蒸汽压缩冷水机组的设计（制冷论文）
在蒸汽压缩式制冷循环，制冷剂以凉快的液体和气体（A）低压混合物的形式进入蒸发器。热是从相对温暖的空气或水传到制冷剂，使制冷剂液体沸腾。然后由此产生的水蒸气（B）通过压缩机从蒸发器出来，增加制冷剂蒸气的压力和温度。
炎热的高压制冷剂蒸气（C）离开压缩机进入冷凝器，在那里热量在较低的温度下转移到周围的空气或水。在冷凝器的内部，制冷剂蒸汽凝结成液体。这种制冷剂液体（D）然后流入扩大装置，这将创建一个降低了制冷剂进入在蒸发器的压力的压降。在这个低气压，一小部分制冷剂沸腾（或闪烁） ，其余的制冷剂液体冷却蒸发器理想的温度。凉爽的混合液体和制冷剂蒸汽（A）前往蒸发器重复这个周期。
空调制冷循环诊所详细审查了蒸气压缩式制冷循环。
该类型的压缩机通常使用最好的效率和可靠性的蒸汽压缩冷水机组。压缩机的改进设计和新的压缩机技术的开发导致冷水机组有更好的效率和可靠性。
很多年来，往复式压缩机是小规模市场的重负荷机器。通常它的容量达100吨[ 350千瓦] 。多重压缩机往往被安装在一个单一提供冷却能力可达200吨[ 700千瓦]的机组 。
涡旋压缩机替代往复式压缩机已成为流行的，它一般可以配置在封闭的最大容量为15吨[ 53千瓦]的冷水机组。与往复式压缩机，多个涡旋压缩机常用于一个单一的机组，以满足更大的存储容量。一般情况下，涡旋压缩机比往复式压缩机更有效率10到百分之十五，并已被证明是非常可靠的，这主要是因为他们比往复式压缩机大约百分之六十以上的运动部件。通常一些小于200吨[ 700千瓦]的较小的冷水机组使用往复式和涡旋压缩机。
空气压缩和低温制冷已使用螺旋旋转（或螺杆）压缩机多年。他们现在广泛应用于50 至500吨[ 175至1750千瓦]的中小型冷水机组。如涡旋压缩机，螺旋旋转式压缩机由于运动部件少以及比往复式压缩机更好的效率的而有可靠性的优势。
大型的冷水机组一直使用离心压缩机。更高的效率，卓越的可靠性，降低音量，和相对较低的成本为离心式制冷机的受欢迎程度做出了贡献。离心压缩机通常可在从100到3000吨[ 350至10500千瓦] ，以及多达八五零零吨[ 30000千瓦]的机器内布置。
这些不同类型的压缩机在制冷压缩机空调诊所中进行了详细的讨论。
离心式制冷机的能力可以调制使用进口导叶 （ IGV ）或结合IGV和变速驱动器（可调频驱动器，AFD） 。变速驱动器被广泛用于风扇和水泵，并作为基于微处理器控制的冷水机组的提高的原因，他们目前正在适用于离心式冷水机组。
AFD使用了离心式冷水机组将降低机组的满负荷效率。这可能会导致增加的力需求或实时定价收费。在高峰时间冷却，这些费用可以10（或更多）次在非繁忙时间收费。另外，当冷却水冷凝器是可用的时候，AFD能够通过在低负荷条件下降低电机转速提供能源储蓄。AFD还控制浪涌电流的启动
某些系统的特性有利于应用可调频率驱动器，其中包括：
■ 相当多的部分负荷运行时
■ 供应冷凝器冷却水
■ 冷却水复位控制
然而，冷水机组冷凝器节约使用和冷却水温度复位，应权衡增加泵和冷却塔的能源。这是讨论的四个时期。执行综合能耗分析是确定可调高频驱动器是否可取的最好的方法。作为需求和消费的费用，重要的是要使用实际公用事业费用，而不是“合并”的成本。
根据不同的应用，它可能是使用更多的有意义的钱 ，这将需要购买该处更高效机组代替。如果需求的费用是巨大的，这就尤其正确。
