关于蒸发冷却与机械制冷复合空调机组的研究朱兴

关于蒸发冷却与机械制冷复合空调机组的研究朱兴

朱兴

1、蒸发冷却与机械制冷复合空调机概述

1.1机组结构概述

复合空调机组利用技术手段将热管间接蒸发冷却和管式间接蒸发冷却相结合，是一种直接利用蒸发冷却技术的同时采用蒸发式冷凝器进行机械制冷的系统机组，与传统空调机组不同，这一复合式空调机组具备“无偿供冷”的优势。在结构上，复合空调机组具备新风过滤部分、热管与管式间接部分，并在这一部分后还包括加热部分、风机部分以及表冷部分等。在能源消耗系统的热力学分析当中，通过更全面、更深刻的分析才能有效揭示资源利用与资源损失的本质问题，并探寻产生损失的原因，进而指明降低损失的目标方向和有效方式。为此，本文对蒸发冷却与机械制冷复合空调机组进行了详细的分析，进一步证明了这一机组相比较于常规的空调机组在能源的使用上更加高效、更加合理和节能。

1.2机组工作原理概述

在季节过渡的大段时间内，需要暂停复合空调机组系统中制冷的主机，此时在机组系统中运行的部分主要包括热管间接蒸发冷却部分、管式间接蒸发冷却部分以及直接蒸发冷却这三部分，并提供“无偿供冷”。在这一过程中，全部采用新风，利用自来水循环的作用进行喷淋，实现间接的蒸发冷却。在夏季，符合空调机组利用率较高的时间段，要将阀门打开，把通过机械制冷制备出的冷水运送到表冷器。在这一过程中，只有热管热回收部分、间接蒸发冷却部分在运行，运用间接蒸发冷却的原理完成对新风的预先冷处理，从而减少复合空调机组运行的巨大压力，降低空调机组运行制冷所需要的能源消耗。

2、蒸发制冷与机械制冷复合空调系统工作原理

2.1蒸发制冷空调工作原理蒸发制冷系统主要包括直接蒸

发制冷与间接蒸发制冷两种类型，其工作原理各不相同直接蒸发制冷是一个等焓加湿的过程。在制冷过程中，制冷系统中流动有大量温度较低的循环水，且水体与高温的空气不断接触。温度较高的空气在与温度较低的水相接触的过程中，由于空气与水之间存在着一定的温度差，故空气可将其内能不断传递给循环水，使得自身温度不断下降，从而实现冷却的目的。

间接蒸发制冷则是一个增焓加湿的过程。该过程以蒸发冷却器作为主要的制冷设备，其一端与待处理的高温空气相接触，另一端可使空气与低温水体直接接触。在水体发生蒸发时，会在蒸发器表面发生冷却，从而降低了与其相接触了空气的温度。此时，蒸发冷却器一端的高温空气与另一端空气形成温度差，从而发生热量传递，实现室内空气降低的过程。

2.2高温冷水机组工作原理高温冷水机组是蒸发制冷与机

械制冷相结合的空调制冷系统中十分重要的组成设备，其由高温表冷锻、低温表冷段以及直接蒸发冷却段组成。不同季节由于制冷要求存在差异，故而在制冷过程中存在些许不同。在夏季进行制冷时，室外的空气首先从风口进入，并经蒸发冷却高温冷水机组处理，这一过程中，须先流经高温表冷段，而后再流经低温表冷段，高、低温表冷段中的水的来源是各自不同的，分别来自于直接蒸发冷却段的冷水箱以及干工况风机盘管的供应。在经历了两表冷段后，空气再经过直接蒸发制冷段，在这一过程中，高温空气多次降温，最终温度下降，而温度升高了的冷却水重新被收集在位于机组下部的水箱中。

在过渡季节进行制冷时，由于室内湿度较小，制冷过程尚需满足空气的加湿需要，故通常要使用蒸发制冷新风机组对外界进入的空气进行冷却降温，此时风机盘管不再运行。这一方式可满足该季节下室内环境对湿度的需求。

