关于风冷冷(热)水机组的介绍

关于风冷冷（热）水机组的介绍

热能与动力工程

摘要：本文介绍了风冷冷（热）水机组的工作原理、主要分类、常见类型分析、选用要点、以及保养与维护，从多角度阐述了风冷冷（热）水机组的技术现状及发展趋势。

关键词：风冷冷（热）水机组， 工作原理，典型型号分析，日常保养与维护

一、风冷冷（热）水机组概述：

（1）风冷冷（热）水机组是以空气为冷（热）源，以水为供冷（热）介质，作为空调系统冷(热) 源兼用型的一体化中央空调设备。

（2）风冷冷(热) 水机组按用途分为单冷型和热泵型，是单冷型和热泵型机组的统称。 （3）风冷热泵型机组一般称为“热泵型风冷冷(热) 水机组”或“风冷热泵机组”，其机组集制冷、制热功能于一体，即可供冷，又可供热，能实现夏季降温，冬季采暖，一机多用。因此，风冷热泵机组通常是既无供热锅炉、又无供热热网或其它稳定可靠热源，却又要求全年进行空气调节的暖通工程设计中优先选用的方案。

（4）风冷冷(热) 水机组（单冷型、热泵型）可与风机盘管或柜式空气处理机、吊顶式空气处理机、组合式空气处理机以及新风机组一起组成集中式或半集中式空气调节系统，具有风机盘管系统的诸多优点，具有布置灵活、外形美观、节省建筑空间、调节方便，可以单独停、开而不影响其它房间，运行噪声低等特点。

（5）风冷冷（热）水机组（单冷型、热泵型）省去了冷却水系统所必不可少冷却塔、水泵、锅炉及相应的管道系统等许多辅件，系统结构简单，安装空间省，维护管理方便且又节约能源，避免了水质过差的地区所造成的冷凝器结垢、水管堵塞等现象，同时还节约了水资源。

（6）风冷式冷（热）水机组比水冷式冷水机组一次性投资要稍高，但是全年运转费用要求要低于水冷式冷水机组，是目前冷（热）水空调设备产品中保养、维修最经济、简单

的机种。

（7）该机组可直接放置在屋顶、裙楼平台或水平地面上，无需建造机房、锅炉房，安全而清洁，制热时的热量直接取之于室外空气，可节省能量。

二、风冷冷（热）水机组适用范围：

1、

舒适性中央空调系统：

广泛应用于宾馆、商场、办公楼、展览馆、机场、体育馆等公共设施的舒适性中央空调系统。

2、

工艺性空调系统：

能够满足电子、制药、生物、轻纺、化工、冶金、制药、电力、机械等行业的工艺性空调系统的不同使用要求。

三、风冷冷（热）水机组的种类及规格：

1、风冷冷（热）水机组标准型系列产品分整体式和模块式二大类，共计28个不同的品种规格。

2、整体式机组制冷量范围为60-760kW 。

3、模块式机组有60kW 、180Kw 、280kW 、450kW 四种基本模块，可灵活组合为制冷量60-2700kW 各种模块式机组；

4、机组制冷运行时能提供温度为5-15℃的冷冻水，在冬季热泵制热运行时能提供40-50℃的热水。

（产品外观图）

四、机组系统工作原理

1. 制冷系统工作原理

制冷循环压缩机吸入干式蒸发器中的低压过热制冷剂蒸汽经压缩变为高温高压的过热蒸汽，在冷凝器中向环境放出热量，从而冷凝成饱和或过冷的制冷剂液体，经膨胀阀节流降压流入干式蒸发器，在干式蒸发器中吸收冷媒水的热量汽化后，再被压缩机吸入压缩。开始了新的循环。这样，经过干式蒸发器的冷媒水被冷却，而被引入空调区域。

热泵循环是通过四通换向阀换向，使制冷剂反向流动。经压缩机压缩的高温高压制冷剂蒸汽经四通换向阀直接排入壳管式换热器（干式蒸发器）中向冷媒水放出热量，从而产生热效果，被冷凝后的制冷液体流经膨胀阀节流降压，在风冷式换热器（风冷冷凝器）中吸收环境的热量而蒸发，再吸入压缩机压缩构成热泵循环。

LSBLGRFZ 型系列风冷冷（热）水机组的制冷系统原理图如附图所示。

风冷式冷（热）水机组为整体式结构。模块化结构设计，冷凝器倒M 型布置；压缩机、干式蒸发器、储液器（热泵型还有气液分离器）以及制冷管路和配件均布置于钢性底座上，电控箱设于机组一端，冷媒水进出法兰接口位于机器侧面，机组外壳均采用高强度优质喷涂钢板制造，美观耐用，适应室外较恶劣环境。机组侧面设有高低压力显示表，半封闭活塞式压缩机还设有油压压力表。

