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開題報告表
課題名稱
60KW模塊式水冷冷水機組設(shè)計
課題來源
自選
課題類型
AX
指導(dǎo)教師
學生姓名
學 號
專 業(yè)
開題報告內(nèi)容：（調(diào)研資料的準備，設(shè)計的目的、要求、思路與預(yù)期成果；任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排；完成設(shè)計（論文）所具備的條件因素等。）
一.本課題的來源、選題依據(jù)：
通過市場調(diào)查，隨著社會的發(fā)展，城市的高樓大廈越來越多，人們對生活的要求越來越高。也帶動著空調(diào)行業(yè)的高速發(fā)展，中央空調(diào)的發(fā)展和需求越來越多。在中央空調(diào)中制冷機組是核心，而水冷式冷水制冷機組在中國中央空調(diào)南方地區(qū)占據(jù)著很大的比例。所以，模塊式冷水機組有這一定的前景。
二. 本課題的設(shè)計（研究）意義：
常規(guī)的大型制冷機結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運輸裝卸十分困難,可靠性低。如果一臺大型的壓縮機發(fā)生故障,整個系統(tǒng)就失效。在模塊化機組中,模塊單元以步進方式達到空調(diào)所需的容量,這本身就使機組具有備用能力。使用模塊化機組可大大減少設(shè)備發(fā)生重大故障的可能性。對于傳統(tǒng)的冷水機組， 無論是離心機組還是大型螺 桿式機組， 系統(tǒng)按照滿負荷的運行要求設(shè)計， 滿負 荷運行時機組具有較高的運行效率， 而低負荷運行 時， 由于偏離了機組最高效率設(shè)計點， 實際運行效 率會降低。而模塊化機組， 由于每個單元有兩個獨 立的制冷回路， 電腦會根據(jù)熱負荷的變化， 自動調(diào) 節(jié)模塊單元的運行數(shù)量， 對每個模塊單元中的兩個 制冷壓縮機而言， 在制冷輸出調(diào)節(jié)過程中， 只有開 或停兩種狀態(tài)， 只要處于運行狀態(tài)， 它就處于 1 0 0 ％的設(shè)計工況， 因此在整個機組運行的負荷變 化中， 機組的工作效率始終保持不變 與傳統(tǒng)的大 型離心式機組或螺桿式機組相比， 雖然模塊化機組 在滿負荷工作狀態(tài)下制冷效率不一定占優(yōu)勢， 但在 符合機組占大部分運行時間的低負荷狀態(tài)下占有 明顯的優(yōu)勢。然而，在一些改建及擴建工程， 或采用分層設(shè)冷源的工程中，通常機房空間緊張，或位置不理，對噪聲要求嚴格， 模塊化機組由于其體積小， 噪小，備用少的優(yōu)點，往往是性一選擇
三． 本課題的基本內(nèi)容：
1.了解什么是模塊式水冷冷水機組
2.熟悉水冷式冷水機組的工作原理
3.根據(jù)水冷式冷水機組的要求，選用合適的壓縮機型式。
4.選擇合適的蒸發(fā)器、冷凝器型式，進行冷凝器和蒸發(fā)器的熱力計算以及管道阻力的計算。
5.完成系統(tǒng)制冷劑充灌的詳細計算，選擇合適的輔助設(shè)備
6.總結(jié)設(shè)計影響要素
四. 研究步驟、方法及措施：
步驟、方法：
1. 了解國內(nèi)外模塊式冷水機組的發(fā)展動態(tài)
2. 了解國內(nèi)外大公司模塊式冷水機組的樣品
3. 熟悉水冷冷水機組的原理以及構(gòu)成
4. 根據(jù)所知的數(shù)據(jù)進行計算
5. 總結(jié)
