【正文】
Water is circulated through the condenser of each chiller where it absorbs heat energy rejected from the high pressure refrigerant. The water is then pumped to a cooling tower where the water is cooled through an evaporation process. Cooling towers are described in a later section. Chillers can also be air cooled. In this configuration, the condenserwould be a refrigeranttoair heat exchanger with air absorbing the heat energy rejected by the high pressure refrigerant. Chillers nominally range in capacities from 30 to 18,000 kW (8 to 5100 ton). Most chillers sold in the . are electric and utilize vapor pression refrigeration to produce chilled water. Compressors for these systems are either reciprocating, screw, scroll, or centrifugal in design. A small number of centrifugal chillers are sold that use either an internal bustion engine or steam drive instead of an electric motor to drive the pressor. [1]節(jié)選自 James B. Bradford et al. “HVAC Equipment and Systems”.Handbook of Heating, Ventilation, and . Jan F. Raton, CRC Press LLC. 2020 浙 江 海 洋 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 2 FIGURE A dual chiller application with major auxiliary systems (courtesy of Carrier Corporation). The type of chiller used in a building depends on the application. For large office buildings or in chiller plants serving multiple buildings, centrifugal pressors are often used. In applications under 1000 kW (280 tons) cooling capacities, reciprocating or screw chillers may be more appropriate. In smaller applications, below 100 kW (30 tons), reciprocating or scroll chillers are typically used. Vapor Compression Chillers Table shows the nominal capacity ranges for the four types of electrically driven vapor pression chillers. Each chiller derives its name from the type of pressor used in the chiller. The systems range in capacities from the smallest scroll (30 kW。而且,由于制冷機(jī)組通常安裝在較大的建筑中,在同一年里,制冷機(jī)組冷卻了多于 28%的商用建筑的地板空間( DOE, 1998)。吸收式制冷機(jī)在吸收循環(huán)中利用熱能(典型的是來自蒸汽或燃料燃燒)并利用氨-水或水-鋰溴化物制得冷凍水。然后,冷凍水通過各設(shè)備傳送到水-空氣換熱器。水通過每個(gè)機(jī)組的冷凝器循環(huán),在冷凝器中,水吸收了來自高壓制冷劑的熱量。在這種循環(huán)中,冷凝器應(yīng)是制冷劑-空氣熱交換器,空氣吸收來自高壓制冷劑的熱量。一小部分的離心式制冷機(jī)利用內(nèi)燃機(jī)或蒸汽機(jī)代替電來啟動(dòng)壓縮機(jī)。在小的應(yīng)用場(chǎng)合,若低于 100kw( 30tons)時(shí),使用往復(fù)式或旋渦式制冷機(jī)組。制冷機(jī)可使用 HCFCs( R22, R123) 或 HFCs( R- 134a)制冷劑。從表 可以看出,離心式制冷機(jī)的效率最高。只有在建筑物的最高熱負(fù)荷時(shí),制冷機(jī)才在額定制冷量附近運(yùn)行。相反地,帶葉片控制的離心式的效率在負(fù)荷為額定負(fù)荷的 60%以后是基本不變的 ,它的 kw/ton 值隨百分?jǐn)?shù)的減小而增加到滿負(fù)荷時(shí)的兩倍 . 1998 年,空調(diào)制冷學(xué)會(huì)提出了一項(xiàng)新的標(biāo)準(zhǔn),用來劃歸在部分負(fù)荷下制冷機(jī)組的運(yùn)行情況。在這些負(fù)荷下的度量值分別為 , , , 。往復(fù)式和旋渦式壓縮機(jī)應(yīng)用在整體式空調(diào)和熱泵中。在每個(gè)沖程被壓縮的氣體數(shù)量等于氣缸的體積。 現(xiàn)在高速往復(fù)式壓縮機(jī)所限制的壓力比大約為 9。比如,在制冷時(shí),通過冷卻塔后,冷凝壓力會(huì)降低。不同制冷能力的需求可以通過卸載一個(gè)或多個(gè)氣缸來實(shí)現(xiàn)。 在大多數(shù)往復(fù)式壓縮機(jī)中,在正常運(yùn)行時(shí)油從壓縮機(jī)被打到制冷系統(tǒng)中。當(dāng)蒸汽機(jī)用于往復(fù)式壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí),壓縮機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩和蒸汽機(jī)的匹配問題必須仔細(xì)考慮。雙螺桿制冷壓縮機(jī)也叫螺旋式壓縮機(jī)。在壓縮機(jī)的低壓一側(cè),當(dāng)轉(zhuǎn)子開始不嚙合時(shí),形成一個(gè)空間。在 3600rpm的旋轉(zhuǎn)速度下,螺桿式壓縮機(jī)有每分鐘多于 14000的排量( ASHRAE, 1996)。螺桿式壓縮機(jī)能夠在大于 20: 1 的壓力比下運(yùn)行( ASHRAE, 1996)。連續(xù)可變的制冷量控制是最普遍的。在壓縮機(jī)的排氣口需安裝一個(gè)油分離器 ,以分離高壓制冷劑中的油,這樣不會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的熱交換器的運(yùn)行造成不利的影響,而且油能回流到壓縮機(jī)中。螺桿式壓縮機(jī)是緊湊的,這使得它能被替代和維修。 。由于螺桿式壓縮機(jī)沒有吸氣或排氣閥門和只有較小的余隙容積,因此能達(dá)到較高的等熵容積效率。它們的旋轉(zhuǎn)部件能使機(jī)器平滑安靜地運(yùn)行。各種形狀的排氣口適用在一些機(jī)器中,用來控制運(yùn)行時(shí)的內(nèi)容積比。當(dāng)內(nèi)部壓力大于或小于排氣壓力時(shí),就會(huì)產(chǎn)生能量的損失,但這對(duì)壓縮機(jī)沒有害處。它有一個(gè)內(nèi)容積比 指在開始?jí)嚎s前嚙合轉(zhuǎn)子間的液體空間的體積和排氣口第一次打開時(shí)轉(zhuǎn)子間的體積之比。隨著轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),氣體被逐漸地壓縮直到移向排氣口。它有兩個(gè)轉(zhuǎn)子(即螺桿),一個(gè)叫陽轉(zhuǎn)子(圖中的 4),另一個(gè)叫陰轉(zhuǎn)子(圖中的 6)。它的制冷能力是可變的,其范圍與部分的往復(fù)式壓縮機(jī)及較小的離心式壓縮機(jī)一致。 往復(fù)式壓縮機(jī)通常是輕載啟動(dòng)的。制冷能力也可通過使用變速或多速電動(dòng)機(jī) 來控制。 壓縮機(jī)必須要和系統(tǒng)壓力和所需的流量相匹配。從圖 所示的最粗的一條線( 16 個(gè)氣缸)可以看出: 內(nèi)容積流量發(fā)生較小的變化,壓縮機(jī)的排氣壓力會(huì)發(fā)生各種變化。往復(fù)式壓縮機(jī)使用的制冷劑具有較小體積和相對(duì)較高的壓力。在活塞的進(jìn)氣沖程時(shí),一定量的氣體被