度来看，正在进行的日常维护很少。冷水机组系统的预测性维护和优化需要实时运行数据。物联网开启了一种新型冷却效率的大门。