風冷式冷水機

風冷式冷水機是冷水機型號之一，將常溫的水通過冷水機的壓縮機製冷到一定的溫度以強化冷卻模具或機器，作為單機使用，散熱裝置為內置之風扇，主要有三個相互聯繫的系統：製冷劑循環系統、水循環系統、電器自控系統。

基本介紹

• 中文名：風冷式冷水機組
• 外文名：Air cooled chiller
• 使用條件：單機使用
• 散熱裝置：內置風扇
• 三個系統：製冷劑循環、水循環、電器自控

簡介

製冷劑循環系統：

蒸發器中的液態製冷劑吸收水中的熱量並開始蒸發，最終製冷劑與水之間形成一定的溫度差，液態製冷劑亦完全蒸發變為氣態，後被壓縮機吸入並壓縮（壓力和溫度增加）,氣態製冷劑通過冷凝器釋放熱量，凝結成液體。通過膨脹閥（或毛細管）節流後變成低溫低壓製冷劑進入蒸發器，完成製冷劑循環過程。

水循環系統：

水泵負責將水從水箱抽出泵到用戶需冷卻的設備，冷凍水將熱量帶走後溫度升高，再回到冷凍水箱中。

電器自控系統：

包括電源部分和自動控制部分。

電源部分是通過接觸器，對壓縮機、風扇、水泵等供應電源。

自動控制部分包括溫控器、壓力保護、延時器、繼電器、過載保護等相互組合達到根椐水溫自動啟停，保護等功能。

構造

冷水機製冷系統基本組成：

冷凝器：在製冷過程中冷凝器起著輸出熱能並使製冷劑得以冷凝的作用。從製冷壓縮機排出的高壓過熱蒸氣進入冷凝器後，將其在工作過程吸收的全部熱量，其中包括從蒸發器和製冷壓縮機中以及在管道內所吸收的熱量都傳遞給周圍介質（水或空氣）帶走；製冷劑高壓過熱蒸氣重新凝結成液體。（根據冷卻介質和冷卻方式的不同，冷凝器可分為三類：水冷式冷凝器、風冷式冷凝器、蒸髮式冷凝器。）

貯液器：貯液器安裝在冷凝器之後，與冷凝器的排液管是直接連通的。冷凝器的製冷劑液體應暢通無阻地流入貯液器內，這樣就可以充分利用冷凝器的冷卻面積。另一方面，當蒸發器的熱負荷變化時，製冷劑液體的需要量也隨之變化，那時，貯液器便起到調劑和貯存製冷劑的作用。對於小型冷水機製冷裝置系統，往往不裝貯液器，而是利用冷凝器來調劑和貯存製冷劑。

乾燥過濾器：在冷水機製冷循環中必須預防水分和污物（油污、鐵屑、銅屑）等進入，水分的來源主要是新添加的製冷劑和潤滑油所含的微量水份，或由於檢修系統時空氣進入而帶來的水分。如果系統中的水分未排除乾淨，當製冷劑通過節流閥（熱力膨脹閥或毛細管）時，因壓力及溫度的下降有時水分會凝固成冰，使通道阻塞，影響製冷裝置的正常運作。因此，在冷水機製冷系統中必須安裝乾燥過濾器。

蒸發器：蒸發器是依靠製冷劑液體的蒸發（實際上是沸騰）來吸收被冷卻介質熱量的換熱設備。它在製冷系統中的功能是吸收熱量（或稱輸出冷量）。為了保證蒸發過程能穩定持久的進行，必須不斷的用製冷壓縮機將蒸發的氣體抽走，以保持一定的蒸發壓力。

熱力膨脹閥：熱力膨脹閥在冷水機製冷系統中既是流量的調節閥，又是製冷設備中的節流閥，它在製冷設備中安裝在乾燥過濾器和蒸發器之間，它的感溫包是包紮在蒸發器的出口處。其主要作用是使高壓常溫的製冷劑液體在流經熱力膨脹閥時節流降壓，變為低溫低壓製冷劑濕蒸氣（大部分是液體，小部分是蒸汽）進入蒸發器，在蒸發器內汽化吸熱，而達到製冷降溫的目的。

製冷劑：在現代工業中使用的大多數工業冷水機均使用R22或R12作為製冷劑。製冷劑是製冷系統里的流動工質，它的主要作用是攜帶熱量，並在狀態變化時實現吸熱和放熱。

機組特點

風冷冷水機組都可以用在小系統上，大機組絕大部分都是水冷的。水冷初投資就主機而言,是比風冷的少一點.但加上冷卻塔和機房\電子水處理儀等,也少不到什麼地方去!再說就長年運行來說,水冷機組的製冷效率相對會下降，風冷不會。