2.3新风机组工作原理

与高温冷水机组相类似，新风机组同样是蒸发制冷与机械制冷相结合的空调制冷系统的重要组成部分，且二者组成结构亦大致相同，包含低温表冷段、直接蒸发制冷段以及高温表冷锻等主要组成设备，此外，还须有新风阀、送风机以及过滤器等作为新风机的特有设备。其中送风机为动力系统，为新风机的气体流通提供了动力源，而过滤器则可对所处理的空气进行过滤，从而提高了空调吹风的空气质量，同时，过滤后的空气固体杂质及腐蚀性气体含量均大大降低，因而减少了对空调设备的破坏。相似于高温冷水机组，不同季节内，新风机组的共组原理亦是存在差别的。夏季制冷过程中，室外空气首先通过新风阀进入设备，在新风组中依次经过高温表冷器、低温表冷器接受冷却，实现温度下降，两表冷器内冷却水同样分别来源于直接蒸发冷却段的冷水箱以及干工况风机盘管的供应。过渡季节，由于室外空气的温度较夏季偏低，新风机内的风机盘管此时将不再运行，而只是直接蒸发冷却器运行便可以充分满足该季节的制冷需求。只有在温度又升高时，须再次开启新风机组的高温表冷器进行外界空气冷却。

3、组合式空调机组的日常维护

组合式空调机组的维护和保养应该在关机的状态下进行。为了提高空调机组的使用功能和使用寿命，对机组运行状态进行定期检查，并且进行长期的保养，定期进行维护，包括检查风机、电机是否正常；皮带、皮带轮有无松动；冷凝水排水情况如何；过滤器是否定期进行清洗；隔板等有无变形现象等等。

组合式空调机组过滤器：定期检查，查看过滤网内积尘情况，如果过滤器已经达到最终阻力时，可以申请报废处理，进行及时更换；对于初效过滤器和中效过滤器的两端的压差，员工应每天查看，并记录下来，这样做，可以判定是否该清洗过滤器。一般情况下，当初效过滤器和中效过滤器两端的压差值大于初始值的1.5倍，判定结果是过滤网已经发生堵塞，要立马进行过滤器的清洗，反之低于初始值，则不用清洗，只是需要检查过滤器有无破损情况，如果有，可采取一定措施，修补或者及时更换。下面举例子说明过滤器的最终阻力问题。

对于风管的软接头，要进行定期检查。对于皮带的张紧度，要进行及时的检查和适当地调整，只有保持皮带的松紧度正好，才能增长风机轴承的使用寿命，可以通过两种方法判断皮带的松度，一种方法是采用皮带松紧度量具，利用尺表进行判断，可根据皮带中心距和型号测出皮带松紧度，第二种方法是，在风机启动时，调节皮带松紧度，直到不发出声音或者发出轻微的声音为止，在这一环节结束后，重新检查皮带轮，查看是否对齐，如果不符合要求，应重新调整。

结语：近些年来，随着科学技术的不断发展，目前我国传统的空调机组已经无法满足社会快速发展的需要，亟需提高空调机的性能。而蒸发冷却与机械制冷复合空调机在过渡性季节时，采用新风，利用自来水循环的作用进行喷淋，实现间接的蒸发冷却，而在夏季时，运用间接蒸发冷却的原理完成对新风的预先冷处理，从而减少复合空调机组运行的巨大压力，降低空调机组运行制冷所需要的能源消耗。

参考文献：

[1]宋姣姣,黄翔,范坤,任振琴,魏峰,龚晓霈,侯捷,徐学敏.蒸发冷却-机械制冷空调机组现场测试与性能分析[J].暖通空调,2014,44(09):47-50.

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黄翔,徐方成,闫振华,汪超,吴志湘.蒸发冷却与机械制冷复合空调在中湿度地区的运行模式研究[J].暖通空调,2009,39(09):28-33.