冰水主機（Chiller）是空調系統中關鍵的設備之一，廣泛應用於商業大樓、工廠、醫院等場所，用於製造冷卻水來降低建築內部的溫度。以下是冰水主機的原理、種類與配管方式的完整說明：
一、冰水主機的運作原理
冰水主機主要透過蒸氣壓縮式或吸收式製冷循環來產生冰水（冷卻水），其基本運作流程如下：
1.1 基本製冷循環（蒸氣壓縮式）：
蒸發器：冷媒在此蒸發，吸收冰水側的熱能，使冰水溫度下降。
壓縮機：將蒸發後的低壓冷媒壓縮成高壓氣體。
冷凝器：高壓冷媒與冷卻水（或空氣）交換熱能，冷媒冷凝為液態。
膨脹閥：高壓液態冷媒經膨脹閥降壓後再進入蒸發器，完成循環。
1.2 冰水主機的兩側循環
冰水側（Secondary Loop）：冰水在蒸發器吸熱後送往風機盤管、空氣處理機（AHU）等末端設備，吸收室內熱量後再返回冰水主機。
冷卻水側（Primary Loop）：冷凝器釋放的熱能透過冷卻水帶走，再送往冷卻塔排放到大氣中。
二、冰水主機的種類
2.1 依冷媒壓縮方式分類
類型
特點
適用情境
離心式（Centrifugal）
高效率、大容量
大型商辦、廠房
螺旋式（Screw Type）
中等容量、效率高
中大型商業空間
渦旋式（Scroll）
小型設備、安靜
小型建築、辦公室
活塞式（Reciprocating）
結構簡單、維修方便
小型空調或備用設備
2.2 依冷卻方式分類
類型
冷卻方式
特點
水冷式（Water-cooled）
需搭配冷卻水塔
效率高、需較多空間與水源
風冷式（Air-cooled）
使用風扇散熱
適用空間受限或缺水地區，效率略低
2.3 依驅動方式分類
類型
能源來源
範例
電動驅動（Electric）
電能
最常見
吸收式（Absorption）
熱源（蒸汽、天然氣）
工業廢熱利用、節能應用
三、冰水主機的配管方式
冰水主機的配管主要分為三個系統：
3.1 冰水系統（Chilled Water System）
功能：傳遞冷卻能量至末端空調設備。
流向：冰水主機 → 冰水泵 → 空調末端設備（如風機盤管、AHU）→ 回水 → 冰水主機。
配管注意事項：
需保溫以防凝結。
配管坡度及排氣閥設計需妥當，避免氣阻。
3.2 冷卻水系統（Condenser Water System）
功能：帶走冷凝器中的熱量。
流向：冷凝器 → 冷卻水泵 → 冷卻塔 → 回到冷凝器。
特性：
開放式循環，需處理水質，防止水垢與腐蝕。
須設置補水系統與排污管線。
3.3 冷媒循環系統（Refrigerant Loop）
在主機內部循環，不需配管至外部。
包含蒸發器、壓縮機、冷凝器及膨脹閥等。
四、冰水主機配管系統的設計方式
4.1 Primary Only（一次泵系統）
單一冰水泵負責所有流量，適用於簡單或小型系統。
4.2 Primary/Secondary（二次泵系統）
分開冰水主機與空調末端流量控制，提高系統穩定性。
適用於大型或多樓層建築。
4.3 Variable Primary（變流量一次系統）
使用變頻泵直接控制冰水流量，減少泵耗電。
現代節能設計常用，需搭配精密流量控制。
五、系統示意圖（文字版）
冷卻塔 ↑
冷卻水泵 ←→ 冷凝器（冰水主機） ←→ 蒸發器 ←→ 冰水泵
↓ 空調末端設備
六、維護與節能建議
定期清洗冷凝器與冷卻塔：防止水垢與熱交換效率下降。
監控冷媒壓力與流量：確保系統運作穩定。
使用變頻驅動（VFD）：降低部分負載時的能耗。
水質處理：保持系統內部清潔，延長壽命。
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