《暖通空調(diào)》1995年第6期《風(fēng)冷冷水機(jī)組和水冷冷水機(jī)組的選擇》一文[1]從6個(gè)方面對(duì)風(fēng)冷和水冷機(jī)組的選用進(jìn)行了比較,無疑大部分論述是符合實(shí)際的。讀后很有啟發(fā)。本文試圖從兩者的耗電量方面發(fā)表一點(diǎn)不同意見,奢望能對(duì)上文起到拾遺補(bǔ)闕的作用。
風(fēng)冷冷水機(jī)組價(jià)格較高,外型尺寸較大,噪聲也大,這些都是事實(shí)。但文獻(xiàn)[1]中對(duì)兩者用電量的比較則不太全面。文中以3520KW(1000USrt)制冷量為基礎(chǔ)對(duì)風(fēng)冷冷水機(jī)組和水冷冷水機(jī)組的耗電量進(jìn)行比較,其結(jié)果是,風(fēng)冷機(jī)組系統(tǒng)比水冷機(jī)組系統(tǒng)多耗電350KW。如果以整個(gè)夏季計(jì)算,多耗電量十分巨大。
風(fēng)冷機(jī)組價(jià)格高,體積大,噪聲大,如果運(yùn)行費(fèi)用真的比水冷機(jī)組高出許多的話(按原文大約高出28%),那么它就無法贏得市場(chǎng),也無法解釋至今有數(shù)以萬計(jì)的大型風(fēng)冷冷水機(jī)組在運(yùn)行這一事實(shí)。
這里有兩個(gè)問題應(yīng)該搞清楚:一個(gè)是機(jī)組的裝機(jī)容量不等于耗電量;二是全負(fù)荷運(yùn)行和部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)其機(jī)組效率和耗電量是有區(qū)別的。
全負(fù)荷時(shí),風(fēng)冷式冷水機(jī)組之冷凝溫度高于水冷式機(jī)組,故風(fēng)冷式冷水機(jī)組的壓宿機(jī)需要較大的功率,但是空調(diào)負(fù)荷在整個(gè)夏季的分布是極不平均的,甚至在一天之內(nèi)其小時(shí)負(fù)荷也差別很大,機(jī)組在最大負(fù)荷下運(yùn)行的時(shí)間是極其有限的。按一般統(tǒng)計(jì),空調(diào)負(fù)荷在90%以上的時(shí)間僅占到全部時(shí)間的7%~8%,而60%以下負(fù)荷則要占到50%~60%,也就是說冷水機(jī)組在整個(gè)夏季幾乎都不是處在全負(fù)荷運(yùn)行之中。所以拿設(shè)備的裝機(jī)容量(或全負(fù)荷時(shí)的輸入功率)作為全年用電量的比較基礎(chǔ),顯然是不合適的。
風(fēng)冷式冷水機(jī)組的冷凝溫度取決于室外干球溫度,而水冷式冷水機(jī)組的冷凝溫度則取決于室外濕球溫度。在一天之內(nèi),室外空氣干球溫度的變化要比濕球溫度大得多。在我國南方地區(qū),夏季每天溫度的日較差一般在8~10℃左右,在干旱地區(qū)則更大,甚至達(dá)15~16℃,而濕球溫度在一天之內(nèi)的變化是很小的(僅為干球溫度變化的1/5左右)。因此可以認(rèn)為水冷式機(jī)組的冷凝溫度在一天之內(nèi)幾乎不變的,而風(fēng)冷式機(jī)組當(dāng)室外干球溫度下降時(shí)則隨之下降。說風(fēng)冷式機(jī)組的冷凝溫度一定比水冷式的高5~10℃,而由此得出風(fēng)冷式機(jī)組耗電一定比水冷式機(jī)組大很多的結(jié)論,顯然是不正確的。
美國特靈公司曾做過水冷離心式冷水機(jī)組和風(fēng)冷離心式冷水機(jī)組在全負(fù)荷和部分負(fù)荷時(shí)的耗電量比較[2],現(xiàn)將該比較結(jié)果(以制冷量1160KW(330USrt)為基礎(chǔ))整理列出如表1,供參考。
表1 水冷和風(fēng)冷離心式冷水機(jī)組耗電量比較
負(fù)荷 | 制冷量/KW | 設(shè)備 | 耗電量/KW | |
水冷式 | 風(fēng)冷式 | |||
全負(fù)荷 | 1160 | 冷水機(jī)組 | 250 | 305 |
冷卻水泵 | 38 | -- | ||
冷卻塔 | 11 | -- | ||
冷凝風(fēng)機(jī) | -- | 45 | ||
總計(jì) | 299 | 350 | ||
2/3負(fù)荷 | 770 | 冷水機(jī)組 | 160 | 174 |
冷卻水泵 | 38 | -- | ||
冷卻塔 | 11 | -- | ||
冷凝風(fēng)機(jī) | -- | 30 | ||
總計(jì) | 209 | 204 | ||
1/3負(fù)荷 | 390 | 冷水機(jī)組 | 105 | 94 |
冷卻水泵 | 38 | -- | ||
冷 卻泵 | 11 | -- | ||
冷凝風(fēng)機(jī) | -- | 15 | ||
總 計(jì) | 154 | 109 |
從表中可以看出,在全負(fù)荷時(shí),風(fēng)冷式冷水機(jī)組耗電量的確比水冷式冷水機(jī)組大,大約大15%左右,但在2/3負(fù)荷時(shí)兩者基本持平,且風(fēng)冷機(jī)組略低,而在1/3負(fù)荷時(shí),風(fēng)冷機(jī)組的耗電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水冷機(jī)組,大約低30%左右。所以總的來看,風(fēng)冷式冷水機(jī)組的全年耗電量并不會(huì)比水冷式機(jī)組高多少,加上水冷機(jī)組在設(shè)備保養(yǎng)方面的費(fèi)用(冷卻塔系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)、水處理、冷凝器清洗等)較風(fēng)冷機(jī)組為高,所以風(fēng)冷機(jī)組總運(yùn)行費(fèi)用可能還略低于水冷機(jī)組。