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市场常见的制冷方式及详细说明

2018-07-11

一、蒸气压缩式制冷循环

  利用工质相变产生的潜热,通过压缩、冷凝、节流、蒸发4个过程的封闭循环实现制冷,是现在应用广泛的一种制冷循环。

  压缩机:将蒸发器中的制冷剂蒸汽吸收,并将其压缩至冷凝压力,然后排至冷凝器

  冷凝器:将来自压缩机的高压制冷剂蒸汽冷凝成液体,在冷凝过程中,将制冷剂蒸气放出的热量被冷却水或空气带走;

  节流阀:制冷剂液体通过节流阀时,压力由冷凝压力降低至蒸发压力,部分液体闪发为蒸气;

  蒸发器:节流后的制冷剂液体在蒸发器内蒸发成气体,同时吸收被冷却物体的热量,被冷却物体可以是液体载冷剂或空气。

  1、螺杆压缩式制冷机

  压缩机

  优点:体积小、重量轻;经构简单,易损件少,可靠性高;机器力矩变化小、振动少、运行平稳;能承受一定的液击;能量可以无级调节;压缩效率高,转子喷油后排气温度低,气密性好;

  缺点:转子部件表面呈曲面形状,加工精度要求高;需庞大的油分离器来分离喷入机内的油,辅助设备复杂。

  2、离心压缩式制冷机

  优点:性能系数高、制冷量大;单位功率的机组重量轻、体积小;易于实现多级压缩和节流;自动化程度高;可通过进口导叶或变频,自动对制冷量进行无级调节,调节范围宽;制冷机中混入制冷剂的润滑油量少,对换热器传热效果影响小。

  缺点:转速高,,必须适用于大流量场合,不适用于制冷量小的场合;离心压缩式制冷机固有的低负荷时的喘振现象得不到有效解决。

  3、活塞压缩式制冷机

  优点:出现的一种机型;热效率高、高速;多缸、能量可调;适用多种制冷剂、制造容易,价格较低、易于操作管理

  缺点:结构较复杂,易损件多,检修周期短;往复运动的惯性大,输气不连续,排气压力有脉动,设备振动较大。适用冷量小

  4、涡旋压缩式制冷机

  

复式活塞式相比,具有效率高、噪音低、零部件少、重量轻、体积小、节约能耗、振动小的特点。

  5、冰蓄冷

  优点:该系统能实现移峰填谷,结合不同时段的电价差,能节约不少运行费用;尤其对空调负荷出现在白天,且晚上不需要供冷,且电价差大的工程,其优势更明显。

  缺点:加大初投资;占用机房面积大;控制复杂。

  常用的蓄冰方法:冷媒盘管蓄冰、完全冻结式蓄冰、容器式蓄冰

  6、水蓄冷

  优点:可使用常规冷水机组、也可用吸收式制冷机在经济状态下运行;适用于常规系统的改造的扩容;技术要求低、维护方便,可利用消防水池、原有蓄水设施来进行蓄水

  缺点:蓄冷量小于600*104Kcal/H或蓄冷容积小于760m3时,水蓄冷经济性得不到体现;占用空间大,控制复杂

  常用水蓄冷方法:自然分层蓄冷、多罐式蓄冷、迷宫式蓄冷、隔膜式蓄冷

  7热泵

  热泵是近年来发展和应用速度较快的一种设备。热泵是夏季供冷、冬季供热的设备。由于具有节能和环保方面的优势,很快成为中央空调的重要冷、热源设备。

  热泵的种类很多,诸如:空气源热泵、水源热泵、地源热泵、水环热泵、燃气热泵等

  7.1、空气源热泵(风冷热泵)

  空气源热泵(也称风冷热泵)通俗地说是一种无需水源,只与空气换热的电驱动供冷暖设备。它的作用是在低温分抽取热量,向温度高的部分放出热量的一种机械设备,它是一种热量(或冷量)交换设备,所耗费的电量并非用来发热,而是用来克服机械阻力,因此它的能效比(COP系数)较高,COP可达1:4.5以上.是一种高效节能产品.