圖書館查找相關(guān)的書籍、期刊、雜志等，通過上網(wǎng)尋找相關(guān)的一些資料，查看當代對該技術(shù)的研究成果和最新的動態(tài)。然后通過對這些資料的學習和研究進一步的熟悉和理解設(shè)計所需的相關(guān)知識。在設(shè)計過程中跟同學們進行探討，對不了解的問題及時向老師請教
六．研究工作進度：
1）第一周 ～第三周 調(diào)研、完成文獻綜述，按統(tǒng)一格式寫出開題報告
2）第四周～第五周 設(shè)計方案選擇確定
3）第六周～第八周 設(shè)計計算
4）第九周～第十二周 結(jié)構(gòu)設(shè)計、部件設(shè)計
5）第十三周～第十五周 設(shè)計圖樣、設(shè)計說明書、外文翻譯
6）第十六周 審閱、答辯準備、答辯
七．參考文獻：
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22 中國制冷學會.[J]慧聰暖通空調(diào)制冷網(wǎng)——簡報202期2011-12-19 《全球冷水機組和空調(diào)市場》
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指導(dǎo)教師簽名： 日期：
課題類型：（1）A—工程設(shè)計；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；
（2）X——真實課題；Y——模擬課題；Z—虛擬課題
要求（1）、（2）均要填，如AY、BX等。
文獻綜述
題 目 60kw模塊式水冷冷水機組
學生姓名
專業(yè)班級
學 號
院 （系）
指導(dǎo)教師
完成時間
14
60kw模塊式水冷冷水機組
一 模塊式水冷冷水機組的簡介
模塊化水冷冷水機組( 以下簡稱模塊化機組) 由若干臺模塊化冷水機組單元并聯(lián)組合而成， 每個模塊內(nèi)包含有兩個完全獨立的制冷系統(tǒng)，各模塊單 元相互獨立，互為備用，由電腦監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一控制 各模塊的運行，按負荷大小、工作狀況自動啟停各個單元，各個模塊共用一套水系統(tǒng)。自1 9 8 5年世界上第一臺模塊化冷水機組在捷豐集團的澳大利亞工廠發(fā)明問世以來， 由于其對傳統(tǒng)制冷機組的革 新和提高， 給制冷空調(diào)的技術(shù)發(fā)展帶來了深刻影 響， 模塊化空調(diào)機組在世界各地得到了迅速普及，模塊化冷水機組近年來也得到了較廣泛的應(yīng)用，許多工程將其作為集中冷源， 采用了多個模塊組合，制冷量可高達近4000kW。模塊化機組的出現(xiàn)解 決了不少傳統(tǒng)冷水機組無法避免的問題， 但也存在一些認識誤區(qū)，本文以捷豐牌模塊化機組 MSCW400為例，通過與其他類型機組比較， 提出了其在工程中的使用場合。[1]
二 模塊式水冷冷水機組的的前景
根據(jù)保護臭氧層的蒙特利爾公約和哥本哈根會議決議，傳統(tǒng)電力空調(diào)制冷冷媒CFC－11和CFC－12已從1996年起禁用，HCFC－22將在2020年，HCFC－123將在2030年被淘汰。所以多種冷卻源機組都將有一定的市場空間。電動壓縮式制冷機組根據(jù)其冷卻介質(zhì)又可分為風冷式和水冷式。水冷式中根據(jù)冷卻水不同分為城市給水、地下水、地表水(如河水、海水等)。目前應(yīng)用得最為廣泛的是水冷式制冷機組，水冷式制冷機組有冷卻塔、冷卻水泵等輔助設(shè)備如果沒有變頻裝置，在部分負荷下，冷卻塔風機和冷卻水泵的耗能是基本不變的，使得冷水機組在部分負荷下的綜合能效比較低。[2]
