實(shí)驗(yàn)室凈化工程中央空調(diào)系統(tǒng)冷源設(shè)備及選擇

1.實(shí)驗(yàn)室凈化工程中央空調(diào)冷源設(shè)備

中央空調(diào)工程中常用水作為冷量傳遞物質(zhì)，因此冷水機(jī)組是中央空調(diào)工程中采用較多的冷源設(shè)備。一般而言將制冷系統(tǒng)中的全部組成部件組裝成一個(gè)整體設(shè)備，并向中央空調(diào)提供處理空氣所需要低溫水(通常稱為冷凍水或冷水)的制冷裝置。

(1)常用冷水機(jī)組的分類

空調(diào)工程中常用的冷水機(jī)組根據(jù)所用動(dòng)力種類不同分為電力驅(qū)動(dòng)冷水機(jī)組和熱力驅(qū)動(dòng)冷水機(jī)組。電力驅(qū)動(dòng)冷水機(jī)組多是采用蒸汽壓縮制冷原理的冷水機(jī)組，又稱為蒸汽壓縮式冷水機(jī)組；熱力驅(qū)動(dòng)冷水機(jī)組多是采用吸收式制冷原理的冷水機(jī)組，又稱為吸收式冷水機(jī)組。

壓縮式冷水機(jī)組，根據(jù)其壓縮機(jī)種類不同，分為活塞式冷水機(jī)組、螺桿式冷水機(jī)組和離心式冷水機(jī)組三種；根據(jù)其冷凝器的冷卻方式不同，可分為水冷式、風(fēng)冷式和蒸發(fā)冷卻式冷水機(jī)組；根據(jù)使用的制冷劑種類不同，可分為氟利昂冷水機(jī)組和氨冷水機(jī)組。模塊化冷水機(jī)組通常采用活塞式制冷壓縮機(jī)，所以也屬于活塞式冷水機(jī)組，但具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特，系統(tǒng)構(gòu)成方便的特點(diǎn)。

吸收式冷水機(jī)組，根據(jù)其熱源方式的不同，分為蒸汽型冷水機(jī)組、熱水型冷水機(jī)組和直燃型冷水機(jī)組，其中蒸汽式與直燃式應(yīng)用較為廣泛；根據(jù)所用工質(zhì)不同，可分為氨吸收式和溴化鋰吸收式冷水機(jī)組；根據(jù)熱能利用程度不同，可分為單效和雙效吸收式冷水機(jī)組；根據(jù)各換熱器的布置情況又分為單筒型、雙筒型和三筒型吸收式冷水機(jī)組；根據(jù)應(yīng)用范圍又分為單冷型和冷熱水型吸收式冷水機(jī)組。通常按習(xí)慣將上述分類加以綜合，如蒸汽單、雙效溴化鋰吸收式冷水機(jī)組、直燃式溴化鋰?yán)錈釞C(jī)組等。

2.實(shí)驗(yàn)室凈化工程冷水機(jī)組的選擇

作為中央空調(diào)的心臟設(shè)備，正確選擇冷水機(jī)組，不僅是工程設(shè)計(jì)成功的保證，而且對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行也產(chǎn)生長(zhǎng)期影響。因此，冷水機(jī)組的選擇是一項(xiàng)重要的工作。

(1)選擇冷水機(jī)組需考慮的因素

①實(shí)驗(yàn)室凈化工程的用途。

②各類冷水機(jī)組的性能和特征。

③當(dāng)?shù)厮?包括水量、水溫和水質(zhì))、電源和熱源(包括熱源種類、性質(zhì)及品位)。

④實(shí)驗(yàn)室凈化工程全年空調(diào)冷負(fù)荷的分布規(guī)律。

⑤初投資和運(yùn)行費(fèi)用。

⑥對(duì)氟利昂類制冷劑限用期限及使用替代制冷劑的可能性。

(2)冷水機(jī)組選擇的一般原則

在充分考慮上述幾方面因素之后，選擇冷水機(jī)組時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①對(duì)大型集中空調(diào)系統(tǒng)的冷源，宜選用結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小及壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和自控元件等都組裝在同一框架上的冷水機(jī)組。對(duì)小型全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，宜采用直接蒸發(fā)式壓縮冷凝機(jī)組。中凈環(huán)球凈化可提供實(shí)驗(yàn)室、潔凈室的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

②選用風(fēng)冷型冷水機(jī)組還是水冷型冷水機(jī)組需因地制宜，因工程而異。一般大型工程宜選用水冷機(jī)組，小型工程或缺水地區(qū)宜選用風(fēng)冷機(jī)組。

