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制冷與空調水系統詳解：冷媒水與冷卻水循環原理及應用

一、冷媒水系統的組成與分類

1. 冷媒水系統概述

2. 冷媒水系統的分類

（1）閉式系統

• 定義：閉式系統是密閉管路水循環系統，水在管路中循環，不與大氣接觸，無論水泵是否運行，管道中始終充滿水。
• 組成：
  • 膨脹水箱：通常安裝在系統最高點以上，用于保持系統充滿水的狀態，維持系統壓力，并為水的體積膨脹提供空間。
  • 膨脹水罐：安裝在循環水泵入口，通過加壓水泵維持系統壓力。
• 優點：
  • 管路不易產生污垢和腐蝕。
  • 水泵揚程小，電動機功率低，耗電少。
  • 系統簡單，無需儲水池，回水不需另設水泵。
• 缺點：
  • 蓄能能力小，低負荷時冷熱源設備需經常運行。
  • 膨脹水箱需安裝在系統最高點，補水可能需另加加壓水泵。
  • 膨脹水罐需配加壓水泵。

（2）開式系統

• 定義：開式系統是開放式管路水循環系統，通常用于噴水室處理空氣或設置蓄冷水池的空調系統。水在系統中循環時與空氣或大氣接觸，水量會發生變化。
• 組成：
  • 噴水室：用于處理空氣，水與空氣直接接觸。
  • 蓄冷水池：用于儲存冷媒水，減少冷熱源設備的開啟時間，削減負荷峰值。
• 優點：
  • 噴水室處理空氣時適應范圍廣。
  • 蓄冷水池可利用蓄冷能力，減少設備運行時間，達到節能效果。
• 缺點：
  • 水易受污染，產生水垢，影響換熱效果。
  • 水與空氣接觸后含氧量高，管道和設備易腐蝕，使用壽命降低。
  • 水泵需克服高度差造成的靜水壓力，揚程增大，耗電多。
  • 回水不能自流時需增加回水泵。

二、冷卻水系統的組成與分類

1. 冷卻水系統概述

2. 冷卻水系統的分類

（1）直流供水系統

• 定義：冷卻水經過冷凝器等用水設備后，直接排入河道或下水道，或用于廠區綜合用水及農田灌溉。
• 特點：簡單直接，但水資源浪費較大，不適用于缺水地區。

（2）重復使用供水系統

• 定義：使用其他冷卻設備的回水作為水源，或重復使用已用過的冷卻水。
• 特點：適用于深井水作為水源，水溫較低且一次使用后溫升不大的情況。

（3）循環冷卻水系統

• 定義：冷卻水循環使用，只需補充少量補給水，但需要增加循環泵和冷卻設備。
• 特點：
  • 自然通風冷卻循環系統：采用冷卻塔或冷卻噴水池，用自來水補充，適用于小型冷凍機組，當地氣候條件適宜。
  • 機械通風冷卻循環系統：采用機械通風冷卻塔或噴射式冷卻塔，用自來水補充，適用于氣溫高、濕度大，自然通風冷卻塔無法達到冷卻效果的系統。
• 優勢：機械通風冷卻循環系統因自控程度高，廣泛應用于現代空調工程，尤其適用于對冷卻效果要求較高的場景。

三、系統設計與運行要點

1. 冷媒水系統設計要點

• 閉式系統：
  • 膨脹水箱或膨脹水罐的安裝位置需合理，確保系統壓力穩定。
  • 管路需做好保溫，防止熱量損失。
• 開式系統：
  • 蓄冷水池需定期維護，防止水質惡化。
  • 噴水室需定期清洗，防止水垢積累。

2. 冷卻水系統設計要點

• 冷卻塔：選擇合適的冷卻塔類型（自然通風或機械通風），確保冷卻效果。
• 水泵選型：根據系統流量和揚程需求，合理選擇冷卻水泵。
• 水質管理：定期檢測和處理冷卻水，防止水垢和微生物滋生，延長設備使用壽命。

3. 運行維護注意事項

• 水質監測：定期檢測冷媒水和冷卻水的水質，及時處理異常。
• 設備維護：定期檢查和維護水泵、冷卻塔、膨脹水箱等設備，確保運行正常。
• 節能措施：合理控制冷卻水流量和溫度，優化系統運行參數，降低能耗。