【冷水機知識】冷凍水係（xì）統如何運作

許（xǔ）多氣候都有炎熱的（de）天氣。有些地方一年四季都很熱。但這並不意味著建築物內部必須很熱。盡管外麵的溫度有（yǒu）時可能超過100°F，但建築物內部的溫度卻可以（yǐ）達到（dào）舒適的74°F。這全（quán）都歸功於冷凍（dòng）水係統。

冷凍水係統用於中型和（hé）大型建築物。冷水機組充當集中式冷卻係統，為整個（gè）建築物甚至多個（gè）建築物提供冷（lěng）卻。這是因為將空調設（shè）備集中在一個位置而（ér）不是將（jiāng）許多設（shè）備安裝在許多不同的地方通常更為實用。

除了簡化建築（zhù）物維護（hù）人員的出入（rù）通道外，大型水冷係統還比小型獨立係統提供更高（gāo）的能源效率。

冷凍水廠簡介

盡管（guǎn）冷（lěng）凍水係統對大多數人來說是一個（gè）新主意，但自古羅馬時代以來，該概念實際上就已經存在。為了給建築物降溫，羅馬人會在牆壁（bì）上澆水以冷卻內部空間。

直到1902年，威利（lì）斯·開利（lì）(Willis Carrier)發明了（le）現代空調。然後在1926年，開利(Carrier)發明了第一（yī）台（tái）離心式製冷機（jī），這使（shǐ）得為建築物提（tí）供大型空調成為可能。

從那時起（qǐ），冷（lěng）水機經曆了許多創新，並且有許多不同類型的冷水機。但是（shì），冷卻器的目的保持不變：從水中去除熱量。

冷凍水係統基礎知識

冷（lěng）凍水係（xì）統通（tōng）過使用冷凍水吸收（shōu）建（jiàn）築物（wù）空間的熱量（liàng）來為建築物提供冷卻。冷水（shuǐ）機是水冷係統（tǒng）的核心，它通過（guò）製冷循環從水中去除熱量。

冷凍水係（xì）統的製冷循環通過從冷凍機蒸發器（qì）中的冷凍水中除去熱量（liàng）來工作。壓縮機是驅動整個過程（chéng）的動（dòng）力。它還在冷凍水係統中使用最多（duō）的能量。

在冷卻器的冷凝器中，熱量傳遞到冷凝器的水中（zhōng），或直接傳遞到（dào）外部空氣。

冷凍水循環

冷凍水回路由管（guǎn）道和泵組成，這些管道和泵在建築物周圍移動冷凍水。冷凍水泵(CHWP)推動冷凍水通過冷凍機並穿過建築物周圍的冷（lěng）凍水管線。

離（lí）開冷卻器的冷卻水稱為冷卻水供應(CHWS)。冷凍水的供應溫度通常約為45°F。

冷凍水的（de）供應通過冷水機，然後輸送到建（jiàn）築物的各種空調單元（yuán），例如空氣處理單元(AHU)和風機盤管單元(FCU)：

在AHU和FCU中，冷卻水通過熱交換盤管以（yǐ）降低盤管的溫度（dù）。

當熱交換盤管被冷（lěng）水冷卻時，風扇（shàn）將空氣吹過盤管，向建築物的空間提供冷空氣（qì）。從AHU和（hé）FCU吹出的送風溫度通常（cháng）約為55°F。

退出換熱（rè）盤管後，冷卻水回流（liú）(CHWR)返回冷卻器，在冷卻器中再次冷卻，並重複該過程。

一些冷凍水冷卻係（xì）統的配置非常簡（jiǎn）單，而另一些則更為複雜（zá）：

一個簡單的冷卻水冷（lěng）卻（què）係統配置可以包括（kuò）一個冷卻器和一個泵。

更為複雜的冷（lěng）凍水冷卻係統配置可以由多個冷卻器，多（duō）個泵，冷卻塔，熱交換器和各種閥門組成，以根據建築物內部的熱負荷重定向流量。

接下來，我們將討論幾個不同的冷凍水係統配置。

冷凍水冷卻係統

當冷水機產生冷水時，從冷水中帶走的熱量（liàng）必須（xū）被排除（chú）在某個地方，通常是在建築物外。冷卻器係統是（shì）建築物內（nèi）部與（yǔ）建築物外部之間的熱（rè）傳遞（dì）的促進者。

