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摘要：随着电信、工业等行业技术发展，全年供冷的需求越来越多，故对其运行管理、产品研发都提出了很多挑战。在低温环境下使用的风冷式冷水机组和水冷式冷水机组，经常会出现高压过低导致膨胀阀的供液量减小，机组的性能严重降低及高低压差值小导致螺杆式压缩机的不能正常回油，压缩机转子容易卡死的问题，笔者就以上问题，以调节冷凝压力为核心，分别从调节冷凝器的传热面积、调节冷凝器的传热系数、通过冷凝热回收提高冷凝器的冷凝温度同时获得热量、利用自然冷源传热几个方面，提出一些在冷却系统上和冷水机组本身设计上的一些解决方案。同时，也给出因地制宜、灵活运用以上方案的建议。
关键词：低温环境；风冷式冷水机组；水冷式冷水机组
冷水机组按制冷运行放热侧热交换方式分为空冷式.水冷式和蒸发冷却式。在民用项目 和工业项目起到不可或缺，不可替代的作用，特别在工业领域，比如塑料工業的缩短啤塑周期；电子工业的稳定电子元件内部在生产线上的分子结构，起到了决定性的因素。因此，在工业领域对冷水机组的品质，运行稳定性提出了更高要求。
1.低温环境下的风冷式冷水机组和水冷式冷水机组常见故障
风冷式冷水机组在环境温度低于21℃下运行；水冷式冷水机组在冷却水进水温度低于15.5℃，常规的机组就会产生高压和低压降低，必然产生一系列问题。如高压过低导致膨胀阀的供液量减小，机组的性能严重降低；如高低压差值小导致螺杆式压缩机的不能正常回油，压缩机转子容易卡死。
2.低温环境下风冷式冷水机组和水冷式冷水机组运行的技术措施
笔者就以上问题，以调节冷凝压力为核心，分别从调节冷凝器的传热面积、调节冷凝器的传热系数、通过冷凝热回收提高冷凝器的冷凝温度同时获得热量、利用自然冷源传热几个方面，提出一些在冷却系统上和冷水机组本身设计上的一些解决方案。
2.1 调节冷凝器的传热面积
2.1.1调节冷凝器空气侧换热面积
在冷凝器进风侧安装电动风量调节阀，电动阀的动作由控制器控制。当环境温度降低时，冷凝压力随着降低，控制器发出控制信号，减小阀门开度，一部分冷凝器的换热面积被风阀遮挡，减少了空气侧的换热面积，使冷凝压力升高，阀门开度随冷凝器进风温度的变化而变化。
2.1.2调节冷凝器制冷剂侧换热面积
把冷凝器的一路进气管分成三路进气管，一路出液管分成三路出液管。在每支气管和液管路上安装电磁阀，电磁阀的开关通过PLC控制器进行控制。PLC控制器通过采集冷凝压力变化信号来发出开关信号控制电磁阀，每个电磁阀的开关压力设定值可在PLC控制器中预设置。
2.2 调节冷凝器的传热系数
2.2.1 调节水冷式冷水机组冷凝器冷却水与冷却塔空气换热的传热系数
目前，应用项目上的解决方法一般有两种：第一种是控制冷却塔的冷却风量，系统主要包括变频风机.变频器.控制器.传感器，本系统通过采集水温度信号来控制风机转数，控制风量；第二种方法是水管路加旁通，系统主要包括旁通管.电动三通阀.控制器.传感器，本系统通过水路温度来控制三通阀各支路的开度，控制进入冷却塔的水量。以上方案通过空气流速和水流速的改变来调节冷却空气和冷却水的传热系数，从而控制冷却水进水温度，避免冷凝压力过低，机组发生故障。
2.2.2 调节风冷式冷水机组冷凝器的传热系数
2.2.2.1 压力开关的分级调节
每个压力控制器的压力传感器接到机组高压管段，压力开关常开触点串联到冷凝风机电器控制回路，根据环境温度变化情况预先设定开关动作点的压力值，当系统压力值大于设定值时，常开触点接通，冷凝风机控制回路接通，冷凝风机动力回路接通，风机开始运转，反之，风机停止，一般一个压力开关控制一个风机。
