冷卻系統如何選擇?什麼時候使用冷卻水塔,什麼時候冰水機呢?

冷卻水塔與冰水機的換熱方式不一樣,所產出來的冷卻水溫度也不相同,冷卻水塔是倚靠外氣與水蒸發將熱能帶走(什麼是冷卻水塔-冷卻水塔小博士),冷卻水塔降溫後產生的水我們通稱"常溫的冷卻水"。而冰水機是倚靠冷媒製冷(什麼是冰水機-冰水機原理),冰水機降溫後的我們稱為”冷凍水/冰水”。由於出水溫度的不同,在設備使用上就有不同的選擇。

何謂冷卻水/常溫水、冷凍水/冰水?

冷卻水又稱為常溫水,是最普及被使用的水體,是經由冷卻水塔降溫而成,使其溫度接近於濕球溫度(什麼是濕球溫度?),但冷卻水會受到季節、氣候的影響產生溫度的變化,在台灣冷卻水溫則平均介於25~33°c之間。

冷卻水塔, 常溫水, 冷卻水, 濕球溫度, 晉惠冷卻水塔


冷凍水/冰水則是經由冰水機製冷後而成,使水體溫度能夠低於常溫,冰水機雖然不受季節的影響,但壓縮機耗電量比冷卻水塔還要耗費大量電能。一般在台灣地區的使用溫度大概在5-25度附近,而冷凍水/冰水為因應各製程所需,當有5°c 以下的需求時,就需要經過特殊改良過的冰水機來進行製冷。

冰水機, 冷凍水, 冰水, 濕球溫度, 晉惠冰水機


冷卻水/常溫水、冷凍水/冰水應用面差異

各種產業的製程,為了能夠讓製程更效率、產品更完美,「冷卻」是製程當中不可少的環節。像是塑膠產業、鑄造產業、化工廠、科技產業等,都常可看到冷卻系統的設置。然而,同一製程當中,不同的水體使用,也有不同的效果及影響。

在塑膠製程方面

像是塑膠射出製程對冷卻系統的設置,使用冷卻水是為了能夠讓成品更良善的冷卻,減少產品不良的發生。而使用冰水/冷凍水則是讓生產效率更好。(冷卻與射出生產週期的關係)。多數冰水/冷凍水水的使用目的是在於獲得更好的冷卻效率,當相同流量條件下,當塑料與冷卻水的溫差越大,能瞬間帶走熱能越多(P.S:熱總量不變,並非冰水機可以變小台),某種程度來說冷卻效率是提升的,常使用於肉厚件的塑件製造上,或是需要更高速生產的製程。雖說使用冰水具有縮短生產週期的特點,但冷凍水的使用容易造成模具表面結露,長期下來容易產生生鏽問題,縮短模具的使用壽命。

冷卻水塔, 冰水機, 塑膠射出機, 塑膠製成, 晉惠冷卻水塔, 晉惠冰水機

在金屬製程方面

在此種工作溫度範圍更高的情況下,可能有許多人會認為「使用冰水機的冰水來做冷卻能讓降溫更快速」,但這是一個迷思!主要要先明白兩件事情。
第一點是:設備熱源不會因為使用冰水或者冷卻水,使所需的熱量變少。
第二點是:客戶的溫度需求條件是多少?
舉例來說,如果客戶熱源的回水水溫是40°c以上的情況下,因為冰水機的製冷能力是固定的,所以熱量的需求是完全需要靠冰水機吸收,但是在冷卻水塔的話,冷卻是靠外氣環境降溫,所以說"高於外氣溫度"條件很多的熱源,在蒸發的速度上會更有效率(請參考冷卻水塔原理),因此在相同的"熱量"條件下,冷卻水塔可以選擇比冰水機小一點的機型。

例如今天有個100KW的鑄造爐,在外氣濕球溫度條件25°C的情況。

1. 將100liter/min的水從45°C的水降至35°C,冰水機需要20RT的能力才夠,但是冷卻水塔只需要15RT就可達成!

冷卻水塔, 冰水機, 週波爐, 金屬, 晉惠冷卻水塔, 晉惠冰水機

2. 同樣需求水量100liter/min的水,需求更改成35°C降至25°C,冰水機需求還是20RT,但是冷卻水塔用到100RT了,在濕球溫度25°C的情況下,也只能免強維持在25°C(可以稱之為趨近溫度),可能無法達成需求溫度,雖然100RT的冷卻水塔電價還是比20RT的耗能少很多,但是卻不利於機械設備的穩定。

冷卻水塔, 冰水機, 週波爐, 金屬, 晉惠冷卻水塔, 晉惠冰水機

上述舉例為第一點與第二點需求條件的不同,應用的條件也不同,全取決於製程的需求,也就是說如果今天可以接受的溫度條件下,冷卻水塔會是一個節能水電的冷卻方式,但是如果今天的製程特殊,需要穩定且低溫的水支持,選擇冰水機就來的有效率多的了。由此可知製成冷卻用水絕不是越冷越好,需要擁有經驗豐富的廠商來規劃,才是正確的選擇。


聯絡我們

晉惠冷卻機械公司擁有30年的冷卻冷凍經驗,也是全台灣第一家生產密閉冷卻水塔的廠家,一直以來我們協助許多產業的客戶解決設備水垢堵塞的問題(前往晉惠實績GO),有任何需求歡迎聯絡我們,我們將盡速為您服務,謝謝!