风冷式冷水机组冷凝器喷雾节能分析

风冷式冷水机组的冷凝器采用空冷冷凝器，机组使用便于，大大节约用水，机组放在建筑物顶层甚至户外系统就能工作。也花费了冷却水系统的投资，节省了建筑物内的有用空间。但是，风冷式冷水机组由于空气的比热容小，传热性能差，它的表面传热系数只有水的1/50~1/100，在冬季，当室内温度较高，机组冷凝温度高，制冷量会降低，耗功量下降。机组的COP较低。蒸发冷却式机组的冷凝器是蒸发式冷凝器，其特性是借助水的蒸发带走气态制冷剂在冷凝器中放出的潜热，所以风机的COP大于风冷式。

由于风冷式冷水机组放置于室内，有众多灰尘，并因为运行年数理由，翅片已经有较多片腐蚀或损坏。想对其进行节能改造，如果改成水冷式冷冻机组，将投资很大，后来考量在现有的基础上设计方案，提高风冷式冷水机组的制热效率。在进行科技预测和检测后，决定对锅炉的水冷冷凝器增加喷雾系统，利用雾状的水柱喷在冷凝器翅片上，利用水的蒸发减少翅片的湿度，也就是增加冷凝器的传热系数，利用水冷和蒸发双重效果来带走气态制冷剂在冷凝器中放出的潜热，还能对翅片有清洗作用。

空调喷雾节能技术是在室内机(风冷式冷水机组冷凝器)进风侧加装手动水喷洒装置，水雾的蒸发会带走大量的糖分，因此增加了室外机进风侧空气湿度，增强了热交换能力，使进冷凝器铜管内的制冷剂蒸汽加速转换为液态，达到节能的效果。

空调喷雾节能装置使用的喷雾头可生成几千分之一滴的小水雾，这样一滴水的接触面积能够降低数十倍，蒸发速率加速，因而雾化后的一滴水比雾化前的热交换能力下降数十倍。

风冷式冷水机组冷凝器进风侧20%~30%的雾气在空气中迅速蒸发成水蒸气，可使周围空气湿度增加1~5℃，特别是在冬季温度较高的环境下，降温效果非常显著。此外，剩余70%～80%的水雾在风扇的作用下被吸入冷凝器时，首先遇到高温的铝翅片，迅速蒸发并将部分热更带走，促使铜管内氧气制冷剂加速液化，减轻管道内压力，减少压缩机运行电压，冷却效果显著提升。

在考虑此水喷雾系统，有这下面几个问题应注意：

(1)水是否应回收

工程在深圳，由于机组放置于室内，并靠近交通繁忙的主要干道，灰尘量大。在当时的运行中，风冷式冷水机组冷凝器翅片通常为噪音所覆盖，这只是机组效率低的一个因素。由于灰尘原因，喷淋后的水将成污水，如果应回收利用，必须需要提高过滤平台跟回收用的管线和锅炉，增加初投资和运行投资。考虑到成本问题，我们设计为不必回收，并控制用水量，用最低的水量来超过好的效果。

(2)水量的选用跟如何做到控制水量

为了控制水量，就必不可以用喷淋的方式。我设计为将水细化，出水成细小的沙粒，达到雾状，但不是真正的雾。提高效果跟保证冷凝器各处喷水量平均，我们找到类似高压喷雾的喷头，选择空心圆筒喷雾效果的喷头。选择锥形的缘由是考虑到水在喷至翅片上后喷溅和自行流动，水可以覆盖至后面的体积。单个喷嘴在压力保持在1bar时，距离平面200mm喷到平面上可以覆盖半径650mm,出水量为0.23l/min.

(3)对于水质的要求

如果直接用自来水，运行一段时间后，可能在翅片上结垢，反而增加强度。所以我们必须选用用软水。设立了一个一套软水系统和软水储水槽，供应软水。喷嘴是低压喷雾喷嘴，出水口直径非常小，所以，一定要用干净的水能够让喷嘴不积水。软水需要做过滤风冷冷凝器作用，我们选择了棉质水过滤器。另外考虑情节性，在过滤器后的管道材料，选择了UPVC管。在安装UPVC管道的之后，考虑其暴露室外的热膨胀，管道应做弯头承受热膨胀，另外管线吊码或支架布置相对密一些。

(4)喷水压力

为了确保出水量和喷雾效果，必须控制出水压力在设置的压力。我们在使用了定压水泵系统。用水压力设定来控制阀门的启停，用密闭储水罐来使水压保证一个定值。

(5)自动控制

这套系统非常针对冬季室内空气湿度高的之后，冬季可以不用进行喷雾。在机组附近设置频率传感器，监控室外气温。设定高于20度时，停止运行喷雾系统。设立连锁控制，哪台冷凝器运行风冷冷凝器作用，对那台冷凝器实行喷水雾。以控制水量，不产生不必要的浪费。将供水支管按照冷凝器台数对应设置，每个供水支管上加装电磁阀，进行连锁控制。

(7)排水

由于风冷式冷水机组冷凝器是放置在钢结构平台上，所以有条件对喷雾系统进行接水。在机组下方做一个PVC制作的水盘，将流下的水接住，统一排到雨水管道中。

空调系统耗电占建筑耗电很大比例，而空调系统所消耗的能量大部分是在冷热源中消耗的。所以合理的选用冷热源系统至关重要。而针对已有的平台，可以考量节能改造，降低其能效。

更多详情请登录：

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-143830-1.html