中央空调系统原理及原理图含末端设备
家用中央空调的工作原理
家用中央空调的工作原理
家用中央空调的工作原理是通过循环往复的工作步骤来实现空气调节的。
首先，家用中央空调通过室外机中的压缩机将低温低压的制冷剂吸入，然后将其压缩成高温高压气体。
接下来，制冷剂进入室内机内的蒸发器，通过自然对流或强制对流的方式与室内的空气进行热交换。
这时，制冷剂从高温高压气体重新变为低温低压的气体，吸收了室内空气的热量。
经过蒸发器的热交换，室内空气被冷却后再经过风扇吹出，从而实现降温。
同时，制冷剂在蒸发器中释放的热量通过冷却剂循环管路再次流回到室外机。
接下来，制冷剂进入室外机的冷凝器，此时，室外机通过风扇的帮助将室内空气吸入，冷凝器内的制冷剂会与室内空气进行热交换，将室内空气中的热量传递给制冷剂。
在这个过程中，制冷剂从低温低压气体再次转化为高温高压气体。
最后，制冷剂再次进入室外机的压缩机，经过压缩后重新回到室内机的蒸发器进行热交换，循环往复。
通过这种循环工作的过程，家用中央空调能够不断地调节室内空气的温度，保持室内的舒适环境。
中央空调系统(HVAC)的组成
3.3、空调水系统
空调水系统包括冷媒水(冷冻水)系统和冷却水系统两部分组成， 另外还有热媒水系统。 冷媒水系统是将冷水机组制出的冷冻水通过水泵输送到空气处 理设备，将冷量经过热交换后返回到冷水机组进行第二次循环。 该系统通常采用闭式循环系统。主要设备有：冷冻水水泵、膨 胀水箱、分水器、集水器、自动排气阀、水过滤器、水量调节 阀和排污阀和控制仪表等。对于冷媒水要求高的冷水机组还要 相应的设置软化水设备、补水水箱和补水水泵等。 冷却水系统是将冷水机组冷凝器的出水送到冷却塔，在冷却塔 内散热后经水过滤器过滤杂质后进入冷却水泵，送入冷凝器对 冷凝器进行降温散热。形成冷却回路。 在冬季运行时，冷源机组和热源要经过切换。
❖ 机房内的系统设备：冷冻水泵、冷却水泵、分水缸/集 水缸(Header)
❖ 控制：DDC(Direct Digit Control)，冬夏转换
热源：热源是为了空 气处理设备集中提 供一定温度的热媒 水，工程中常见的 空调热源有：锅炉 房、城市热网和热 交换站、燃油或燃 气的中央热水机组 及直燃式溴化锂吸 收式冷热水机组。
❖ 三、空气处理设备(AHU, Air Handling Unit)
空气处理设备的作用是将空气处理到一定的状态，有集 中处理空气的空调机组、集中处理新风的新风机组和设 在空调机房内处理空气的末端设备——风机盘管机组等。
空气处理机组
❖ 3.1概念
新风(OA，Outside Air) 送风(SA，Supply Air) 回风(RA，Return Air) 排风(EA，Exhaust Air) 风阀
空气处理机组的表示法(二段表冷器)
空气处理机组的剖面图
表面冷却器
3.2、空调风系统
空调风系统的作用是将来自空气处理设备的空气通过送风风管 系统送入空调房间内，同时从房间内抽回一定量的空气(即回 风)。经过回风风管系统送至空气处理设备前，其中少量的空气 被排至室外，而大部分被重复利用。 空调送风系统包括通风机、送回风风管、风量调节阀、防火阀、 消声器、风机减震器和空调房间内的送风散流器、回风口等。
中央空调系统原理及原理图 ppt课件
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中央空调制冷系统
主要通过冷冻水循环，制冷剂循环，冷却水循环 三个循环把室内的热量传到室外。 压缩机出来的冷媒高温高压的气体，流经冷凝器， 降温降压，冷凝器通过冷却水系统将热量带到冷 却塔排出，冷媒继续流经节流装置，成为低温低 压液体，流经蒸发器，吸热，再经压缩。在蒸发 器的两端接有冷冻水循环系统，制冷剂在此处吸 收热量使冷冻水降温，然后流到用户端，再经风 机盘管进行热交换，将冷风吹出。
Copeland和Danfoss是中国最大 的涡旋压缩机供应商。大多数 涡旋压缩机用于单元式空调机
中央空调系统原理及原理图
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中央空调系统的分类（续）
三、按照冷却形式分类
1、水冷机组
主要设备：
冷冻水
冷媒
• 制冷主机 • 冷却塔
空 调
• 冷冻水泵 末
蒸 发 器
主机
• 冷却水泵 端
• 补给水泵
• 电子水处理仪或全自动软化水处理装置
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压缩机
蒸气压缩式制冷压缩机
容积式制冷压缩机
离心式制冷压缩机
