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摘要：一般来说，空调有两种制冷系统：一种是风冷机组制冷系统，一种是水冷机组制冷系统。单就节能这一环节来说，很难就行判断，存在很大争议。本文就针对这一热点问题进行了分析探究，得到了结论：在静态下，风冷系统的功率输入是水冷机组的1.35倍，而考虑部分负荷或者环境因素时，这一数值变为了1.26倍，具体分析如下
关键词：风冷系统、水冷系统、输入功率、耗电量
中图分类号：TB753 文献标识码：A 文章编号：
额定负荷时两种机组消耗电量的比较
所谓的额定负荷指的是空调系统的装机容量，此时消耗的功率又可以分为以下几个方面：
（一）、机组主机的功率。根据下面公式可以计算出而定负荷下两种系统主机的输入功率（即最大的耗电量）。
N=P/COPN1 主机机组的功率（输入的） KW；
P 额定的最大制冷量 KW ；COP 最大效率时能效比 KW
一般来说，因为品牌的不同，所以COP得具体数值也不尽相同，但总体上来说，平均的输入功率大致相同。具体数值如下：
水冷系统的输入功率：N1=P/4.70=0.22P
风冷系统的输入功率：N2=P/3.08=0.325P
（二）、水冷系统冷却风机和冷却水泵的额定功率。冷却塔以及冷却水泵是整个水冷系统运转的主要部分，因此也占据了相当部分的耗电量。可以参考下面的计算公式得出具体结论。
1、水泵的功率计算。
N1=WQH/102M N1 需要计算的水泵功率 KW
W水密度；Q 水泵的流量 ；H 水泵的扬程 ；
M 水泵的效率
一般的水冷系统中Q=1.2W/(1.26X5X3.6)=0.057W，水泵的扬程一般在25m左右，根据这些数据和公式可以计算出水冷系统中水泵的功率：
N1=25X0.057W/(0.75X102)=0.018W
2、冷却风机的功率计算。前面提到的是水冷机组的水泵功率，下面要计算的则是另一构成，冷却塔中风机的功率，虽然没有具体数值可以算出最终结果，但是可以得到一个大概的数字总结，可以进行比较。
N2=AK/(1000αη)N2 风机的功率； A风机全压；
K风量；α→风机的效率； η→皮带的带动效率
在两种系统全额负荷工作之时，水冷系统的耗电量明显要低于风冷系统，但在一般情况下，空调机组很少会在全负荷状态下工作，在90%负荷下工作的概率也只有6%左右。
二、部分负荷状态下两种系统的工作功率比较
从总体上来说，额定负荷以及部分负荷在对机组的计算公式上没有太大的变化。通常情况下，冷水系统只会使用整个机组的60%左右进行工作，这一比例占据总工作时间的一半以上，对此，美国的特灵技术公司，专门做过两种冷却系统在部分负荷状态下的消耗功率的比较试验，具体的数据参数可以参照下表（在制冷量为1160KW时进行实验）：
表格一：水冷机组和风冷机组两种制冷系统耗电量比较
从这个图标里面可以很清楚的看到，在不同的负荷运转状态下，两种不同的制冷系统会产生不同的耗电量。那就是并非任何时候风冷机组的耗电量就一定超过了水冷机组，具体的要根据负荷量来决定。数据分析之后，可以看到，全负荷状态下，风冷机组耗电量超过了水冷机组的15%左右；而在2/3负荷时，二者的耗电量基本相同；在1/3的负荷运转下是，水冷机组的耗电量还要远多于风冷风机组，大约超过了30%。由此可以看出，风冷机组的全年的耗电量不一定会高出水冷机组很多。
三、外界温度对两种机组耗电量的影响
风冷机组运转时对冷凝温度的要求主要来自于外界干球的温度，與之相反的是，水冷机
组对冷凝温度的要求主要是对于外界环境中湿球的温度。这种影响因素的不同也就决定了在不同外界温度下，两种制冷系统耗电量的差异。具体分析情况如下：在南方地区，夏天温度变化在8~10℃之间，有些地区甚至达到了15℃左右，而湿球的温度则只有这一数值的20%左右。由此可以看出，水冷机组冷凝温度在一天之内变化不明显，波动较小，而风冷机组的变化则要剧烈的多，耗电量的变化可以用具体的实验数据进行说明。把风冷机组的室外的计算的温度设置为35℃，当外界温度低于这一数值时，风冷机组冷凝温度就会下降，这就会导致机组的功率下降，根据在深圳市的具体实验得到数据统计，这种情况，风冷机组的耗电量要比预计的计算值低了5%~10%左右，而在北方的哈尔滨地区，这一数值则要更低一些，达到了15%甚至更多。与此同时，水冷机组消耗功率随着自身冷却的水体温度的下降而降低，其内部的冷却塔里面的水温随着湿球的温度变化而改变，一般情况下湿球的温度变化不会超过5%。不同地区、不同温度的变化也会在无形之中影响到冷却系统实际功率的消耗，这就说明在选择空调的冷却系统时要考虑到温度这一因素的影响。