③對(duì)有合適熱源特別是有余熱或廢熱的場(chǎng)所或電力缺乏的場(chǎng)所，宜采用吸收式冷水機(jī)組。

④冷水機(jī)組一般以選用2~4臺(tái)為宜，中小型規(guī)模宜選用2臺(tái)，較大型可選用3臺(tái)，特大型可選用4臺(tái)。機(jī)組之間要考慮其互為備用和切換使用的可能性。同一站房?jī)?nèi)可采用不同類型、不同容量的機(jī)組搭配的組合式方案，以節(jié)約能耗。并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組中至少應(yīng)選擇一臺(tái)自動(dòng)化程度較高、調(diào)節(jié)性能較好、能保證部分負(fù)荷下高效運(yùn)行的機(jī)組。選擇活塞式冷水機(jī)組時(shí)，宜優(yōu)先選用多機(jī)頭自動(dòng)聯(lián)控的冷水機(jī)組。

⑤若當(dāng)?shù)毓╇姴痪o張，應(yīng)優(yōu)先選用電力驅(qū)動(dòng)的冷水機(jī)組。當(dāng)單機(jī)空調(diào)制冷量大于1163kW時(shí)，宜選用離心式；制冷量在582~1163kW時(shí)，宜選用離心式或螺桿式；制冷量小于582kW時(shí)，宜選用活塞式。

⑥電力驅(qū)動(dòng)的冷水機(jī)組的制冷系數(shù)COP比吸收式冷水機(jī)組的熱力系數(shù)高，前者為后者的三倍以上。能耗由低到高的順序?yàn)椋弘x心式、螺桿式、活塞式、吸收式，但各類機(jī)組各有其特點(diǎn)，應(yīng)用其所長(zhǎng)。

⑦選擇冷水機(jī)組時(shí)應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境的污染。一是噪聲與振動(dòng)，要滿足周?chē)h(huán)境的要求；二是制冷劑CFCs對(duì)大氣臭氧層的不利程度和產(chǎn)生溫室效應(yīng)的大小，特別要注意CFCs的禁用時(shí)間表。在防止污染方面，吸收式冷水機(jī)組有著明顯的優(yōu)勢(shì)。

⑧無(wú)專用機(jī)房位置或空調(diào)改造加裝工程可考慮選用模塊式冷水機(jī)組。

⑨盡可能選用國(guó)產(chǎn)機(jī)組。我國(guó)制冷設(shè)備產(chǎn)業(yè)近十年得到了飛速發(fā)展，絕大多數(shù)的產(chǎn)品性能都已接近國(guó)際先進(jìn)水平，特別是中小型冷水機(jī)組，完全可以和進(jìn)口產(chǎn)品媲美，且價(jià)格上有者無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。因此在同等條件下，應(yīng)優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)冷水機(jī)組。

(3)冷水機(jī)組的選擇步驟

①初選機(jī)型。根據(jù)冷水機(jī)組的選擇原則，確定冷水機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)照空調(diào)系統(tǒng)所需的制冷量，初選冷水機(jī)組的規(guī)格、型號(hào)，一般要求機(jī)組的名義制冷量應(yīng)不小于空調(diào)系統(tǒng)所需的制冷量。

②根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的要求，確定冷凍水進(jìn)、出水溫度，一般冷凍水進(jìn)出水溫差為5~6℃；根據(jù)設(shè)計(jì)的夏季室外氣象條件，確定冷卻水進(jìn)水溫度和冷卻水出水溫度，一般冷卻水進(jìn)出水溫差為5~6℃。

③利用廠家提供的機(jī)組性能曲線或性能表，根據(jù)實(shí)際工況的冷凍水進(jìn)、出水溫度和冷卻水進(jìn)出水溫度要求，確定該機(jī)組在實(shí)際工況條件下的制冷量。

④比較機(jī)組在實(shí)際工況下的制冷量和空調(diào)制冷系統(tǒng)所要求的冷量。要求機(jī)組在實(shí)際工況下的制冷量略大于空調(diào)制冷系統(tǒng)所要求的制冷量，否則應(yīng)重新選取。

⑤根據(jù)機(jī)組的規(guī)格、型號(hào)，查取該機(jī)組的冷凍水流量、冷卻水流量及機(jī)組中冷凍水和冷卻水的壓降等，為選擇冷卻塔，冷凍水泵及冷卻水泵等作好資料準(zhǔn)備。

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