水冷和蒸发冷两种冷却方式比较_

水冷和蒸发冷两种冷却方式比较

1 一、常见的两种冷却方式简介

蒸发式冷凝器：蒸发式冷凝器原理是利用部分水的蒸发带走气体制冷剂冷凝过程放出的热量。它的外壳为一个薄钢板的长方形箱体，内有冷凝盘管组、淋水装置、挡水栅、底部设集水盘，箱体外部设有循环水泵，箱体顶部或侧面装有离心风机或轴流风机。此外，水盘内还设有浮球阀，当水不断地蒸发损耗，水盘水位过低时，浮球阀就自动打开补充冷却水。冷冻系统循环：压缩机排气蒸发冷冷凝器节流蒸发器

图 1 蒸发式冷凝

压缩机吸气

外界环境

水冷式冷凝器：循环冷却水经冷却塔冷却以后由水泵送入冷凝器中将高温制冷剂进行冷却，然后回到冷却塔中进行冷却。冷冻系统循环：压缩机排气水冷冷凝器节流蒸发器压缩机吸气

水冷式冷却塔

2 外界环境蒸发冷与外界环境属于一次换热，水冷冷凝器与外界环境属于二次换热，因此蒸发冷可以获得更小的换热温差。

二、优缺点分析

优点：

1. 蒸发冷与水冷式冷凝器相比不存在二次换热，所以设计冷凝温度能低 3~5 度，在设计工况下，效率相差 3-5%。蒸发冷的节能效果与当地的气候湿润情况有关，空气湿度较大时，水气化的动力不强，冷却效果有限；只有在气候干燥的地方节能效果显著。 2．节省了循环水系统，占地方面比较节省。

3. 节省了循环水泵的功耗；

总体而言，蒸发冷显著的优点就是节能。缺点：

1. 设备初投资大同等品质的蒸发冷和水冷（包括冷却塔+水泵+冷凝器）价格相比，蒸发冷的价格是水冷的 2.5 倍左右，蒸发冷一体机将设备全部置于室外，机组的防护等级要提高（特别是对于电气仪表方面），整机的造价及维护成本都要提高。

2. 蒸发冷安装费用高蒸发冷内部有大量的换热管，重量很重，蒸发冷吊装和就位费用

3 显著提高。

3. 冷冻机组中间管道安装费用高由于蒸发冷安装在楼顶，压缩机排气管线非常长并且里面都是高温高压制冷剂，因此安装施工的要求非常高，所有焊缝必须探伤。

4. 机组调试成本高通常机组在现场都需做压力测试和真空测试，蒸发冷机组，制冷剂管路较为复杂，检漏和修补工作量会大大增加。

5. 机房的土建成本蒸发冷除了本体重，正常运行时里面还充注了大量的循环水。两者一叠加对建筑的影响非常大，机房设计时必须考虑这部分影响，加大土建成本投入。

6. 系统安全性不高，机组运行稳定性低蒸发冷系统制冷剂泄露的可能性非常高。蒸发冷是一次换热，任何环境的波动都会影响压缩机的排气压力，从而导致压缩机频繁做出调整动作。水冷系统中间有水的缓冲可以过滤一部分波动，从而使机组运行比较平稳

7. 对制冷剂挑剔制冷剂由于物性不一样在流动时的管道压损相差很大，蒸发冷节能的核心是降低了冷凝温度使压缩机排气压力降低，从而节能。蒸发冷系统的排气管线较长，如果排气管线的压降过大，压缩机会被逼提高排气压力来克服管道阻力，这样一来会使节能效果大打折扣。

4 我们通常看到选用蒸发冷的系统会选用氨作为制冷剂，正是因为氨的流动阻力非常小。氟制冷剂的流动性都较差因此用蒸发冷的节能效果会大打折扣。

8. 对不凝气体非常敏感制冷系统不可避免的渗入不凝气体（特别是负压系统），不凝气体最终都会在高压侧聚集，对蒸发冷而言会在换热盘管中聚集，这样会大大占用换热面积，引起排气压力上升增加功耗。极端情况也会出现气堵，完全使得蒸发冷无法工作。因此，必须配置排空系统。

9. 除垢机组运行都会结垢，如果不清除会使换热效率大大降低，从而使增加机组功耗。水冷冷凝器会在换热管内侧结垢，一般 1~2 年需进行清洗（打开端盖即可清洗）。但蒸发冷水垢是在管外并且蒸发冷换热管是蛇形盘管叠加在一起，这就意味很难清洗且无法判断内部情况。对于蒸发冷的清洗，目前基本只有化学药水清洗一种方法，但操作难度和要求非常高，浓度配比不对或不均匀都会腐蚀换热管，并且清洗效果非常一般。经常听到客户抱怨，新机组前两年很节能，后来越来越差，就是这个原因。

10. 腐蚀性蒸发冷水盘中的水蒸发后杂质会留在水盘，长时间浓缩会使水盘中的水变成较强酸性或碱性从而腐蚀水盘和外壳，并且这样的水喷淋

5 在换热管上会加快腐蚀换热管。 11. 可维修性水冷换热器穿管后，通过简单的堵管就可重新正常使用。蒸发冷的换热管是由非常长的直管折弯而成，一旦泄露整个蒸发冷的盘管都需更换。

蒸发冷使用注意点

1.由于换热管裸露在室外，冬季寒冷地区必须增加电加热系统防止水盘结冰；

2.选择全盘管的换热方式；有些蒸发冷厂家为降低成本会采用换热盘管+PVC 填料的方式，实际是将一部分的换热盘管用 PVC 填料代替了，蒸发冷变成了 0.5 个蒸发冷+0.5 个水冷的组合方式，节能效果差了很多，另外 PVC 填料需要每年定期更换，既麻烦又费钱。

3.蒸发冷的换热全部是通过水的气化，水的消耗量比较大，因此挡水板是非常重要的。好的品牌的飘水率基本与闭式冷却塔差不多。

4.考虑到方方面面，蒸发冷一定要选用好的品牌，才有意义。

三、总结

蒸发式冷凝器用一次换热代替了水冷的二次换热，节能显著。但任何技术的应用都有其适用性和局限性。市场是最好的检验工具，蒸

6 发冷的市场占有率要低于 10%，主流都是水冷方式。干燥地区，选用氨做为制冷剂、选择好的品牌，蒸发冷节能显著，额外增加的初投资的回收期一般都会在 5 年内（年运行时间 8000 小时计），是性价比非常好的选择。

但在气候湿润地区，氟制冷剂，初投资的周期在 5~10 年左右，考虑到维护和维修成本，投资回收期可能会在 10 年以上。

对于常温机组，蒸发冷没有优势，建议采用水冷。