四、不同品牌之间的比较以及选择
在这里列举国内以及世界范围内的著名空调品牌耗电量比较。约克产的空调一般采用的是冷水机组进行制冷和取暖，通过给风机管道输入冷水或热水来实现其功效，一般来说耗电量不大；与之相对应的开利空调也是采用的冷水机组，不同之处是开利空调是螺杆式以及离心式，这样可以突出压缩能力，实现高效集成，还可以优化负荷，运用范围广，但耗电量相对较多；国内的空调产品，譬如格力、美的等，在空调制冷系统的选择上大致相同，都是选择水冷机组，耗电量平均在一小时1.35度左右；而一些亚洲范围内的空调产品（三星、LG等）的耗电量与美的相差不同，稍微要省电一些，平均下来，32机的三星空调每小时耗电量在1.30左右，比较适合作为家庭空调。结合上面提到的温度对机组选择的影响，在我国，要选择具体的空调类型，就要考虑到周围环境影响，譬如北方地区，常年温度较低，就比较适合选择风冷机组类的空调，因为这种环境下，风冷机组的运行效率更高，耗电量更少。与之相反的就是，在我国的南方地区就比较适合选择水冷机组类的空调，譬如美的或者海尔等，这样不仅可以节约成本，还可以减少消耗。
总结
通过分析风冷机组、水冷机组在不同条件下的耗电量的大小比较（包括静态情况下总的
耗电量，部分负荷耗电量、温度对系统的影响等），可以看到，对于这两种系统哪个更加节能还不能盲目的下结论，如何选择合适的空调制冷系统，需要充分考虑自身的实际需求以及周围环境对整个系统的影响。
参考文献：
[1]、高甫生；王建华；；论我国空调用冷水机组发展方向[A]；全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C]；1996年
[2]、徐振勤；；双速压缩机冷水机组的节能及效率特征[A]；全国暖通空调制冷1990年学术年会资料集（上）[C]；1990年
作者简介：
姓名：马志远出生年月：1986.10.2性别：男籍贯（河北省石家庄市）职称：助理工程师研究方向：暖通空调
关键词：风冷系统、水冷系统、输入功率、耗电量
中图分类号：TB753 文献标识码：A 文章编号：
额定负荷时两种机组消耗电量的比较
所谓的额定负荷指的是空调系统的装机容量，此时消耗的功率又可以分为以下几个方面：
（一）、机组主机的功率。根据下面公式可以计算出而定负荷下两种系统主机的输入功率（即最大的耗电量）。
N=P/COPN1 主机机组的功率（输入的） KW；
P 额定的最大制冷量 KW ；COP 最大效率时能效比 KW
一般来说，因为品牌的不同，所以COP得具体数值也不尽相同，但总体上来说，平均的输入功率大致相同。具体数值如下：
水冷系统的输入功率：N1=P/4.70=0.22P
风冷系统的输入功率：N2=P/3.08=0.325P
（二）、水冷系统冷却风机和冷却水泵的额定功率。冷却塔以及冷却水泵是整个水冷系统运转的主要部分，因此也占据了相当部分的耗电量。可以参考下面的计算公式得出具体结论。
1、水泵的功率计算。
N1=WQH/102M N1 需要计算的水泵功率 KW
W水密度；Q 水泵的流量 ；H 水泵的扬程 ；
M 水泵的效率
一般的水冷系统中Q=1.2W/(1.26X5X3.6)=0.057W，水泵的扬程一般在25m左右，根据这些数据和公式可以计算出水冷系统中水泵的功率：
N1=25X0.057W/(0.75X102)=0.018W
2、冷却风机的功率计算。前面提到的是水冷机组的水泵功率，下面要计算的则是另一构成，冷却塔中风机的功率，虽然没有具体数值可以算出最终结果，但是可以得到一个大概的数字总结，可以进行比较。
N2=AK/(1000αη)N2 风机的功率； A风机全压；
K风量；α→风机的效率； η→皮带的带动效率
在两种系统全额负荷工作之时，水冷系统的耗电量明显要低于风冷系统，但在一般情况下，空调机组很少会在全负荷状态下工作，在90%负荷下工作的概率也只有6%左右。