近年也有許多地源冷卻的工程投入應(yīng)用，同時，隨著區(qū)域供冷公司的增加，這些公司可能臨河或湖而建，充分利用這些地表水進行冷卻。因此，我國地域遼闊，各地淡水資源條件不同，不同的冷卻源類型機組都將有一定的市場空間。尤其是模塊式水冷冷水機組。目前，模塊式水冷冷水機組被廣泛應(yīng)用于空調(diào)、冷凍、化工、水利等各個工業(yè)領(lǐng)域，是制冷領(lǐng)域的最佳機型。
三 模塊式水冷冷水機組國內(nèi)外研究狀況
在國內(nèi)，合肥通用機械研究院的張秀平、田旭東、鐘根仔和上海富田空調(diào)冷凍設(shè)備有限公司姚宏雷等人，從實驗的角度,分析了水冷冷水機組的能效比在不同工作條件下的變化規(guī)律,為降低空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗和探討改善水冷冷水機組產(chǎn)品性能的方法提供依據(jù)和方向[3] 特靈中國的施敏琪，李元旦和上海核工程設(shè)計研究院張彥對水冷冷水機組冷卻溫度優(yōu)化控制的探討，分析了冷卻水溫度對于冷水機組和冷卻塔的綜合能耗的影響，探討了冷卻水溫度優(yōu)化控制對于制冷機組節(jié)能的意義。并對如何實施冷卻水溫度控制、以及冷卻塔風扇的順序控制等控制實施方法進行了介紹[4]。天津大學的孫方田、馬一太、安青松、姜云濤、王洪利等人；研究了能效比與制冷量的關(guān)系,指出能效標準中兩者應(yīng)為線性函數(shù)關(guān)系。分析了水冷式冷水機組的能效現(xiàn)狀,認為現(xiàn)行能效標準有不合理之處 [5]。天津商學院的律寶瑩`石富金`耿鳳彥和中建三局一公司程保才一起對風冷與水冷冷水機組的技術(shù)經(jīng)濟分析與比較，研究了不同因素對于風冷和水冷冷水機組經(jīng)濟性能的影響,并希望以此作為選擇合適冷水機組的考慮因素 [6]。黃進青介紹了模塊式冷水機組,并從制冷系統(tǒng)負荷曲線的變化等角度，討論了運行過程的節(jié)能可題。本文認為對于大冷量且負荷大幅度波動的。制冷系統(tǒng),由常規(guī)大型機組與模塊式機組聯(lián)合運行具有最佳的經(jīng)濟性,可以充分發(fā)揮前者滿負荷運行時效率高與后者對負荷變化適應(yīng)能力強的長處,不僅能使制冷系統(tǒng)具有最高的效率,而且將使常規(guī)大型機組的結(jié)構(gòu)簡化 [7]
在國外，麥克維爾以百年的術(shù)業(yè)專精，積累10多年中國模塊機市場實際應(yīng)用經(jīng)驗，結(jié)合30多年的水源熱泵技術(shù)，成功的應(yīng)用到模塊式水冷冷水機組上。智能化控制技術(shù)，使得采用麥克維爾水冷模塊機組的中央空調(diào)系統(tǒng)更節(jié)能、更靈活、更可靠，最大程度的滿足了用戶對中央空調(diào)高效性、安全性、舒適性上的要求。 麥克維爾WGZ-B系列模塊式水冷冷水機組在保持傳統(tǒng)冷水機組高效、結(jié)構(gòu)緊湊、維護方便的同時，機組進行模塊化處理，通過更加成熟的智能化模塊集中控制管理功能，實現(xiàn)機組冷量從20RT到480RT，冷量跨度為10RT，47種的靈活組合，再次在水冷冷水機組的應(yīng)用上取得了重大突破 [8]。
四 模塊式水冷冷水機組的工作原理