2.2.2.2变频器的线性调节
通过一个压力变送器把压力信号转化成变频器可读取的电压或电流信号，变频器跟据变化的电信号来输出不同的电力频率，从而改变风机转数，改变风机风量。当环境温度降低，冷凝器的换热温差变大，导致冷凝压力降低，压力变送器发出的电压或电流信号改变，使变频器输出频率变化，使冷凝风机转数降低，风量减小，使冷凝压力升高。低温环境下，机组不会产生报警故障。
2.2.2.3压力开关+变频器分级线性调节
参照一个冷凝风机的电机功率来配置变频器，其它冷凝风机用压力开关控制。当环境温度升高时，变频器先控制一个冷凝风机运转，转数由低到高变化，当达到一个冷凝风机的最大转数时，一只压力开关动作，起动第二个风机，同时变频器控制的风机转数降到最低。如果冷凝压力继续升高，则变频器控制的冷凝风机转数升高，以致第二个压力开关动作，第三只冷凝风机开始运行。如果冷凝压力还在升高，则按上述步骤开启第四只风机，一直到开启全部风机。如果环境温度降低，冷凝压力降低，则按上述相反方式停止运行的风机数量，以保证冷水机组正常运转。
2.3 通过冷凝热回收提高冷凝器的冷凝温度同时获得热量
2.3.1通过水冷式冷水机组冷凝热回收提高冷凝器的冷凝温度同时获得热量
2.3.1.1冷却塔的回风应用调节
把冷却塔放在特制的房间内，在冷却塔的进风侧墙面开进风口，在冷却塔的上部作排风管，排风管上增加通向房间内的回风口。回风口和排风口上安装调节阀，根据冷凝压力调节风阀开度。当环境温度降低时，可利用部分回风和温度比较低的新风混合，提高冷却塔的进风温度，避免冷凝压力下降。
2.3.1.2冷凝热供暖调节
对于需供暖的车间，可以在冷却塔进风面做进风管，冷却塔风扇出风口做排风管，从车间吸取空气，直接通过冷却塔冷却水加热，再送到车间供暖。
2.4 利用自然冷源传热
2.4.1风冷式冷水机组利用自然冷源传热
机组采用压缩机组制冷和室外空气自然冷却复合式制冷模式。根据用户不同的需求和环境状态，机组自动调整运行，并优先充分利用空气自然冷却运行策略。用户自由调整运行参数，机组可靠稳定高效节能运行。
在夏季，机组与常规机组一样进行正常制冷；在春秋过渡季节和晚上，当环境温度到达比冷冻水回水温度低两度或以上时，开启自然冷却预冷冷冻水，此部分为自然制冷，无压缩机功耗，自然冷却不够的部分，再由压缩制冷接力达到需求冷量。随着室外环境温度降低，自然冷却部分占得比例越来越大，直至达到100%，完全自然冷却制冷，无压缩机功耗。在冬季，当环境温度达到比冷冻水低10度或10以上时，自然冷却达到100%。完全自然冷却制冷，压缩机制冷系统关闭，机组无压缩机功耗，仅有很少量的风机运转功率。
2.4.2水冷式冷水机利用自然冷源传热
在常规水冷式冷水机组冷冻水系统上作旁通水管路与空调箱连通，在环境温度低时，可采用风冷式冷水机组利用自然冷源传热的思路来实现水冷式冷水机组利用自然冷源传热的方案。本方案应用要注意水系统切换和水泵切换方面的问题。
除了以上几种解决方案，有些设备厂家还采用电子膨胀阀，热气旁通，压缩机排气关断阀等等方法来解决低温环境下冷水机组的正常运转故障，在此就不作进一步说明。
3.结论
通过系统工程和设备本身的改造处理是可以满足民用项目及工业项目对冷水机组全年制冷的需求，但是，在实际工程应用中，一定要详细了解使用地的气候分布，全年的季节温度变化情况，灵活运用以上方案，有时也可以考虑复合方法，同时采用几种方案，达到系统运行稳定，维护方便，节能的效果。
参考文献：
