冷水機(jī)組的運(yùn)行效率受蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的影響，蒸發(fā)溫度一定時，冷凝溫度越高，其運(yùn)行效率越差。
逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)為：
－為逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)
－為制冷量，W；
－為耗功率，W；
－為蒸發(fā)溫度，K；
－為冷凝溫度，K。
根據(jù)目前空調(diào)工況冷水機(jī)組的設(shè)計參數(shù)，假設(shè)逆卡諾循環(huán)的低溫?zé)嵩矗ㄕ舭l(fā)）溫度為 5.5℃ ，冷凝溫度為 36.5℃ ，此時的制冷系數(shù)為8.99。表1顯示了冷凝溫度對逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)的影響，冷凝溫度升高 1℃ ，則制冷系數(shù)降低2.94%～2.33%，且冷凝溫度越低，影響越顯著。
式中：
表1. 冷凝溫度對逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)的影響
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冷凝溫度（℃）
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36.5
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37.5
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38.5
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39.5
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40.5
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41.5
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42.5
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制冷系數(shù)
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8.99
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8.71
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8.44
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8.20
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7.96
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7.74
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7.53
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相對冷凝溫度為 36.5℃ 時制冷系數(shù)的降低百分?jǐn)?shù)(%)
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3.13
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6.06
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8.83
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11.43
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13.89
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16.22
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冷凝溫度升高 1℃ 制冷系數(shù)降低百分?jǐn)?shù)(%)
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2.94
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2.76
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2.60
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2.46
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2.33
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對圖1所示的蒸氣壓縮理論制冷循環(huán)進(jìn)行計算，制冷劑為R 134a ，根據(jù)目前空調(diào)工況冷水機(jī)組的設(shè)計參數(shù)，設(shè)蒸發(fā)溫度為 5.5℃ ，冷凝溫度為 36.5℃ ，進(jìn)壓縮機(jī)前的制冷劑蒸氣過熱度為 0℃ ，冷凝器出口制冷劑液體的過冷度為 0℃ ，取壓縮過程的等熵絕熱效率為0.9，此時的理論制冷系數(shù)為6.83，表2顯示了冷凝溫度對理論制冷循環(huán)制冷系數(shù)的影響，冷凝溫度升高 1℃ ，則制冷系數(shù)降低2.93%～3.66%，且冷凝溫度越低，影響越顯著。
表2. 冷凝溫度對理論制冷循環(huán)制冷系數(shù)的影響
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冷凝溫度（℃）
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36.5
|
37.5
|
38.5
|
39.5
|
40.5
|
41.5
|
42.5
|
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制冷系數(shù)
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6.83
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6.58
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6.33
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6.11
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5.89
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5.69
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5.49
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相對冷凝溫度為 36.5℃ 時制冷系數(shù)降低百分?jǐn)?shù)(%)
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|
3.66
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7.32
|
10.54
|
13.76
|
16.69
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19.62
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冷凝溫度升高 1℃ 制冷系數(shù)降低百分?jǐn)?shù)(%)
|
|
|
3.66
|
3.22
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3.22
|
2.93
|
2.93
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表3為麥克維爾（McQuay）PFS330.3型單螺桿冷水機(jī)組的性能指標(biāo)。隨冷卻水進(jìn)出水溫度升高，冷水機(jī)組的COP下降，冷卻水進(jìn)出水溫度升高 1℃ ，則COP降低3.24%～3.35%，且冷卻水進(jìn)出水溫度越低，影響越顯著。
表3 麥克維爾（McQuay）PFS330.3型單螺桿冷水機(jī)組性能指標(biāo)
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冷卻水進(jìn)出水溫度
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30 ～ 35 ℃
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32 ～ 37 ℃
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35 ～ 40 ℃
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COP
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5.52
|
5.15
|
4.65
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冷凝溫度升高 1℃ 制冷系數(shù)降低百分?jǐn)?shù)(%)
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|
3.35
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3.24
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注：制冷劑：HFC 134a ；冷凍水進(jìn)出水溫度： 12 ～ 7 ℃
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表4為特靈（TRANE）CVHG-780型離心式冷水機(jī)組的性能指標(biāo)。隨冷卻水進(jìn)出水溫度升高，冷水機(jī)組的能耗系數(shù)（每制取1冷噸冷量所消耗的電功率）增加，冷卻水進(jìn)出水溫度每升高 1℃ ，則能耗系數(shù)增加3.14%～3.46%。
表4 特靈（TRANE）RTHB 450L 型水冷螺桿冷水機(jī)組性能指標(biāo)
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冷卻水進(jìn)出水溫度
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25 ～ 30 ℃
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28 ～ 33 ℃
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30 ～ 35 ℃
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32 ～ 37 ℃
|
35 ～ 40 ℃
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制冷量 ton
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402
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398
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393
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387
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379
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輸入功率 KW
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216
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234
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246
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259
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279
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能耗系數(shù) y(kW/ton)
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0.537
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0.588
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0.626
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0.669
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0.736
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冷卻水進(jìn)出水溫度升高 1℃ 能耗系數(shù)升高 百分?jǐn)?shù)(%)
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3.14
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3.23
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3.46
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3.33
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注：制冷劑：HCFC22；冷凍水進(jìn)出水溫度： 12 ～ 7 ℃
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美國空調(diào)制冷學(xué)會 (ARI) 的 1997 指南 E(1997 GUILINE for Fouling Factors: A survey of their application in today ' s air conditioning and refrigeration industry Guideline E) 的第 4.3 條指出 ： 換熱器水側(cè)的污垢熱阻對空調(diào)和制冷設(shè)備的性能有顯著影響 ， 例如水冷式冷水機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時 ， 換熱管管壁為清潔狀態(tài)， 冷凍水的出水溫度為 7 ℃ ， 冷卻水的出冷水機(jī)組的溫度為 35 ℃ ， 冷水機(jī)組的制冷劑的冷凝溫度為 36 ℃ ， 蒸發(fā)溫度為 6 ℃ ， 其能耗系數(shù)為 0.60kW/ton 。如果冷凝器和蒸發(fā)器水側(cè)的污垢熱阻均為4.4 ，則制冷劑的冷凝溫度升高為 37℃ ，蒸發(fā)溫度降低為 5℃ ，其能耗系數(shù)為0.65kW/ton，即運(yùn)行費(fèi)用增加了8.3%。實(shí)際的影響由于冷凝器和蒸發(fā)器換熱管的形式不同可能會有些許不同。根據(jù)對制冷循環(huán)的性能計算可知蒸發(fā)溫度降低 1℃ 使冷水機(jī)組性能降低的數(shù)值比冷凝溫度升高 1℃ 使冷水機(jī)組性能降低的數(shù)值高10％。因此可以認(rèn)為，冷凝溫度升高 1℃ ，冷水機(jī)組效率約降低4％。
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GBJ19-87 （2001年版）（中國計劃出版社2001年）《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范－條文說明》中第 7.2.3 條：冷凝溫度越低，制冷系數(shù)越大，可減少壓縮機(jī)的耗電。例如，當(dāng)蒸發(fā)溫度一定時，冷凝溫度每增加 1℃ ，壓縮機(jī)單位制冷量的功耗率約增加3％～4％
綜上所述，實(shí)際運(yùn)行的水冷式冷水機(jī)組的冷凝溫度每增加 1℃，壓縮機(jī)單位制冷量的功耗率約增加4％。
京ICP備10200025號