制冷系統(tǒng)的基本原理：液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻的物體熱量之后，汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(zhì)(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體、經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低壓低溫的制冷劑、再次進入蒸發(fā)器吸熱汽化，達到循環(huán)制冷的目的。這樣，制冷劑在系統(tǒng)中經(jīng)過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個基本過程完成一個制冷循環(huán)。
五 模塊式水冷冷水機組制冷劑的選擇
在蒸汽壓縮式制冷機中，除了要有較好的熱力性質(zhì)和物理化學性質(zhì)外，更應(yīng)具有優(yōu)良的環(huán)境特性。具體要求如下：
（1） 對人類生態(tài)環(huán)境無破壞作用。不破壞大氣臭氧層，不產(chǎn)生溫室效應(yīng)。
（2） 臨界溫度較高。在常溫或普通低溫下能夠液化。希望臨界溫度比環(huán)境溫度高的多，才能減少制冷劑節(jié)流損失，提高循環(huán)經(jīng)濟性。
（3） 在工作溫度范圍內(nèi)，具有適當?shù)娘柡险羝麎毫Γ钇鸫a蒸發(fā)壓力不得低于大氣壓力，以免外部空氣滲入系統(tǒng)中；冷凝壓力不宜過高，否則會引起壓縮機耗功增加，并要求系統(tǒng)具有較高的承壓能力，增加設(shè)備成本。
（4） 單位容積制冷量大?？梢詼p少壓縮機輸氣量。
（5） 粘度和密度小。減少系統(tǒng)中流動阻力損失。
（6） 熱導(dǎo)率高。可以提高換熱器的傳熱系數(shù)，減少換熱設(shè)備的傳熱面積降低材料消耗。
（7） 不燃燒，不爆炸，無毒。對金屬材料不腐蝕，對潤滑油不發(fā)生化學作用，高溫下不分解。
（8） 等熵指數(shù)小?？山档团艢鉁囟龋瑴p少壓縮過程耗功，有利安全運行和提高使用壽命。
（9） 凝固溫度低，避免在蒸發(fā)溫度下出現(xiàn)凝固。
（10） 具有良好的絕緣性能。
（11） 價格低易獲得。
（12） 單位容積壓縮功小。
目前，完全滿足以上十二項要求的制冷劑還未發(fā)現(xiàn)。但選擇時，可以根據(jù)用途使用條件等加以全面考量。
初選制冷劑
由蒸發(fā)溫度℃可圈定R22、R134a、R410A、R407C是相對比較符合條件的中溫制冷劑。它們的熱力學性能以及物理性能比較如下：
表5-1 制冷劑參數(shù)表
制冷劑
沸點（℃)
臨界溫度(℃)
臨界壓力(Mpa)
汽化潛熱(KJ/kg)
ODP
GWP
最高使用溫度
（℃）
R22
-40.84
96.2
4.99
233.5
0.055
1700
R134a
-26.1
101.1
4.01
215
0
1430
130
R410A
-51.6
72.5
4.95
256.7
0
1700
150
R22：對大氣臭氧層有輕微破壞作用，并產(chǎn)生溫室效應(yīng)，被列為第二批限用禁用的制冷劑。我國在2010年的新設(shè)備中已經(jīng)停止使用，至2020年全面停止使用。故在被設(shè)計中不選R22。另外R134a、R407C已經(jīng)逐漸代替了R22。
R134a:沸點-26.5℃，凝固點-101℃，無色，無味，不燃，不爆，但與礦物性潤滑油不相溶，必須采用聚脂類合成油（如聚烯烴乙二醇），是一種不太成熟的制冷劑。
R407C:是R32、R125、R134a 以23：25：52的質(zhì)量百分比組成的三元非共沸制冷劑，蒸發(fā)壓力和制冷壓力與R22非常接近。但在制熱工況下單位容積制冷量和COP都小于R22。