[1]马路，程卓明.冷水机组过渡季与冬季安全运行时冷凝侧的防范节能措施[J].制冷与空调，2012，12（2）：35-37
[2]李晓东.制冷原理与设备[M]：1版.北京：.机械工业出版社，2006：100-200
[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2008：1028-1033
关键词：低温环境；风冷式冷水机组；水冷式冷水机组
冷水机组按制冷运行放热侧热交换方式分为空冷式.水冷式和蒸发冷却式。在民用项目 和工业项目起到不可或缺，不可替代的作用，特别在工业领域，比如塑料工業的缩短啤塑周期；电子工业的稳定电子元件内部在生产线上的分子结构，起到了决定性的因素。因此，在工业领域对冷水机组的品质，运行稳定性提出了更高要求。
1.低温环境下的风冷式冷水机组和水冷式冷水机组常见故障
风冷式冷水机组在环境温度低于21℃下运行；水冷式冷水机组在冷却水进水温度低于15.5℃，常规的机组就会产生高压和低压降低，必然产生一系列问题。如高压过低导致膨胀阀的供液量减小，机组的性能严重降低；如高低压差值小导致螺杆式压缩机的不能正常回油，压缩机转子容易卡死。
2.低温环境下风冷式冷水机组和水冷式冷水机组运行的技术措施
笔者就以上问题，以调节冷凝压力为核心，分别从调节冷凝器的传热面积、调节冷凝器的传热系数、通过冷凝热回收提高冷凝器的冷凝温度同时获得热量、利用自然冷源传热几个方面，提出一些在冷却系统上和冷水机组本身设计上的一些解决方案。
2.1 调节冷凝器的传热面积
2.1.1调节冷凝器空气侧换热面积
在冷凝器进风侧安装电动风量调节阀，电动阀的动作由控制器控制。当环境温度降低时，冷凝压力随着降低，控制器发出控制信号，减小阀门开度，一部分冷凝器的换热面积被风阀遮挡，减少了空气侧的换热面积，使冷凝压力升高，阀门开度随冷凝器进风温度的变化而变化。
2.1.2调节冷凝器制冷剂侧换热面积
把冷凝器的一路进气管分成三路进气管，一路出液管分成三路出液管。在每支气管和液管路上安装电磁阀，电磁阀的开关通过PLC控制器进行控制。PLC控制器通过采集冷凝压力变化信号来发出开关信号控制电磁阀，每个电磁阀的开关压力设定值可在PLC控制器中预设置。
2.2 调节冷凝器的传热系数
2.2.1 调节水冷式冷水机组冷凝器冷却水与冷却塔空气换热的传热系数
目前，应用项目上的解决方法一般有两种：第一种是控制冷却塔的冷却风量，系统主要包括变频风机.变频器.控制器.传感器，本系统通过采集水温度信号来控制风机转数，控制风量；第二种方法是水管路加旁通，系统主要包括旁通管.电动三通阀.控制器.传感器，本系统通过水路温度来控制三通阀各支路的开度，控制进入冷却塔的水量。以上方案通过空气流速和水流速的改变来调节冷却空气和冷却水的传热系数，从而控制冷却水进水温度，避免冷凝压力过低，机组发生故障。
2.2.2 调节风冷式冷水机组冷凝器的传热系数
2.2.2.1 压力开关的分级调节
每个压力控制器的压力传感器接到机组高压管段，压力开关常开触点串联到冷凝风机电器控制回路，根据环境温度变化情况预先设定开关动作点的压力值，当系统压力值大于设定值时，常开触点接通，冷凝风机控制回路接通，冷凝风机动力回路接通，风机开始运转，反之，风机停止，一般一个压力开关控制一个风机。
2.2.2.2变频器的线性调节
通过一个压力变送器把压力信号转化成变频器可读取的电压或电流信号，变频器跟据变化的电信号来输出不同的电力频率，从而改变风机转数，改变风机风量。当环境温度降低，冷凝器的换热温差变大，导致冷凝压力降低，压力变送器发出的电压或电流信号改变，使变频器输出频率变化，使冷凝风机转数降低，风量减小，使冷凝压力升高。低温环境下，机组不会产生报警故障。