LSBLGRFZ 整体热泵式风冷冷(热) 水机组系统原理图

① 五、技术参数

② 风冷冷（热）水机组技术参数表

LSBLGRF700Z 热泵式风冷冷(热) 水机组主要技术性能参数表

注：1）机组制冷量及压缩机的耗功标定工况：冷凝器进风干球温度35℃，湿球温度24℃，

蒸发器进水温度12℃，出水温度7℃。

2）机组制热量及压缩机的耗功标定工况：室外环境干球温度7℃，湿球温度6℃，

蒸发器进水温度40℃，出水温度45℃。

.

2. 机组具备较完善和安全的除霜技术： ③ 机组制热运行时蒸发器的除霜方法：采用温度、时间、压力法，由先进的智能化

电脑根据室外环境温度、翅片蒸发温度、系统压力，自动调节除霜的时间和周期。并可根据不同地区、不同的气候条件等特殊情况，对其电脑的设定参数进行修改，适应当地的环境状况及气候特征，从而实现真正、及时和彻底地化霜。 ④

通过在系统上采取一些特殊措施，解决风冷热泵机组在低环境工况下运行的稳定

性、可靠性、以及随着环境温度的降低，热泵机组的制热量大幅度衰减的矛盾；在高环境工况下机组运行稳定性、可靠性以及在高温工况条件下除霜不彻底或除霜时间过长，造成能量的无谓损失，制热量下降以及机组可靠性降低等除霜难题。 .3. 机组能量调节方式：

机组根据冷冻水回水温度进行逻辑计算，控制机组的运行状态及启停机。每台机组采用有级或无级能量调节，实现机组的高效节能运行。 4.机组结构合理，机组具有良好的抗腐蚀能力强

⑤ 机组采用框架结构形式，结构紧凑，牢固，具有良好的机械强度，体积小，占地面积小、过风均匀，无气流短路现象。

⑥ 机组外表采用彩色喷塑钢板，防腐防锈，表面光滑、整齐、流畅，造形美观。 ⑦ 采用模块化设计，产品适应性广，零部件互换性强，能灵活的进行多种机型组合，以最快捷的方式为用户提供最周到服务。

⑧ 机组内布局合理，根据人机工程，优化设置安装及检修空间，方便日常清洗, 保养及检修。

5. 系统防冻

如果蒸发器的换热管或管箱发生结冰情况，将造成严重损坏，即出现换热管或管箱破裂和泄漏，而冻裂损坏不属于保修范围，因此对防冻要特别重视。以下三点请用户特别注意：

①在低环境温度下停机备用时

如果机组放在室外温度低于0℃的环境中应将蒸发器的水排干。 ②运行时

在运行时如果冷冻水水流开关和低水温过保护开关失效时可能发生水管冻结现象。因此冷冻水水流开关和机组水泵应与机组控制系统联锁。此外，机组的水温保护装置， 只有全部失效时才可能发生运行中的蒸发器结冰冻现象。虽然这种情况通常不会发 生，但这些装置的正常工作和校准也十分重要。 ③维护时

在给机组充注制冷剂，或为了维修而放掉制冷剂时有可能冻裂蒸发器或冷凝器管路。 无论何时只要容器中压力在0.4Mpa 以下，就有可能发生管路结冰，为此要使空器中的水保持流动或将水彻底放掉。 注意： ① 定期维护

按说明书对机组进行定期维护，以保证机组运行状况良好。

② 防火

如发生火灾，应关掉电源总开关，用灭火器扑灭由油或电引起的火灾。 ③ 防止易燃气体

机组工作环境要远离汽油、酒精、油制品等燃气体，以防发生爆炸。 ④ 操作面板及电控箱

操作面板安装在电控箱内，需打开电控箱门进行操作时，应特别小心，防止触电。 ⑤ 请不要用手触摸排气侧管件，以防烫伤，因其温度有时高达100℃以上。 ⑥ 使用

不要用该机组冷却和加热饮用水或食物。 ⑦ 故障

如果机组出现故障停机，应找出故障原因并排除后再重新开机。另外，机组在运转中若出现异常振动和噪声，请立即停机，找出故障原因。 ⑧ 保险

要利用规定容量的保险，不能用铁丝或铜丝代替保险丝。 ⑨ 保护装置

不要把设有保护装置的线路短接，否则将出现严重故障。

⑩ 保护装置的整定保护装置的整定值在机器出厂时已进行仔细整定，用户运行情况请不要随便改变，否则会引起严重后果。在运行中请不要触摸除开关外的任何电子部件，也不要随意按动急停按钮，否则也会发生严重事故。