  夏季时以大气为放热侧,冬季时以大气为吸热侧。

  在中国的主要适用城市:上海、南京、武汉、重庆、长沙、合肥、南昌等地,随着机组本身性能的提高,己应用于北京天津等北方地区。北方地区能量平衡点来选择热泵机组,主要用于宾馆、办公楼等,而商场、剧院等则不适用。

  7.2、水源热泵

  水源热泵是以水为热源的可进行制冷/采暖循环的一种热泵型整体式水-空气空调装置,它在制热时以水为热源,而在制冷时以水为排热源。

  水源热泵可分为三大类:地下水的热泵系统、地表水的热泵系统、闭式环路地表水热泵系统;

  优点:水的质量热容大,传热性能好,传递一定热量所需的水量较少,换热器尺寸较小;不存在蒸发器表面上结霜的问题;

  缺点:受区域限制,需在易于获得温度较为稳定、水量大的地区;水系统复杂;还需要消耗水泵的功率;如果水硬度较大,造成换热器表面结垢,使设备的传热性能下降;如含有氯离子,还会造成设备的腐蚀;在采用水源热泵前,需全面对地质、水文、水质等进行全面评估后进行。

  7.3、地源热泵

  地源热泵又称大地耦合热泵、土壤源热泵、地下换热器、地温热泵等,是一种新的空调冷热源方式,地源热泵从浅层土壤中通过竖向垂直埋管、水平埋管或蛇形埋管取热热向其排热。

  优点:不用打井开采地下水,而是从土壤中直接换热;不受地质条件、井水量多少、地面沉降和地下水污染等影响

  缺点:换热土壤要求面积大;施工难度大;隐蔽工程维护困难,维护费用高;如冬夏季冷暖不平衡,易形成热岛问题

  7.4、水环热泵

  水环热泵系统用一个循环水路作为加热源和排热源。当环路中水的温度超过一定值时,环路中的水将通过冷却塔将热量放给大气。

  当环路中水的温度低于一定值时,通常使用加热装置对循环水进行加热。在装有多台水环热泵的空调机的建筑中,有的以制冷工况运行,有的以制热工况运行,而控制系统的作用是保持环路中的循环水温在一定范围以内。

  7.5、燃气热泵

  以上各类热泵均是电动式热泵,而燃气热泵的驱动能源为燃气。工作原理为燃气发动机驱动压缩

  机工作,与以上各类热泵相比,运行更经济、冬季采暖效果好的特点。

  二、吸收式制冷循环

  由吸收剂和工质组成制冷溶液,利用热能驱动,通过发生、冷凝、蒸发、吸收四个过程的封闭循环,目前普遍的是水-溴化锂吸收式制冷机,大量应用于空调工程中。

  蒸发器:制冷剂-水在其中蒸发,吸收载冷剂的热量。

  吸收器:在吸收器中,浓吸收液吸收蒸发器中产生的蒸汽,使蒸发器持续的蒸发。

  发生器:加热吸收蒸汽后的稀吸收液,使吸收液浓度增加。

  冷凝器:发生器中蒸发出的蒸汽在冷凝器中被冷凝成液态,这部分蒸汽补充到蒸发器中。

  1、直燃型溴化锂吸收式冷温水机组

  优点:能源为燃料,可以利用燃油、天燃气、城市煤气等多种燃料;冷暖两用,可实现夏季制冷与冬季采暖;在一次能源基出上,排出有害气体较离心机、螺杆机等制冷设备更少,环保;节约电耗、环保;运行安静、使用安全;制冷调节范围广,对外界环境变化的适应性强

  缺点:气密性要求高;相对电动制冷机来讲体积大、占地面积大;

  2、蒸汽型(热水型)溴化锂吸收式冷水机组

  优点:利用余热蒸、废热来制冷,实现能源的综合利用;实现能源的冬夏季平衡,实现夏季富裕蒸汽的使用,提高能源利用率;节约电耗、环保;运行安静、使用安全;制冷调节范围广,对外界环境变化的适应性强

  缺点:气密性要求高;相对电动制冷机来讲体积大、占地面积大;

  3、烟气型溴冷机、氨水吸收式制冷机和吸收式热泵

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