1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一、不同制冷方式适应性比较

(1)蒸气压缩式制冷的适用场合

蒸气压缩式制冷方式具有悠久的应用历史，技术十分成熟。根据在标准工况下单机制冷量不同，将蒸气压缩式制冷分为小型蒸气压缩式制冷（制冷量小于25kw）[2],主要用于商业零售，公共饮食，科研，卫生和一般民用小型制冷装置和空调；中型蒸气压缩式冷（制冷量是25kw～550kw）[2],主要广泛应用于冷库，冷藏运输，一般工业和民用制冷和空调装置；大型蒸气压缩式制冷制（冷量大于550kw）[2]，用于石油化工物质恒温储藏、大型空调。

(2)吸收式制冷的适用场合

与蒸气压缩式制冷一样，吸收式制冷也是利用制冷剂汽化潜热制取冷量。两者主要区别在于前者依靠消耗热能作为补偿实现制冷，后者是通过消耗机械能作为补偿实现制冷。根据热源温度不同可采用不同机组。当热源温度较高时，采用双效机组，热力系数可以达到达1.0 以上；当热源温度低时，采用单效热水型吸收式制冷机，热力系数偏低，在0.7~0.75；若热源温度更低（如60℃~80℃），制冷机的热力系数更低，如两级式制冷机的热力系数为0.40；在两级制冷机基础上改进的多效制冷机的热力系数为0.58，二段式热水型吸收式制冷机（ 热水进出口温度为130℃~68℃）的热力系数为0.744[5]。一般来说，从热效率角度考虑，串并联是最高，其次是并联，再次是串联。串并联循环比并联循环cop 值约高3%[5]。但从操作与调节角度考虑，串联流程比较简单。由此可见，不同温度热源或制冷剂流程，机组的系数不尽相同，而合理的根据使用场合条件进行选择成为使用吸收式机组关键。

(3)吸附式制冷的适用场合

吸附式制冷是依靠太阳能进行工作，在太阳能充足场合使用最为理想，既没有污染，又是一次性投资。此种制冷方式的效率低且间断性大，也受天气影响，不适用于需要连续大制冷量场合。对于个体家庭来说，使用吸附式制冷，在提供制冷同时，还可以利用吸附剂吸附吸附质时放出的吸附热，提供家庭热水或充当冬季采暖热源。

(4)热电制冷的适用场合

热电制冷是一种利用温差电效应（即帕尔贴效应）来实现制冷。由于体积较小，使用在微型场合，发挥其它制冷方式所不能发挥到的作用。热电制冷在电子器件上使用，使其能够在恒温及较小精度中工作；热电制冷在工业上的运用，可以提供高真空场合，以及对工业气体含水量测定与控制；热电制冷在医学上应用，如手术麻痹、冷冻止血、冷冻切除白内障等，还可以制作药用的热电冷藏箱，用于保存血浆、疫苗、血清、药品等；在电源充足，运行经济性不作为首要考虑问题的应用场合，取热电制冷可靠、简单、无噪声、无振动、无工质泄漏长处，用以空调或冷藏装置，如核潜艇、卫星站、飞机、地下建筑的空调器[1]。

二、经济效益分析

不同制冷方式的投资成本和运行成本有所不同，在使用上存在经济差异。上述的四种制冷方式中，蒸气压缩式制冷、吸收式制冷无论是在民用还是工业使用中都占有很大一部分。而吸附式制冷只是在一般家庭及回热吸附中使用，做为常用制冷方式是比较少，主要由于间断性比较强、效率低。热电制冷是现代先进科技发展的制冷方式，同时也是使用在特殊场合，其它制冷方式很难替代，在使用时经济性没有过多要求。在此只将蒸气压缩式制冷与吸收式制冷进行经济效益比较，不把吸附制冷与热电制冷参与比较。

下面对某地区采用的电力制冷设备和溴化锂制冷设备（直燃型、蒸汽型）进行四个方面进行分析。其结果可供设计者和建设单位参考。

（1） 机房占地面积和土建投资

一般情况下电力制冷设备体积要小于溴化锂制冷设备体积，但是目前各个大楼都具有一定规模地下室，有能力放置电力制冷设备或溴化锂制冷设备，所以在机房占地面积和土建投资方面，两者没有很大差别。若是要另行机房建设，电力制冷设备的机房占地面积和土建投资均为溴化锂制冷设备的55.2%～63.8%，每平米按800 元计算，可节省投资4～7.5 万元。各计算结果如表1 所示[6]。

