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正如空氣能熱水器廠家前面所述,制冷機的類型多種多樣,在制冷站設計中,選用何種型式的制冷機除考慮制冷站設計的基礎條件外,尚需考慮以下幾方面的條件。
(1) 冷媒溫度 選擇制冷機,應優先考慮所設計的工程對抽取冷媒溫度的要求。冷媒溫度的高低對制冷機的選型和系統組成非常重要。例如,溴化鋰吸收式制冷機用于空氣調節制冷時優點頗多,但是它不能抽取低溫冷媒,而且就其所制取的低溫水的溫度又有7℃(D型)、10℃(Z型)和13℃(G型)之分,因此要求工程設計者應了解制冷機的適用范圍及技術條件。
(2) 總制冷量與設備臺數 選擇制冷機時,一般不考慮備用,工藝有特殊要求必須連續運行的系統可設置備用的制冷機。
空調系統的冷熱負荷是制冷機組選擇、配置的依據,不同性質、不同類別的工程有著不同的負荷特點,因此,如何配置機組,使其產冷(熱)量不但能滿足最大負荷的要求,而且始終能與部分負荷相匹配,讓機組在較高的效率下運行,這是機組配置的核心問題。
為保證系統可靠地運行以及適應空調負荷的變化,機組宜配置多臺。只有在很特殊的情況下,如工程較小、機房面積不夠、投資有困難等,才可考慮只設一臺機組。在實際工程中,選用單臺機組的機型應優先考慮多機頭機組,包括往復式與螺桿式機組,以增加運行可靠性。
當選擇多臺機組時,單機容量是否相同,主要根據系統負荷的情況,尤其是最小負荷值來定。例如,有3臺容量相同的機組,當負荷減小到只需運行一臺機組時,機組仍具有較高的效率,那么配置3臺同容量機組應視為合理。反之,當負荷減小到對一臺機組而言負荷率很低時,在此負荷下機組的運行效率很低,甚至不能正常運行時,則宜配置一臺能較好匹配最小負荷的機組。在較大的工程中,在最大負荷與最小負荷相差很大時,通常采用機組容量大、小搭配的方式,有利于系統溫度穩定且經濟運行。
總之,總制冷量的大小將與該工程設計的一次性投資、占地面積、能量消耗和運行管理等密切相關。設計制冷站時,以2~3臺機組為佳。選用過多的機組也是不利于投資、占地和維修的,因此設計時必須根據單機制冷量,結合具體情況,確定機組臺數。
(3) 能耗及能源的綜合利用 選擇制冷機類型時必須考慮機組的電耗、汽耗及油耗,盡可能采用新技術和節能環保措施。當選用大型制冷機的區域性供冷的大型制冷站時,應當充分考慮對電、熱、冷的綜合利用和平衡,尤其是對廢氣、廢熱的充分利用,力求達到最佳的經濟效果。在當前各地能源結構差異大、能源價格很復雜的情況下,選擇單一能源的機組有時會受到制約或未必合理,目前工程中冷水機組采用兩種能源的情況也較多,對于能源價格變化的適應性好,通過調節不同能源的機組運行時間得到最低的運行費用。
(4) 環境保護與防振 選用制冷機時,應考慮的環境保護問題有以下幾個方面。
① 噪聲值不僅隨制冷機的大小而增減,而且各種類型的制冷機的噪聲值相差是較大的。
② 有些制冷機所用的制冷劑有毒、有刺激味,具有燃燒性和爆炸性。所以選型時必須嚴加注意其適用場所。
③ 壓縮式制冷機所用CFCS制冷劑會破壞大氣中的臭氧層,達到一定程度時,將會給人類帶來災難。國際環境保護會議上已限定了CFCS停止生產的年限,世界各國已經對于CFCS替代物做了大量研究與開發工作,新的替代CFCS的工質不斷涌現。
④ 壓縮式制冷機運行時的振動頻率與振幅大小因機種不同相差較大。對于制冷站房周圍有防振要求的,應選擇振幅較小的壓縮制冷機或運行無振動的溴化鋰制冷機。對制冷機的基礎與管道一般進行減振處理后均能達到要求。
(5) 一次性投資與運行管理費 制冷機在相同制冷量情況下,往往會由于選用的機種不同,而造成一次性投資相差較大。各種制冷機全年的運行管理費用也有較大差別,設計選型時應予特別注意。
(6) 冷卻水的水溫與水質 冷卻水進機水溫一般以24~32℃為宜。冷卻水的水質則對熱交換器的影響較大,使設備結垢與腐蝕,這不僅會造成制冷機制冷量的衰減,而且還會導致換熱管堵塞與破損。冷卻水水質指標詳見有關資料。
(7) 優先選用定型成套的制冷機組 當選定了制冷機種類之后,應優先選用專用的制冷機組。例如,冷水機組、除濕機組、氨泵機組、鹽水機組、乙醇機組等。此外,根據需要還可分別選用單級、雙級機組,冷凝機組等各類壓縮式制冷機組。也可選用蒸汽型、直燃型或熱水型溴冷機組。