R410A是R32和R125按照50：50的質(zhì)量百分比組成的近共沸混合制冷劑。其溫度滑移不超過0.2℃，這給制冷劑充灌，設(shè)備更換提供了方便[9]。
六 模塊式水冷冷水機組的結(jié)構(gòu)組成
1.壓縮機
壓縮機是整個空調(diào)系統(tǒng)的核心，也是系統(tǒng)動力的源泉。整個空調(diào)的動力，全部由壓縮機來提供，壓縮機就相當于把一個實物由低勢位搬到高勢位地方去，在空調(diào)中它的目的就是把低溫的氣體通過壓縮機壓縮成高溫的氣體，最后氣體在換熱器中和其他的介質(zhì)進行換熱。所以說壓縮機的好壞會直接影響到整個空調(diào)的效果。
模塊式水冷冷水機組采用全封閉渦旋式壓縮機，因為結(jié)構(gòu)簡單緊湊，工作性能高，密封性好，躁聲低，為今后主導(dǎo)機型。
常見品牌：美德COPELAND谷輪，法MANEUROP美優(yōu)樂，日本HITACHI日立﹑NATIONAL**﹑DAKIN大金﹑SANYO三洋，中國春蘭等。
2.冷凝器
冷凝器的作用是將壓縮機排出的高溫高壓的制冷劑過熱蒸汽冷卻成液體或氣液混合物。制冷劑在冷凝器種放出的熱量由冷卻介質(zhì)（水或空氣）帶走。
水冷冷水機一般采用的是水冷式冷凝器。水冷式冷凝器是以水作為冷卻介質(zhì)，水的溫升帶走冷凝熱量。冷卻水一般循環(huán)使用，但系統(tǒng)中需設(shè)有冷卻塔或涼水池。水冷式冷凝器按其結(jié)構(gòu)形式又可分為殼管式冷凝器和套管式冷凝器兩種，常見的是臥式殼管式冷凝器。
臥式殼管式冷凝器兩端管板外面各用一個端蓋封閉，端蓋上鑄有經(jīng)過設(shè)計互相配合的分水筋，把整個管束分隔成幾個管組。從而使冷卻水從一端端蓋下部進入，按順序流過每個管組，最后從同一端蓋上上部流出過程中，要往返4～10個回程。這樣做既可以提高管內(nèi)冷卻水的流速，從而提高傳熱系數(shù)，又使使高溫的制冷劑蒸氣從殼體上部的進氣管進入管束間與管內(nèi)冷卻水進行充分的熱交換。冷凝下來的液體從下部出液管流入貯液筒。而氟利昂臥式冷凝器的冷卻管一般采用低肋銅管。這是由于氟利昂放熱系數(shù)較低的緣故。值得注意的是，有的氟利昂制冷機組一般不設(shè)貯液筒，只采用冷凝器底部少設(shè)幾排管子，兼作貯液筒用。
3.蒸發(fā)器
蒸發(fā)器的作用是利用液態(tài)低溫制冷劑在低壓下易蒸發(fā)，轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵獠⑽毡焕鋮s介質(zhì)的熱量，達到制冷目的。
水冷冷水機一般采用的是水箱式（沉浸式）蒸發(fā)器。制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，整個蒸發(fā)器管組沉浸在盛滿載冷劑的箱體內(nèi)。這種蒸發(fā)器只能用于開式循環(huán)系統(tǒng)，故載冷劑必須是非揮發(fā)性物質(zhì)，常用的是鹽水和水等。如用鹽水，蒸發(fā)器管子易被氧化，且鹽水易吸潮而使?jié)舛冉档汀＿@種蒸發(fā)器可以直接觀察載冷劑的流動情況。
4.熱力膨脹閥
熱力膨脹閥是通過感受蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑的過熱度來控制進入蒸發(fā)器的制冷劑流量。使冷凝器出來的高壓液體節(jié)流降壓，使液態(tài)制冷劑在低壓（低溫）下汽化吸熱。在工業(yè)冷卻設(shè)備中，一般采用外平衡式熱力膨脹閥。