有兩（liǎng）種主要類型的冷凍水冷卻係統：風（fēng）冷式冷水機和水冷式冷水機。

風冷冷水機

風（fēng）冷式冷（lěng）水（shuǐ）機組幾（jǐ）乎總是位於建築物外部，並且通過將熱量直接排放到周圍的空氣中而將熱量從冷（lěng）水中去除。

風冷式冷水機從冷凝器盤管（guǎn）中排出熱量。當溫暖的製冷劑通過冷凝器盤（pán）管時，外（wài）部空氣吹過冷凝器盤管，並從製冷劑中帶走熱量。

然後，製冷劑通過膨脹（zhàng）閥（fá），在其中迅速冷卻並通過蒸發器，在蒸發器中冷（lěng）卻冷（lěng）凍水。然後再（zài）次重複此過程（chéng）。

水冷式冷水機

水冷式（shì）冷水機組幾乎總是位於（yú）建築（zhù）物內（nèi）部。它們的工作方式與風冷式製冷機幾乎相同。不同之處在於，它們（men）通過將熱量排至稱（chēng）為冷凝器水管線（xiàn）的第（dì）二條隔離水（shuǐ）管線來將熱量從冷凍水中去除。

冷（lěng）凝器水流（liú）過（guò）冷卻器並吸收熱量。冷凝器水然後（hòu）返回冷卻塔。冷卻塔幾乎總是（shì）位於建築物外部，並且通過將一些（xiē）冷凝水蒸發到大氣中而從（cóng）冷凝水中除去熱量。

隨著（zhe）一些（xiē）冷（lěng）凝器水的蒸發，熱量從冷凝器水中帶走，冷的冷凝器水流回冷卻器。然後再次重複此過程。

水冷（lěng）式冷卻器（qì）係統非常節能。但是，由於它們的複雜性和許多不同的部件，它們的安裝和維護成本通常更（gèng）高（gāo）。因此，您通常隻會在大型建築物中找到它們。這是因為節能量超（chāo）過了安裝和維（wéi）護係統的成本。

但是，水冷式冷水機也開始在小型建築物中出現。最近的進步使得在通常沒有建築物的建築物中安（ān）裝和維護（hù）水冷式冷卻器（qì）變得切實可行。

冷水機組優化

冷水機組通常（cháng）是建築物能源消耗的重要部分。根據美國（guó）能源（yuán）信息署的數據，用於商業建築的能源中有15%用於（yú）製冷。

當您認為冷水機通常是建築物內最大的能（néng）源消耗者之一時，它們的性能可能會（huì）對運營成本產生巨（jù）大影響。因此，通常會密切監控冷水機（jī）組的效率（lǜ）以尋求潛在的改進。

優化冷水機組是一項複雜的任務，涉及收集數據和進行（háng）計算。這些（xiē）計算確定如何最佳地操作冷水機組（zǔ）設備。

例如，在涼（liáng）爽的夜晚，提高冷卻器的冷卻水供應溫度設（shè）定點可能更有效。升高冷凍水供應溫度設定（dìng）點將使冷凍機無法發揮最大作用。

結論

冷凍水係統通常用於冷卻中型和大型建築物。雖然水冷係統的前期成本可能很（hěn）高，但通常可（kě）以彌補（bǔ）較高的能源效率和較低的維護成本。

冷卻器隻是建築物內部和外部之間熱傳遞的促（cù）進者，而冷卻水係統可以具有許多不同的配置。風冷式冷（lěng）水機和水冷式冷水機是最常用的冷水機類型。