冰水機組

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Industrial chiller

About Industrial chiller

關於冰水機

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。

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冰水機運作原理

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。

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冰水機分類

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 :

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氣冷式冰水機

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

 

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水冷式冰水機

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

 

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冰水機控制以及故障警示

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