熱力膨脹閥由感應(yīng)機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、調(diào)整機構(gòu)和閥體組成。感應(yīng)機構(gòu)中充注氟利昂工質(zhì)，感溫包設(shè)置在蒸發(fā)器出口處，其出口處溫度與蒸發(fā)溫度之間存在溫差，通常稱為過熱度。感溫包感受到蒸發(fā)器出口溫度后，使整個感應(yīng)系統(tǒng)處于對應(yīng)的飽和壓力Pb。該壓力將通過膜片傳給頂桿直到閥芯。在壓力腔上部的膜片僅有Pb存在，膜片的下方有調(diào)整彈簧的彈簧力Pt和蒸發(fā)壓力P0，三者處于平衡時有Pb=Pt+Po 。當蒸發(fā)器熱負荷增大時，出口過熱度偏高，Pb增大，Pb>Pt+Po，合力使頂桿、閥芯下移，熱力膨脹閥開啟增大，制冷劑流量按比例增加。反之，熱力膨脹閥開啟變小，制冷劑流量按比例減小。因此，制冷設(shè)備是由熱力膨脹閥通過控制過熱度實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的自我調(diào)整。
5.干燥過濾器
過濾器的作用是：為了防止制冷劑里含有水份或由于不可減少的元素等原因使系統(tǒng)里進入水份，當從冷凝器出來的高溫液體進入膨脹閥后，液體的溫度會大幅度的下降，一般都在零度以下，這時如果系統(tǒng)里含有水分的話，由于膨脹閥通過的截面很小，就會易出現(xiàn)冰堵的現(xiàn)象，影響系統(tǒng)的正常的運行。
6.水泵
水冷冷水機一般采用的是動力離心泵。依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體的動力作用，把能量連續(xù)地傳遞給液體，使液體的動能（為主）和壓力能增加，隨后通過壓出室將動能轉(zhuǎn)換為壓力能，用于加速水流動的工具，以達到加強水在換熱器中換熱的效果。
7.水流開關(guān)
水流開關(guān)用作管道內(nèi)流體流量的控制或斷流保護，當流體流量到達調(diào)定值時，開關(guān)自動切斷（或接通）電路。
8.壓力控制器
壓力控制器用作壓力控制和壓力保護之用，機組有低壓和高壓控制器，用來控制系統(tǒng)的壓力的工作范圍，當系統(tǒng)壓力到調(diào)定值時，開關(guān)自動切斷（或接通）電路。
9.壓差控制器
壓差控制器用作壓力差的控制，當壓力差到達調(diào)定值時，開關(guān)自動切斷（或接通）電路。
10.溫度控制器
溫度控制器用作機組的控制或保護，當溫度到達調(diào)定值時，開關(guān)自動切斷（或接通）電路。在我們的產(chǎn)品上，溫度的控制常用到，用水箱溫度來控制機組的開停機情況。還有些象防凍都需要用到溫度控制器。
11.冷卻塔
冷卻塔的作用是將挾帶熱量的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進行換熱，使熱量傳輸給空氣并散入大氣。冷卻塔中水和空氣的換熱方式之一是，流過水表面的空氣與水直接接觸，通過接觸傳熱和蒸發(fā)散熱，把水中的熱量傳輸給空氣。用這種方式冷卻的稱為濕式冷卻塔。濕式冷卻塔的換熱效率高，水被冷卻的極限溫度為空氣的濕球溫度。但是，水因蒸發(fā)而造成損耗；蒸發(fā)又使循環(huán)的冷卻水含鹽度增加，為了穩(wěn)定水質(zhì)，必須排掉一部分含鹽度較高的水；風吹也會造成水的飄散損失。必須有足夠的新水持續(xù)補充。因此，濕式冷卻塔需要有供給水的水源。
缺水地區(qū)，在補充水有困難的情況下，只能采用干式冷卻塔。干式冷卻塔中空氣與水的換熱是通過由金屬管組成的散熱器表面?zhèn)鳠?，將管?nèi)水的熱量傳輸給散熱器外流動的空氣。干式冷卻塔的換熱效率比濕式冷卻塔低，冷卻的極限溫度為空氣的干球溫度。這些裝置的一次性投資大，且風機耗能很高。