風冷冷水機組採用空氣冷卻方式，省去了冷卻水系統所必不可少的冷卻塔、冷卻水泵和管道系統，避免水質過差地區造成冷凝器結垢、水管堵塞，還節約了水資源，是冷水空調設備產品中，保養維修最經濟、簡單的機種。

風冷冷水機組比水冷冷水機組一次性投資要稍高，但是全年運轉費用要低於水冷式冷水機組，機房建築費用在各種空調冷熱源系統中為最少，維修保養費用約為水冷式或鍋爐的一半費用。

風冷冷水機組的噪音和體積較水冷的大，只能安裝在室外。水冷機組大多安裝在地下室內。

風冷式冷水機的產品特點：

1、機組壓縮機選用渦旋式全密閉壓縮機及電控元件，配備換熱高效優質銅管制作的冷凝器及蒸發器；

2、配備各類安全保護裝置，性能穩定、噪音低、使用壽命長、操作簡單；採用液晶顯示人機界面，操作簡單便捷，運行狀況一目了然；

3、機型有採用單壓縮機或多壓縮機組合製冷系統。壓縮機可依負載變化，自動交替運轉，平衡各壓縮機的運行時數，達到節省能耗及延長了冷水機組的使用期限的效果。便於能量調節，在部分負荷時更加節能；

4、整機外殼箱體式結構，外型美觀，結構緊湊，可隨時檢查機組運行情況；機組可按冷量自帶水箱及循環水泵，無需冷卻塔及冷卻水泵，安裝及維護簡單方便；

作用

1、冷水機套用於塑膠加工機械成型模具冷卻，能夠大大提高塑膠製品表面光潔度，減少塑膠製品表面紋痕和內應力，使產品不縮水、不變形，便於塑膠製品的脫模，加速產品定型，從而極大地提高塑膠成型機的生產效率；

2、冷水機套用於數控工具機、坐標鏜床、磨床、加工中心、組合工具機以及各類精密工具機主軸潤滑和液壓系統傳動媒的冷卻，能夠精確地控制油溫，有效地減少工具機的熱變形，提高工具機的加工精度。

清洗

因冷卻水大多數含有鈣、鎂離子和酸式碳酸鹽。當冷卻水流經金屬表面時，有碳酸鹽的生成。另外，溶解在冷卻水中的氧還會造成金屬腐蝕，形成鐵鏽。由於銹垢的產生，水冷機換熱效果下降。嚴重時不得不在殼體外噴淋冷卻水，結垢嚴重時會堵塞管子，使換熱效果失去作用。研究的數據顯示水垢沉積物對熱傳輸的損失影響巨大，隨著沉積物的增加會造成能源費用的加大。即使很薄的一層水垢就要增加設備中結垢部分40%以上的運行費用。保持冷卻通道中不含礦物沉積物可以很好的提高功效、節約能源、延長設備的使用壽命，同時節約生產時間和費用。

長期以來傳統的清洗方式如機械方法（刮、刷）、高壓水、化學清洗(酸洗)等在對設備清洗時出現很多問題：不能徹底清除水垢等沉積物，酸液對設備造成腐蝕形成漏洞，殘留的酸對材質產生二次腐蝕或垢下腐蝕，最終導致更換設備，此外，清洗廢液有毒，需要大量資金進行廢水處理。

針對上述情況，國內外努力研製對金屬腐蝕性小的清洗劑，而研發成功的有福世泰克清洗劑。其具有高效、環保、安全、無腐蝕的特點，不但清洗效果良好而且對設備沒有腐蝕，能夠保證冷凝器的長期使用。福世泰克清洗劑（特有的添加濕潤劑和穿透劑，可以有效清除用水設備中所產生的最頑固的水垢（碳酸鈣）、銹垢、油垢、粘泥等沉澱物，同時不會對人體造成傷害，不會對鋼鐵、紫銅、鎳、鈦、橡膠、塑膠、纖維、玻璃、陶瓷等材質產生侵蝕、點蝕、氧化等其他有害的反應，可大大延長設備的使用壽命。

區別

工業冷水機分為水冷式工業冷水機和風冷式工業冷水機，他們兩者的區別主要在於冷凝器的不同。水冷冷水機的冷凝器主要通過循環冷卻水來帶走熱量，因此水冷冷水機的冷凝器也通常稱為水炮。與水冷式不同，風冷式工業冷水機採用風扇做為散熱。通常採用翅片式的冷凝器，翅片其實是指鋁片，即將需要換熱的部位採用外部安裝鋁片，以達到高效散熱，再通過強力風扇將熱氣抽出。

