HCTCS（冷凝器自动在线清洗装置）中央空调系统安装HCTCS （冷凝器自动在线清洗装置）项目方案深圳市勤达富节能技术有限公司SHENZHEN HANDFOS ENERGY MANAGEMENT CO., LTD年 月 日中 国 专 利专利号：ZL 02 2 48447.7目录1. 中央空调冷水机组冷凝器中的污垢和对冷水机组效率的影响2. 冷凝器自动在线清洗装置HCTCS技术方案3. HCTCS冷凝器自动在线清洗装置4. 应用领域5. HCTCS功能概述6. 工作性能及流程7. 传统维护方法的缺点及与安装冷凝器自动在线清洗装置HCTCS后冷水机组运行能耗的比较8. 应用业绩附：1.专利证书2.从冷凝器端差的变化分析污垢热阻对冷水机组性能的影响3.ARI.97导则4.中国国家标准：采暖通风与空气调节设计规范第6.2.3条1. 中央空调冷水机组冷凝器中的污垢和对冷水机组效率的影响2. 冷凝器自动在线清洗装置HCTCS技术方案3. HCTCS冷凝器自动在线清洗装置HCTCS冷凝器自动在线清洗装置是由深圳市勤达富节能技术有限公司和华南理工大学联合研制的，拥有自主知识产权的专利产品，专利号：ZL 02 2 48447.7(详见附件一)。
HCTCS 是一套利用流体、水力机械以及微电脑控制等多种技术来达到最简单的清洗解决方案，在冷水机组冷凝器冷却水的出水管安装收球机和进水管通过旁通支管连接主机，用特殊配方和结构的橡胶海绵球按一定的循环程序，在水力的作用下通过冷凝器换热管擦去管壁上一点一滴的沉积物，由于循环过程是不停车在线、自动的，时间间隔短，沉积物在形成初期就被擦掉，使换热管壁永保洁净，始终保持冷凝器的换热效率处于最高设计值。
克服由于污垢的产生而引起冷水主机制冷效率下降，从而降低能耗，节省能源。
消除冷凝器列管腐蚀根源，延长列管使用寿命，减少维护费用和化学药剂的使用，减少冷却水浓水的排放量，降低环境污染。
这是目前为止使冷凝器列管始终保持在清洁状态的较为有效的方法。
4. 应用领域HCTCS用于中央空调冷水机组(对吸收式制冷机组也适用)、冷库的制冷机组，也可应用于石油、化工、制药、纺织、造纸、食品、饮料及塑料加工等行业的工艺冷却系统，以及轮船发动机的冷却水系统等。
适用于各种制冷机、冷却器或列管式换热器(单、双、回程)的在线清洗。
使昂贵的制冷设备永远保持最佳运行状态，降低能耗，减少维护、停机清洗、打开主机端盖的费用和损耗，并且对环境不会造成任何污染。
是一套环保的自动化与永久性的最佳解决方案。
5. HCTCS功能概述1、提高冷水机组制冷效率：对于新安装中央空调冷水机组，安装HCTCS后可控制小温差0.2°C之内对于在役的中央空调冷水机组，经机械毛刷捅炮清洗后，安装HCTCS可控制小温差0.2°C之内（小温差：冷媒的冷凝温度与冷却水的离开温度差）相对于有化学水处理的系统节能率5--15%相对于无化学水处理的系统节能率更高(15%以上)2、自动在线清洗清洗过程不影响冷凝器及冷水机组正常运行3、保证冷凝器始终处于最高换热效率状态4、根据水质情况灵活设定清洗频率，维持冷凝器较高的清洁度5、消除腐蚀根源，延长换热管使用寿命6、减少化学药剂的使用，降低环境污染7、无废水排放，运行费用低廉8、减少冷水机组维护费用9、简单可靠的自动在线清洗系统的设计，使得投资回收期可以缩短在一至二年之内（具体以实际情况为准）。
6. 工作性能及流程1、中央空调冷水机组主机开机时冷却水管中水流动，HCTCS的传感器水流开关感应到水流将信号传递到HCTCS主机的控制器，HCTCS主机开启。