冷卻塔冷卻水的過程屬熱質(zhì)傳遞過程。被冷卻的水用噴嘴、布水器或配水盤分配至冷卻塔內(nèi)部填料處，大大增加水與空氣的接觸面積。空氣由風機、強制氣流、自然風或噴射的誘導(dǎo)效應(yīng)而循環(huán)。[10] [11] [12]
七 模塊式水冷冷水機組的特點
無可比擬的可靠性一一在模塊化機組中,模塊單元以步進方式達到空調(diào)所需的容量,這本身就使機組具有備用能力。使用模塊化機組可大大減少設(shè)備發(fā)生重大故障的可能性。如果一臺大型離心式壓縮機發(fā)生故障,整個系統(tǒng)就失效。而使用模塊化機組時,是用多臺獨立的制冷系統(tǒng)來滿足與單臺離心機組相同容量的制冷負荷的。假如其中一個系統(tǒng)發(fā)生故障,仍有很多個制冷系統(tǒng)可作備用。模塊化機組提供了最大的備用能力,使制冷系統(tǒng)可靠地運。
以最高效率經(jīng)濟運行—按建筑冷負荷不同,電腦自動地調(diào)整運行的壓縮機臺數(shù),使輸出的冷量與需求冷量作最佳匹配。這樣不論負荷為多大(即使是在低負荷下),每個模塊單元總是以其設(shè)計的最高效率運行,則整個模塊機組也就總是以最節(jié)能的效率來運行。據(jù)有關(guān)資料顯示)模塊化機組與常規(guī)機組相比年運行費用可節(jié)約22一26%。
節(jié)約建筑空間—由于采用緊湊和組合單元的設(shè)計,安裝模塊化機組需要機房的空間大約是常規(guī)冷水機組的40%,而且不需要管道及蒸發(fā)器、冷凝器的拆卸空間。也可安裝在任何無其他用途的狹小空間而不設(shè)專機房。模塊化機組與常規(guī)機組相比可節(jié)約占地面積50%。
重量輕、尺寸小一一模塊機組的重量約為其他同容最冷水機組的1/3,其尺寸之小可以用小車推著穿過門和走廊,也可用窄的電梯運送至高層,不`定用吊車, 這樣就節(jié)省了起吊機械設(shè)備和運輸機械。
靈活組合—因為模塊機組為單元化設(shè)計,可以通過不同單元數(shù)的組合而組成多種單機組或多機組的系統(tǒng)。若要增加容量,可以再多加幾個模塊或選擇適當個模塊單元組成機組,接人已有的控制系統(tǒng)和冷水管道系統(tǒng)即可投入使用。另外,模塊機組與常規(guī)機組還可相結(jié)合運行。模塊機用部分負荷時運行,常規(guī)機組在滿負荷下運行,常規(guī)機組運行時間可減少50%或更多。這樣,模塊化機組不僅可延長常規(guī)型機組的工作壽命,還可在低負荷下高效率運行,使得總能量費用降低。常規(guī)機組也可以并入模塊機電腦統(tǒng)一控制。
適宜于改建一一由于安裝方便,在建筑改建或增建的情況下,模塊化冷水機組是十分理想的機組。如原有建筑物無空調(diào)需增設(shè)空調(diào)時,使用模塊機組最簡單、最經(jīng)濟。只要找一個空地安裝模塊機即可實現(xiàn)?？纱蟠鬁p少投資費用,包括節(jié)省的土建費、運行費和維修費。
安裝要求低一一安裝模塊機不一定必須有專用機房,一組組的模塊可以安裝在走廊上或放于露天,例如安裝在屋頂上或走廊端頭等。
震動小、噪音低一一模塊化機組設(shè)計精良,并采取大幅度衰減噪聲的措施和使用隔震裝置,使機組震動很小。保養(yǎng)和維修費用低—電腦自動輪換啟停每臺壓縮機,保證了每個單元的使用時間大致相同,延長了機組的使用壽命,降低了費用,比一般常規(guī)機組可減少保養(yǎng)和大修費用達60%以上。由于模塊化設(shè)計使本身就具有備用能力,所以可在不停機不影響整個制冷系統(tǒng)的正常工作情況下進行維修[13]。