2.2.2.3压力开关+变频器分级线性调节
参照一个冷凝风机的电机功率来配置变频器，其它冷凝风机用压力开关控制。当环境温度升高时，变频器先控制一个冷凝风机运转，转数由低到高变化，当达到一个冷凝风机的最大转数时，一只压力开关动作，起动第二个风机，同时变频器控制的风机转数降到最低。如果冷凝压力继续升高，则变频器控制的冷凝风机转数升高，以致第二个压力开关动作，第三只冷凝风机开始运行。如果冷凝压力还在升高，则按上述步骤开启第四只风机，一直到开启全部风机。如果环境温度降低，冷凝压力降低，则按上述相反方式停止运行的风机数量，以保证冷水机组正常运转。
2.3 通过冷凝热回收提高冷凝器的冷凝温度同时获得热量
2.3.1通过水冷式冷水机组冷凝热回收提高冷凝器的冷凝温度同时获得热量
2.3.1.1冷却塔的回风应用调节
把冷却塔放在特制的房间内，在冷却塔的进风侧墙面开进风口，在冷却塔的上部作排风管，排风管上增加通向房间内的回风口。回风口和排风口上安装调节阀，根据冷凝压力调节风阀开度。当环境温度降低时，可利用部分回风和温度比较低的新风混合，提高冷却塔的进风温度，避免冷凝压力下降。
2.3.1.2冷凝热供暖调节
对于需供暖的车间，可以在冷却塔进风面做进风管，冷却塔风扇出风口做排风管，从车间吸取空气，直接通过冷却塔冷却水加热，再送到车间供暖。
2.4 利用自然冷源传热
2.4.1风冷式冷水机组利用自然冷源传热
机组采用压缩机组制冷和室外空气自然冷却复合式制冷模式。根据用户不同的需求和环境状态，机组自动调整运行，并优先充分利用空气自然冷却运行策略。用户自由调整运行参数，机组可靠稳定高效节能运行。
在夏季，机组与常规机组一样进行正常制冷；在春秋过渡季节和晚上，当环境温度到达比冷冻水回水温度低两度或以上时，开启自然冷却预冷冷冻水，此部分为自然制冷，无压缩机功耗，自然冷却不够的部分，再由压缩制冷接力达到需求冷量。随着室外环境温度降低，自然冷却部分占得比例越来越大，直至达到100%，完全自然冷却制冷，无压缩机功耗。在冬季，当环境温度达到比冷冻水低10度或10以上时，自然冷却达到100%。完全自然冷却制冷，压缩机制冷系统关闭，机组无压缩机功耗，仅有很少量的风机运转功率。
2.4.2水冷式冷水机利用自然冷源传热
在常规水冷式冷水机组冷冻水系统上作旁通水管路与空调箱连通，在环境温度低时，可采用风冷式冷水机组利用自然冷源传热的思路来实现水冷式冷水机组利用自然冷源传热的方案。本方案应用要注意水系统切换和水泵切换方面的问题。
除了以上几种解决方案，有些设备厂家还采用电子膨胀阀，热气旁通，压缩机排气关断阀等等方法来解决低温环境下冷水机组的正常运转故障，在此就不作进一步说明。
3.结论
通过系统工程和设备本身的改造处理是可以满足民用项目及工业项目对冷水机组全年制冷的需求，但是，在实际工程应用中，一定要详细了解使用地的气候分布，全年的季节温度变化情况，灵活运用以上方案，有时也可以考虑复合方法，同时采用几种方案，达到系统运行稳定，维护方便，节能的效果。
参考文献：
[1]马路，程卓明.冷水机组过渡季与冬季安全运行时冷凝侧的防范节能措施[J].制冷与空调，2012，12（2）：35-37
[2]李晓东.制冷原理与设备[M]：1版.北京：.机械工业出版社，2006：100-200
[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2008：1028-1033