2、HCTCS主机控制器开启后，按设定的发球程序开机启动循环泵将天然橡胶海绵球通过旁通支管输送到主机的冷凝器。
3、胶球在冷却水水力的作用下均匀流经冷凝器换热管的每一根管束，擦去管壁上一点一滴的沉积物，同时随水流流出冷凝器聚集于冷凝器冷却水的出水管上的收球机中。
4、HCTCS主机控制器按设定的程序开启收球功能，胶球在收球网进行球水分离通过连接冷却水管支管回到HCTCS的主机中，完成一次循环。
通过视镜能观察到胶球循环过程。
5、一次循环完成，约需30秒时间，完成一次清洗需循环6次，约需5分钟时间。
一般每天可设定36次。
按水质和中央空调冷水机组机型的实际情况，可在HCTCS主机控制器中修改设定清洗次数。
6、工作过程在线、全自动、无废水排放，运行费用低廉。
7、HCTCS主机中加入天然橡胶海绵球，数量为冷水机组主机冷凝器换热管数的30%。
每隔6个月，根据球的磨损程度放出旧球，加入新球。
7. 传统维护方法的缺点及与安装冷凝器自动在线清洗装置HCTCS后冷水机组运行能耗的比较8. 应用业绩深圳太太药业有限公司深圳赛格日立彩色显示器件有限公司 东莞生益覆铜板厂广州市第一人民医院附件：1。
专利证书2.从冷凝器端差的变化分析污垢热阻对冷水机组性能的影响(发表在“深圳节能杂志” 2004年，第四期的文章)从冷凝器端差的变化分析污垢热阻对冷水机组性能的影响刘金平 1 、 倪永刚 张亚军 21、华南理工大学电力学院2、 深圳市勤达富节能技术有限公司摘要： 本文通过对逆卡诺循环、蒸气压缩理论制冷循环的性能计算、典型冷水机组的性能指标、ARI标准和采暖通风与空气调节设计规范的分析可知冷凝温度每增加 1℃ ，压缩机单位制冷量的功耗约增加3％～4％。
当冷凝器冷却水侧的换热表面有污垢形成后，导致冷凝器的对数平均传热温差和端差增加，使冷水机组的冷凝温度升高，冷水机组的性能下降。
分析了水处理和清洗等应对污垢的措施，得出了橡胶海绵球清洗法是目前为止使冷凝器冷却水管始终保持在清洁状态的最为有效的方法。
关键词： 冷凝器端差；污垢热阻；冷水机组；橡胶海绵球清洗法1、冷凝温度对冷水机组性能的影响冷水机组的运行效率受蒸发温度和冷凝温度的影响，蒸发温度一定时，冷凝温度越高，其运行效率越差。
逆卡诺循环的制冷系数为：(1)式中： －为逆卡诺循环的制冷系数－为制冷量，W；－为耗功率，W；－为蒸发温度，K；－为冷凝温度，K。
根据目前空调工况冷水机组的设计参数，假设逆卡诺循环的低温热源（蒸发）温度为 5.5℃ ，冷凝温度为 36.5℃ ，此时的制冷系数为8.99。
表1显示了冷凝温度对逆卡诺循环制冷系数的影响，冷凝温度升高 1℃ ，则制冷系数降低2.94%～2.33%，且冷凝温度越低，影响越显著。
深 圳 市 勤 达 富 节 能 技 术 有 限 公 司 HCTCS（冷凝器自动在线清洗装置）冷凝温度（℃） 制冷系数 相对冷凝温度为 36.5℃ 时制冷系 数的降低百分数(%) 冷凝温度升高 1℃ 制冷系数降低百 分数(%)36.5 37.5 8.99 8.71 3.1338.5 8.44 6.06 2.9439.5 8.20 8.83 2.7640.5 7.96 11.43 2.6041.5 7.74 13.89 2.4642.5 7.53 16.22 2.33对图 1 所示的蒸气压缩理论制冷循环进行计算，制冷剂为 R 134a ，根据目前空调工况冷 水机组的设计参数，设蒸发温度为 5.5℃ ，冷凝温度为 36.5℃ ，进压缩机前的制冷剂蒸气 过热度为 0℃ ， 冷凝器出口制冷剂液体的过冷度为 0℃ ， 取压缩过程的等熵绝热效率为 0.9， 此时的理论制冷系数为 6.83，表 2 显示了冷凝温度对理论制冷循环制冷系数的影响，冷凝温 度升高 1℃ ，则制冷系数降低 2.93%～3.66%，且冷凝温度越低，影响越显著。
