机房空调系统自然冷却冷水主机的工作原理

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冷水机分为普通冷水机和自然冷却冷水机。普通冷水机组通常安装在建筑物屋顶的外侧，它们专为室外安装而设计，不需要任何额外的恶劣天气保护。冷水机按冷凝方式不同可分为风冷式和水冷式。以风冷式冷水机组为例，其工作原理是：携带室内热量的高温回水流入机组，进入管壳式蒸发器，由冷媒盘冷却。管子被冷却，热量被传递给制冷剂，制冷剂被带到风冷冷凝器，在冷凝器中，周围的空气被风扇驱动强制散热。根据经验，一套空调设备的平均制冷量为设计值的85%，剩余部分作为制冷量备用。



自然冷却冷水机组的工作原理：当室外温度较低时，可利用冷空气对高温回水进行冷却，无需开启压缩机即可为空调室内机提供制冷量。这种方法是自然冷却法。利用自然冷却效应开发的冷水机组就是自然冷却冷水机组。它与普通冷水机最大的区别在于它在冷凝盘管之前安装了一个自然冷却的换热盘管，旨在首先利用环境冷空气对盘管内部进行冷却另一个区别在于内部水的设计循环系统，自然冷却循环采用三通调节阀将循环水回路与自然冷却换热盘管相连（如下图所示）。



其实自然冷却式冷水机组的工作原理并不复杂：当三通调节阀中的旁路B完全关闭，A和C接通时，自然冷却换热盘管关闭，所有的制冷量由压缩机提供。提供冰箱；当室外温度低于回水温度时，A关闭，B接C，回水经过自然冷却换热盘管预冷后进入蒸发器，压缩机只需部分工作。可以满足空调的制冷量要求，从而节省大部分能源消耗；当室外温度足够低时，A关闭，B和C连接，通过自然冷却可以充分满足空调的制冷量要求，停止压缩机。机组总能耗显着降低，仅包括自然冷却系统的能耗。总之，室外温度越低，节能效果越明显。如果使用自然冷却与普通冷水机组相比，水机组每年节能20-50%左右，具体效果会因安装区域的气候条件而异。



风冷直接蒸发机组适用于缺乏水源的地区和没有冷却水系统的地方。可安装外置或外置室外机（楼层不高，允许损坏建筑物外观）。系统简单，无需配备水泵。和冷却塔，也不需要集中的冷冻水系统来为它们服务。缺点是室内外机前的管道长度有限。当接管超过室内外机前60米时，需要根据实际情况采取解决方案。



水冷式直接蒸发机组适用于有集中冷却水系统的场所。机组能效高于风冷机组，机房空调机组安装不受室外场地限制。



双冷源机组具有直接蒸发和冷冻水机组的双重优点，还具有冷源互备的特点。在使用用户冷冻水资源时，只有冷冻水盘管进行热交换，压缩机停止。运行有利于节能。当用户停止中央空调冷冻水系统时，机组启动压缩机进行制冷。

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