所以當車間溫度較高時，風冷式冷水機除本身會受到影響外（冷凝器溫度過高會直接導致工業冷水機高壓報警，製冷能力下降），對車間溫度也會有直接影響。水冷式冷水機的優點顯而易見。水冷式工業冷水機需要冷卻水塔循環冷卻水來降溫，因此要使用水冷冷水機需要安裝冷卻水塔、冷卻水循環水泵、管道，較為繁瑣。相比較風冷式工業冷水機，可方便移動相形見絀。但大多數情況下的工廠都是已經有配備冷卻水循環系統的。

製冷原理

風冷冷水機和水冷冷水機用於戶外安裝和操作。風冷機是直接由空氣被機械地傳閱，機器的冷凝盤管，直接驅逐熱量大氣空氣冷卻。冷卻機相似，只是它們在實施冷凝器線圈的水霧，以幫助冷凝器冷卻，使機冷卻機比傳統的空氣效率。沒有遠程冷卻塔通常需要與包裝冷卻的空氣或制冷機這些類型。

水冷式間接冷卻在電鍍行業的製冷原理：
冷卻塔底盆里的水通過水泵輸送到冷水機的冷凝器，對冷凝器進行降溫。再流回冷卻塔內噴淋而下時通過冷卻塔頂上的風扇對水進行了降溫，再流回冷卻塔底盆,就這樣周而復始的運行。冷凝器散熱同時裡面的冷媒液化，再流入水箱內的蒸發器進行蒸發，而蒸發時要吸收熱量,從而就對水箱裡的水進行了降溫，降溫後的水通過水泵輸送到熱交換器(中間隔開、一邊水、一邊硫酸)，再通過熱傳遞的過程就對硫酸進行了降溫,就這樣一個循環過程。此款產品其優勢在於安裝方便，使用壽命相對比直接冷凍的長,酸鹼不易腐蝕冷水機。

水冷式直接冷卻製冷的原理：
冷卻塔底盆的水通過水泵輸送到冷水機的冷凝器對冷凝器進行降溫，再流回冷卻塔內噴淋而下時通過冷卻塔頂上的風扇對水進行了降溫後流回冷卻塔底盆,就這樣周而復始的運行。冷凝器散熱同時裡面的冷媒液化，再流入蒸發器進行蒸發，而蒸發時要吸收熱量，從而就對蒸發器里的硫酸（槽液）進行了降溫，降溫後的硫酸通過水泵輸送到電鍍（氧化）槽，就這樣一個循環過程。
冷水機直接冷凍與間接冷凍是有相同之使用效果，但很明顯直接冷凍式冷水機沒有間接冷凍式冷水機安全，並且前者設備易腐蝕，壽命相比來講較短。直接冷凍式設備價格略占優勢，但兩者相比使用壽命長短來計算，間接冷凍式冷水機較長於直接冷凍冷水機，可由此計算出間接冷凍式冷水機的價值所在。這也是環保節能型冷水機的發展趨勢之一。

套用領域

風冷式冷水機主要用於冷卻設備發熱部件，確保設備在恆溫狀態下正常運作。風冷式冷水機適用於高速主軸、電主軸、數控工具機、座標鏜床、磨床、加工中心、雷射打標機、雷射雕刻機、雷射焊接機、雷射噴碼機、雷射切割機等設備。

風冷式冷水機機型結構緊湊，體積小巧，方便移動。具備的恆溫與智慧型調溫兩種工作模式，智慧型溫控的模式可隨溫度的變化而調整至相應的水溫。

四個特點

1、風冷式冷水機的COP效率低些，2.6-3.3左右，使用的建築面積一般不大於 1W平米，但可以製冷也可以制熱，一般的商場，和小面積商用建築，還有辦 公樓用比較划算。

2、水冷式冷水機的COP一般比較高，4-5.5左右，適於大型的建築，以及一些 工藝冷卻上。

3、原理上只是冷凝器不同，風冷式冷水機是通過風扇冷卻冷凝器中的冷媒，水冷式冷水機是通過冷水帶走冷凝器中的熱，並通過冷卻塔散發到大氣中。

4、水冷式冷水機只能製冷，如要制熱需其它的加熱，如電加熱，蒸氣加熱， 或者熱水鍋爐。