八 模塊式水冷冷水機組的發(fā)展的方向
1 智能化控制技術(shù)
機組監(jiān)控更智能 業(yè)內(nèi)首家推出1~32臺的模塊機組集中控制系統(tǒng)，智能實現(xiàn)壓縮機平均壽命，提高機組的整體壽命，動態(tài)監(jiān)控機組的運行，確保機組的每一部件安全運轉(zhuǎn)，當機器出現(xiàn)故障時，控制器迅速準確顯示故障所在地，協(xié)助快速排除故障；機組自帶冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻水塔智能控制信號輸出，并可設(shè)為自動運行模式，更可以一個星期為周期，每天自動運行中央空調(diào)系統(tǒng)，實現(xiàn)無人監(jiān)管功能。[14]
2 新型的熱交換裝置————大冷量冷水模塊機組換熱器
大冷量冷水模塊機組換熱器包括外管 內(nèi)管 內(nèi)管由若干束多頭螺旋管束組成，若干束多頭螺旋管一端匯集在一起與冷媒出口相接，外管兩端開設(shè)有進出口。[15]
3 可直接并聯(lián)安裝的模塊式水冷冷水機組
可以簡化多模塊式機組并聯(lián)連接時簡化外部水路安裝，對機組的使用不產(chǎn)生任何影響。[16]
4 一種新型的模塊式水冷冷水機組
該模塊式水冷冷水機組包括底盤，以及設(shè)置在底盤上的箱體，渦旋式壓縮機 干式蒸發(fā)器 殼管式冷凝器 壓力表 制冷附件以及連接管路：所述壓力表集中設(shè)置在一壓力表箱上，所述殼管式冷凝器上設(shè)置有橡膠軟接頭，所述連接管路包括排氣管和進氣管呈對稱的雙S型設(shè)置。[17]
九 模塊式水冷冷水機組存在問題：
（1）由于冷卻塔由于蒸發(fā)、風吹和排污損失，需要進行補水水量約為流量的1%－1.5%。一臺1400ｋｗ冷量的離心機組冷卻水量約為288ｔ／ｈ，則補水量即為3ｔ／ｈ。我國淡水資源總量居世界各大國的中游，但由于人口眾多，人均水資源量居大國的末位。我國的特大城市(也是中央空調(diào)應(yīng)用最多的城市)北京、天津和上海，人均水資源均低于世界資源研究所(WRI)規(guī)定的每人每年擁有可重復(fù)使用淡水總量的臨界標準1000m3。其中天津為159 m3，居全國倒數(shù)第二位，上海為191 m3，居全國倒數(shù)第3位，北京為328 m3，居全國倒數(shù)第7位。因此，水冷制冷機除消耗能源之外，也是耗水大戶。加之我國水污染嚴重，城市供水的水處理成本逐年提高。從節(jié)水的角度，反倒是應(yīng)提倡用風冷機。我國香港特別行政區(qū)由于水資源嚴重匱乏，完全依靠內(nèi)地水庫供應(yīng)淡水，因而當?shù)亟故褂玫錂C組，個別大型建筑由于空調(diào)冷量特別大而采用初投資很大的海水冷卻。
（2）模塊式水冷冷水機組價格比較昂貴
（3）模塊式水冷冷水機組的模塊片數(shù)一般不宜超過8片
（4）現(xiàn)在存在的主要問題是國家的重視程度不夠，所以導(dǎo)致企業(yè)對這項產(chǎn)品的投資興趣不大。這也會帶來一系列問題，例如：企業(yè)研發(fā)不積極等
（5）資料偏少，對其研究的專家不多。成果較少，在中國期刊網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，平均一年不到10篇的文獻，而且質(zhì)量不是很高。
參考文獻
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