二、部分负荷状态下两种系统的工作功率比较
从总体上来说，额定负荷以及部分负荷在对机组的计算公式上没有太大的变化。通常情况下，冷水系统只会使用整个机组的60%左右进行工作，这一比例占据总工作时间的一半以上，对此，美国的特灵技术公司，专门做过两种冷却系统在部分负荷状态下的消耗功率的比较试验，具体的数据参数可以参照下表（在制冷量为1160KW时进行实验）：
表格一：水冷机组和风冷机组两种制冷系统耗电量比较
从这个图标里面可以很清楚的看到，在不同的负荷运转状态下，两种不同的制冷系统会产生不同的耗电量。那就是并非任何时候风冷机组的耗电量就一定超过了水冷机组，具体的要根据负荷量来决定。数据分析之后，可以看到，全负荷状态下，风冷机组耗电量超过了水冷机组的15%左右；而在2/3负荷时，二者的耗电量基本相同；在1/3的负荷运转下是，水冷机组的耗电量还要远多于风冷风机组，大约超过了30%。由此可以看出，风冷机组的全年的耗电量不一定会高出水冷机组很多。
三、外界温度对两种机组耗电量的影响
风冷机组运转时对冷凝温度的要求主要来自于外界干球的温度，與之相反的是，水冷机
组对冷凝温度的要求主要是对于外界环境中湿球的温度。这种影响因素的不同也就决定了在不同外界温度下，两种制冷系统耗电量的差异。具体分析情况如下：在南方地区，夏天温度变化在8~10℃之间，有些地区甚至达到了15℃左右，而湿球的温度则只有这一数值的20%左右。由此可以看出，水冷机组冷凝温度在一天之内变化不明显，波动较小，而风冷机组的变化则要剧烈的多，耗电量的变化可以用具体的实验数据进行说明。把风冷机组的室外的计算的温度设置为35℃，当外界温度低于这一数值时，风冷机组冷凝温度就会下降，这就会导致机组的功率下降，根据在深圳市的具体实验得到数据统计，这种情况，风冷机组的耗电量要比预计的计算值低了5%~10%左右，而在北方的哈尔滨地区，这一数值则要更低一些，达到了15%甚至更多。与此同时，水冷机组消耗功率随着自身冷却的水体温度的下降而降低，其内部的冷却塔里面的水温随着湿球的温度变化而改变，一般情况下湿球的温度变化不会超过5%。不同地区、不同温度的变化也会在无形之中影响到冷却系统实际功率的消耗，这就说明在选择空调的冷却系统时要考虑到温度这一因素的影响。
四、不同品牌之间的比较以及选择
在这里列举国内以及世界范围内的著名空调品牌耗电量比较。约克产的空调一般采用的是冷水机组进行制冷和取暖，通过给风机管道输入冷水或热水来实现其功效，一般来说耗电量不大；与之相对应的开利空调也是采用的冷水机组，不同之处是开利空调是螺杆式以及离心式，这样可以突出压缩能力，实现高效集成，还可以优化负荷，运用范围广，但耗电量相对较多；国内的空调产品，譬如格力、美的等，在空调制冷系统的选择上大致相同，都是选择水冷机组，耗电量平均在一小时1.35度左右；而一些亚洲范围内的空调产品（三星、LG等）的耗电量与美的相差不同，稍微要省电一些，平均下来，32机的三星空调每小时耗电量在1.30左右，比较适合作为家庭空调。结合上面提到的温度对机组选择的影响，在我国，要选择具体的空调类型，就要考虑到周围环境影响，譬如北方地区，常年温度较低，就比较适合选择风冷机组类的空调，因为这种环境下，风冷机组的运行效率更高，耗电量更少。与之相反的就是，在我国的南方地区就比较适合选择水冷机组类的空调，譬如美的或者海尔等，这样不仅可以节约成本，还可以减少消耗。
总结
通过分析风冷机组、水冷机组在不同条件下的耗电量的大小比较（包括静态情况下总的
耗电量，部分负荷耗电量、温度对系统的影响等），可以看到，对于这两种系统哪个更加节能还不能盲目的下结论，如何选择合适的空调制冷系统，需要充分考虑自身的实际需求以及周围环境对整个系统的影响。
参考文献：
[1]、高甫生；王建华；；论我国空调用冷水机组发展方向[A]；全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C]；1996年
[2]、徐振勤；；双速压缩机冷水机组的节能及效率特征[A]；全国暖通空调制冷1990年学术年会资料集（上）[C]；1990年
作者简介：
姓名：马志远出生年月：1986.10.2性别：男籍贯（河北省石家庄市）职称：助理工程师研究方向：暖通空调