冰水機組
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Industrial chiller
冰水機是一種製冷設備,透過使用「製冷劑」,達到製造常溫以下的水溫對設備進行冷卻,冰水機被廣泛應用在各種設備,常見應用於各種工業製程設備、測量設備、食品加工設備、物理和化學設備等的恆定溫度的裝置。
冰水機製冷過程不可缺少的元素為製冷劑,而製冷劑就是一般我們常說的冷媒。冷媒是可用來傳遞熱能並產生冷凍效果的工作流體。除此之外,冰水機由四大組成原件,有壓縮機( Compressor )、蒸發器( Evaporator )、冷凝器( Condenser )、膨脹閥( Expansion valve )所組裝而成。
冰水機製冷的主要運作原理,是透過壓縮機將冷媒壓縮成高壓高溫的液態冷媒,並進入冷凝器冷凝成高壓常溫液態冷煤,為了能夠冷媒回到低溫可吸熱的狀態,因此利用膨脹閥( 節流元件 )進行汽化,冷媒因變相而形成低壓、低溫的汽化效果,進入蒸發器讓負載側的熱量可以被降溫以及冷卻,而蒸發器的冷媒側也因為吸熱後,回到了低壓的液體狀態,最後一次回到壓縮機進行壓縮循環,達到重複製冷之效果,而每個環節是連續不間斷的,以保持穩定製冷。
冰水機依據功能有許多不同的種類,但依照冷卻方式可以分為氣冷式、水冷式冰水機。氣冷式冰水機就是冰水機上裝載一套風扇系統幫助蒸發器/冰水器的高壓高溫冷媒散熱取代冷凝器+冷卻水塔的功能;而水冷式冰水機就是需要再外接一組冷卻水塔來幫助冷凝器散熱。
其中可以再細分如 :
氣冷式的冷凝器是靠著空氣的流動來幫助冷媒進行降溫,由於空氣的熱傳導速度和熱容量較水來得不佳,因此冷凝器會多加裝散熱鰭片以大幅增加散熱面積,並加裝風機助於空氣快速的流動增加冷卻的效率。
風冷式冰水機倚靠著空氣的流動來帶走熱能,因此在機台上會加裝一組風機,為了將效率提升,需要放在通風良好的位置,冷凝器管路會比較長,並加裝散熱鰭片,因此風冷式冰水機的體積會比水冷式冰水機來的大。而風冷式冰水機的好處就是不需再安裝冷卻水塔,管線配置也較簡易。
氣冷式冰水主機能力範圍約:5RT ~ 200RT
水冷式的冷凝器是靠著水循環來幫助冷媒進行降溫,常見的冷凝器有板式與殼管式,因此需要多安裝一組冷卻水塔,藉由泵浦將冷卻水送往水冷式冷凝器幫助冷媒降溫。
水冷式冷凝器倚靠著水循環系統來帶走熱能,因此需要多安裝一台冷卻水塔。水冷式冰水機的好處就是比風冷式冰水機效率來的高,這是因為空氣的導熱性和熱容量比水小得多,且放置空間較無限制,但冷凝器常常會受冷卻系統水質問題影響,造成水垢、青苔、鏽蝕等問題。
水冷式冰水主機系統能力範圍約:20RT 以上
冰水機是由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器等精密零件所組成,要讓冰水機操作順暢、安全且更具備成本效益之要求下,除了本身良好的冰水機設計外,還必須要配置與冰水機相對應的控制系統。在冰水機發生異常時能立即了解問題發生所在,以進行相對應之處理方式,讓冰水機使用壽命更為延長。
馬達逆相控制 | 壓縮機過載保護 | 開啟控制箱—安全斷電裝置 |
散熱不良跳脫 | 散熱水塔馬達過載保護 | LED異常顯示 |
冷媒不足跳脫 | 冰水流量不足控制 | 緊急停止控制 |
防止冰水凍結 | 超負荷斷電保護 | IC故障警報系統 |
冰水泵浦過載 | 電源欠相保護 | 冷媒超高洩壓裝置 |
風扇馬達過載保護 | 多機式順序延時啟動控制 | 水路by-PASS設計 |