风冷或水冷式冷凝
冷水机组（冷凝器和蒸发器）的热交换器拥有第二个影响机组最大的效率和成本的因素。其中制冷机热交换器最显着的差异是继续冷凝器的类型选择—风冷与水冷式。
比较风冷和水冷式冷水机组，第一次与众不同的特征是现有的能力。通常风冷冷水机组可包装在从7.5吨到500吨[ 25日至1580千瓦]机组。包装水冷式冷水机组，通常可从10到3000吨[ 35至10500千瓦] 。
使用风冷冷水机组的一个主要优点是消除冷却塔。这消除了与水处理，冷却冷凝器管清洗，塔机械维修，冻结保护，以及供应和质量补充水相关的担心和维修要求。这减少了维护的要求的机组，对大厦的业主是特别有吸引力，因为它可大大降低运营成本。
系统使用开放式冷却塔必须有一个污水处理项目。 缺乏塔水处理结果是滋生污染物，如细菌和藻类。玷污或腐蚀管道可以降低制冷效率，并导致过早的设备故障。
风冷冷水机组往往是需要全年冷却要求不能得到满足的体系选用的系统。在这种状况下，风冷冷凝器有能力操作在下面，严寒的天气，这样做可以没有的冷却塔运行中的相关问题。在严寒天气下，为了安全操作，冷却塔，加热器，乃至是室内机油箱可能需要特殊的控制序列。
对于软件，如计算机中心，需要冷却year–round ，这种能力往往决定了使用风冷冷水。
通常水冷式冷水机组比风冷式冷水机组有更多的能源效率。制冷剂冷凝温度在风冷冷水机组种是依赖环境干球温度。冷凝温度在水冷式冷水机组中是依赖于冷凝器水温度，依赖于周围的湿球温度。由于湿球温度往往低于干球温度，制冷剂的冷凝温度（压力）在水冷式冷水机组中可以低于风冷式冷水机组。例如，在室外设计条件95 ° F [ 35 ℃ ]干球温度， 78 ° F [ 25.6摄氏度]湿球温度，冷却塔提供85 ° F [ 29.4摄氏度]水水冷冷凝器。这就造成了制冷剂的冷凝温度大约100 ° F [ 37.8摄氏度] 。在这些相同的户外条件下，制冷剂冷凝温度的空气冷却冷凝器大约125 ° F [ 51.7摄氏度] 。较低的冷凝温度，因此降低冷凝压力，这意味着压缩机需要做的工作越少，消耗更少的能源。
在部分负荷条件，这种效率的优势可能会减少，因为干球温度趋于下降速度超过了湿球温度（见图12 ） 。其结果是，风冷冷水机组可受益于更大的冷凝器救济。
此外，当额外的冷却塔和冷凝器泵能源成本审议时，水冷式冷水机组利用效率要小得多。执行综合能耗分析是估计风冷和水冷式空调系统营业成本差异最好的方法。
另一个优势的风冷冷水机组是其提供的“包装系统。”缩短设计时间，简化了安装，更高的可靠性，并单一来源的责任，都是重要的因素，使该工厂包装冷凝器，压缩机和，蒸发器成为一个主要受益。水冷却机组的额外经费需要冷凝器水管道，泵，冷却塔，以及相关的控制。
水冷式冷水机组通常长于风冷冷水机组。这个差别是由于风冷冷水机组安装在室外，而水冷式冷水机组是安装在室内这一事实。此外，使用水作为冷凝液使水冷式冷水机组比风冷冷水机组运行在较低的压力。一般情况下，风冷冷水机组持续15至20年，而水冷式冷水机组持续20至30年。
总结比较风冷和水冷式冷水机组，风冷式机组优势包括维护成本更低，预先系统更容易设计和安装，以及更好的低环境作业。水冷式机组优势包括提高能源效率（至少在设计条件）和更长的设备寿命。
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