表 2. 冷凝温度对理论制冷循环制冷系数的影响 冷凝温度（℃） 制冷系数 相对冷凝温度为 36.5℃ 时制冷系数降低 百分数(%) 冷凝温度升高 1℃ 制冷系数降低百分数 (%) 36.5 37.5 38.5 39.5 6.83 6.58 6.33 6.11 40.5 5.89 41.5 5.69 42.5 5.493.66 7.32 10.54 13.76 16.69 19.62 3.66 3.22 3.22 2.93 2.93表 3 为麦克维尔（McQuay）PFS330.3 型单螺杆冷水机组的性能指标。
随冷却水进出水温 度升高，冷水机组的 COP 下降，冷却水进出水温度升高 1℃ ，则 COP 降低 3.24%～3.35%，且 冷却水进出水温度越低，影响越显著。
表 3 麦克维尔（McQuay）PFS330.3 型单螺杆冷水机组性能指标10深 圳 市 勤 达 富 节 能 技 术 有 限 公 司 HCTCS（冷凝器自动在线清洗装置）冷却水进出水温度 COP 冷凝温度升高 1℃ 制冷系数降低百分数(%)30 ～ 35 ℃ 5.5232 ～ 37 ℃ 5.15 3.3535 ～ 40 ℃ 4.65 3.24注：制冷剂：HFC 134a ；冷冻水进出水温度： 12 ～ 7 ℃ 表 4 为特灵 （TRANE） CVHG-780 型离心式冷水机组的性能指标。
随冷却水进出水温度升高， 冷水机组的能耗系数（每制取 1 冷吨冷量所消耗的电功率）增加，冷却水进出水温度每升高 1℃ ，则能耗系数增加 3.14%～3.46%。
表 4 特灵（TRANE）RTHB 450L 型水冷螺杆冷水机组性能指标 冷却水进出水温度 制冷量 ton 输入功率 KW 能耗系数 y(kW/ton) 冷却水进出水温度升高 1℃ 能耗系数升高 百分数(%) 25 ～ 30 ℃ 402 216 0.537 28 ～ 33 ℃ 398 234 0.588 3.14 30 ～ 35 ℃ 393 246 0.626 3.23 32 ～ 37 ℃ 387 259 0.669 3.46 35 ～ 40 ℃ 379 279 0.736 3.33注：制冷剂：HCFC22；冷冻水进出水温度： 12 ～ 7 ℃ 美国空调制冷学会 (ARI) 的 1997 指南 E(1997 GUILINE for Fouling Factors: A survey of their application in today ' s air conditioning and refrigeration industry Guideline E) 的第 4.3 条指出 ： 换热器水侧的污垢热阻对空调和制冷设备的性能有显著影响 ， 例如 水冷式冷水机组满负荷运行时 ， 换热管管壁为清洁状态 ， 冷冻水的出水温度为 7 ℃ ， 冷 却水的出冷水机组的温度为 35 ℃ ， 冷水机组的制冷剂的冷凝温度为 36 ℃ ， 蒸发温度为 6 ℃ ， 其能耗系数为 0.60kW/ton 。
如果冷凝器和蒸发器水侧的污垢热阻均为 4.4 ，则制冷剂的冷凝温度升高为 37℃ ，蒸发温度降低为 5℃ ，其能耗系数为0.65kW/ton，即运行费用增加了 8.3%。