表1 机房占地面积和土建投资比较

两台冷水机组负荷

（kw） 900 1396 2326 2908 4070

机房面积 电力制冷 55 75 110 130 166

（m2） 溴化锂制冷 105.2 122.5 167.9 188.6 260.1

土建投资 电力制冷 4.4 6 8.8 10. 4 13.3

（万元） 溴化锂制冷 8.42 9.8 13.43 15.09 20.81

（2） 制冷设备初投资

溴化锂吸收式制冷设备价格较高，是电力制冷设备价格的4.7～10.07 倍。此外，溴化锂吸收式制冷设备的冷却水量是电力制冷设备的1.3～1.5 倍，使得溴化锂吸收式制的辅助材料规格增大，提高投资成本费用。如表2[6]。

表2 制冷设备初投资比较

两台冷水机组负荷（kw） 900 1396 2326 2908 4070

电力制冷设备（万元） 14.9 19.5 32.5 40.5 61.4

溴化锂制冷设蒸汽式 96.6 116.6 156.8 172.5 240.6

备（万元） 直燃式 150 178.2 214.4 256.6 290.8

（3） 电与煤气及蒸汽(热水)配套费

直燃式溴化锂吸收式冷水机组的煤气配套费低于电力制冷设备的电增容费和配变电设施费之和。蒸汽(热水)式溴化锂吸收式冷水机组所用蒸汽(热水)的配套费按另设燃气式蒸汽(热水)锅炉计算，其结果高于电力制冷设备的电增容费和配变电设施费之和。电增容费按每千瓦100 元，直燃式溴化锂吸收式冷水机组的煤气配套费按每0.7 mw 负荷l2 万元计。计算合计结果如表3 所示[6]。

表3 配套费比较

两台冷水机组负荷（kw） 900 1396 2326 2908 4070

电力制冷设备（万元） 72.8 91.5 123.9 142.6 189

溴化锂制冷设直燃式 15.5 23.9 39.9 49.9 69.8

备（万元） 蒸汽式 89.13 115.7 154.2 171.1 272.5

经过以上三个方面经济分析，可以明显看出溴化锂吸收式制冷设备各方面的初投资均高于电力制冷设备的初投资。

三、 结语

如今随着科技的不断进步，制冷方式也日趋多元化。在选择制冷方式时要考虑的因素也将越来越多。经过分析可知在电力资源比较丰富的区域可采用蒸气压缩式制冷；在拥有丰富的燃料或是温度较高的废弃蒸气、热水场合可以考虑使用吸收式制冷；在太阳能比较丰富或环保要求较高的区域可以采用吸附式制冷；在空间微小或是温度要求比较低的场合可以采用热电制冷。本篇文章通过理论分析不同制冷方式的使用场合，未结合不同制冷方式实际运行时的实际附加因素进行总结分析，使得制冷方式使用场合分析上还不够完善；在经济性分析方面引用数据详细比较了常用蒸气压缩式制冷和吸收式制冷的经济性，而其它的制冷方式的经济性未能够在本篇文章中体现出来。总之节能、环保、合理、经济、安全将是人民生活和工业企业生产制冷

参考文献：

[1] 吴业正,韩宝琦.制冷原理与设备[m].西安：西安交通大学出版社,2003.

[2] 刘卫华，郭宪民，黄虎．制冷空调新技术及进展[m]．京:机械工业出版社,2005.

[3] 李晓东.制冷原理与设备[m].北京:机械工业出版社,2006.

[4] 宣永梅,陈光明.制冷机型式对制冷剂替代的影响[j].流体机械,2006,34（8）：77#8764;79.

[5] 方炽盛.太阳能热水器#8212;溴化锂吸收式制冷机#8212;高温水源热泵组合式空调机组 的设计思路[j].太阳能,2006（5）：49#8764;50．

[6] 王建华,王金荣,邢玉玲,等.电力制冷与溴化锂吸收式制冷经济分析[j].建筑热能通风空调,2003（3）：32#8764;33．

[7] 陈之久，制冷装置自动化[m],北京:机械工业出版社，2005.

[8] 张小松，制冷技术与装置设计[m]，重庆大学出版社，2008

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1、设计概况

（1）、设计名称：400kw压缩式制冷水冷冷水机组设计

（2）、主要参数：制冷量400kw；地点为中国南京；冷却水进口温度32℃；冷却水出口总温升7℃；冷媒水进口温度12℃；冷媒水出口温度7℃。