⑪ 机组在运行期间应有经过专门培训的空调操作工进行管理，操作工应随时观察， 并记录有关数据，对数据进行分析，判断机组的运行情况。 五、故障分析及排除

风冷冷（热）水机组主要故障有三种情况： 1． 2． 3．

机组无法启动，一般故障发生于电气系统；

机组能运行但不能制冷和制热或制冷（热）量较小，则故障发生于机械部件； 故障发生既有电气也有机械的原因。

主要常见故障及排除方法：

参考文献

[1]吴业正，李红旗，张华. 制冷压缩机[M] .北京：机械工业出版社，2010. [2]黄翔，王天富. 空调工程[M] .机械工业出版，2006. [3]时阳. 制冷技术[M] .北京：中国清工业出版，2007.

[4]赵荣义，范存养，薛殿华，钱以明. 空气调节[M] .北京：中国建筑工业出版社，2008. [5]电子工业部第十设计研究院主编. 空气调节设计手册[M] .北京：中国建筑工业出版社，1995. [6]陈芝久，吴静怡. 制冷装置自动化[M] .北京：机械工业出版社，2010. [7]高丽颖. 空调冷水机组节能运行特性的研究[D].北京建筑工程学院,2012. [8]张谋雄. 冷水机组变流量的性能[J]. 暖通空调,2000,06:56-58.

[9]常晟, 魏庆芃, 蔡宏武, 常良, 陈永康, 吴稼培, 陈盛业. 空调系统节能优化运行与改造案例研究(1):冷水机组[J]. 暖通空调,2010,08:33-36.

[10]施灵, 黄海波. 冷水机组设计选型中的两种节能方案分析[J]. 集美大学学报(自然科学版),2002,04:344-347. [11]马龙潭. 管壳式换热器计算机辅助设计与优化研究[D].山东大学,2012.

[12]张学智. 管壳式换热器设计优化及适宜操作区性能的研究[D].青岛科技大学,2012. [13]郭江峰. 换热器的热力学分析与优化设计[D].山东大学,2011.

[14]解小銮. 管壳式换热器设计的几个问题[J]. 石油和化工设备,2011,06:22-24.

[15]张华云, 张芙蓉. PLC技术在冷水机组控制系统改造中的应用[J]. 黑龙江科技信息,2008,28:22-23. [16]严贵明. 中央空调机组选型评价研究[D].南京理工大学,2006.

[17]史自强. 大中型冷水机组选型的经济性分析[J]. 山东建筑工程学院学报,1998,01:47-50. [18]孙德宇，徐伟. 空调冷负荷计算方法发展状况研究[J] .建筑科学，2011，12：109-113 [19]申江，臧润清，彭苗. 制冷装置设计[M] .北京：机械工业出版社，2010. [20]郁永章, 姜培正. 《压缩机工程手册》 中国石化出版社 2008

[21]Youming Chen,Lili Lan. A fault detection technique for air-source heat pump water chiller/heaters[J]. Energy & Buildings,2009,418:.

[22]Kunxiong Tan,Shiming Deng. A simulation study on a water chiller complete with a desuperheater and a reversibly used water cooling tower (RUWCT) for service hot water generation[J]. Building and Environment,2002,377:.

[24]Tzong-Shing Lee,Ke-Yang Liao,Wan-Chen Lu. Evaluation of the suitability of empirically-based models for predicting energy performance of centrifugal water chillers with variable chilled water flow[J]. Applied Energy,2012,93:.

[25]Tian Hua,Ma Yitai,Li Minxia,Liu Chuntao,Zhao Li. The status and development trend of the water chiller energy efficiency standard in China[J]. Energy Policy,2010,3811:.

[26]Zhao Lei,M. Zaheeruddin. Dynamic simulation and analysis of a water chiller refrigeration system[J]. Applied Thermal Engineering,2005,2514:.

[27]Jack Sauls.Proceedings of the 2000 International Compressor Engineering Conference at Purdue [C] . West Lafayette:Purdue Universiyy,2000.

[28] Jack Sauls.Proceedings of the 1996 International Compressor Engineering Conference at Purdue [C] . West Lafayette:Purdue Universiyy,1996.

[29]Dmyyro Zaytsev,Carlos A ,Infante Ferreira. Proceedings of the 3rd International Compressor Technique Conference[C].xi’an;Xi ’anJiaotong University Press,2011.

[30]华泽钊，张华，刘宝林。Refrigeration Technology[M].北京：科学出版社，2009.