往复活塞式制冷压缩机
回转式制冷压缩机
旋转式
涡旋式
螺杆式
中央空调系统原理及原理图
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压缩机（续）
说明： 1）容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积，
将周期性地吸收到的定量气体压缩。离心式压缩 机是靠离心力的作用，连续地将所吸收到的气体 压缩。
中央空调系统原理及原理图
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中央空调制冷原理图
中央空调系统原理及原理图
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中央空调制冷循环原理图
中央空调系统原理及原理图
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中央空调供热循环原理图
这里是四通阀
中央空调系统末端设备节能优化控制
中央空调系统末端设备节能优化控制摘要：随着物质生活的生活不断丰富，群众对生活的各个方面要求也随之提升，不仅加强了个人健康意识，同时也在追求生活的高舒适性，高度使用中央空调系统导致能耗随之增加。
而现在全世界都存在能源短缺的情况，当下要求我国实行节能减排制度，怎么能保障民众对舒适性的要求的同时，又可以减少来自中央空调系统的能源消耗，目前是业界备受瞩目的一个课题。
中央空调系统的末端设备是最能够直接发挥效果的环节，通过研究显示，冷却水泵、冷冻水泵和冷却塔能耗都不高于其运行能耗，在中央空调所有能耗中占1/3，占比非常高，所以得出结论：想要中央空调系统节能，需要从降低其末端设备运行能耗才行。
关键词：中央空调；解耦控制；优化一、末端设备优化控制策略研究根据表冷器换热的原理，可以得出一下结论：想要影响表冷器产生换热量，方法有两种，一时调节送风量，二是通过调节冷冻水的流量，也就是这两者之间存在相互作用，想要通过物理过程将两种运动分开处理并不容易，根据研究显示，在实际的工程中，可以采取温度差来解决，也就是说空调房间的回风温度是一个数值，而空调房间人为设定的温度是另一个数值，造成这样的差值改变温度。
通过调节表冷器的单变风量和冷冻水，看起来之控制单变量这种操作比较简单，但其热稳定过渡反应时间过长，而表冷器在换热过程中的过渡反应时间较短，这导致两者有较大的不同，也就影响了调节空调房间的制热效果。
在设计中央空调系统时，是通过其负荷运行模式进行设计的，而在我们日常使用的过程中，实际运行的中央空调系统并不能达到当初设计的负荷量，其负荷量通常在设计时的50%～80%之间。
通过此前的研究，我们可以得出结论：当冷冻水的流量相比较之前设计的流量超过60%后，表冷器换热量随之会到达之前设计的流量80%左右，在这种状态下，假设继续加入冷冻水，则不会明显的影响表冷器的换热量效果。
与此同时，想要改变表冷器的换热量，其实最好的做法是改变其送风量，因为送风量和冷冻水流量决定了表冷器的送风温度。
中央空调系统原理及原理图
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中央空调系统原理及原理图
中央空调系统的分类（续）
3、空气-水系统 由经过处理的空气和水共同负担室内热湿 负荷 ，典型装置是风机盘管加新风系统。
4、冷剂系统 利用直接蒸发的制冷剂吸热来调节室内温 度、湿度。
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中央空调系统原理及原理图
中央空调系统的分类（续）
二、按处理设备的情况分类
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中央空调系统原理及原理图
压缩机（续）
4）评价制冷压缩机消耗能量方面先进性的指标： a、制冷压缩机的性能系数 COP即：单位轴功率的 制冷量。
轴功率（压缩机的耗功率）指电动机传至压缩 机机轴上 的功率，主要包括直接用于压缩空气的 所耗功率和克服运动机构的摩擦阻力所耗功率。 b、能效比 EER ：单位电动机输入功率的制冷量 大小。
离心式冷水机组单机容量大，制冷性能系数COP值高，但在部分负荷 下运行时容易发生“喘振”现象。螺杆式冷水机组由于在压缩机构造 上的特点，在部分负荷下仍能稳定、高效地运行，常被用于负荷波动 大、需要调节的场合。活塞式冷水机组和涡旋式冷水机组均为小容量 制冷机，其中活塞式冷水机组由于振动大、运行维护复杂，目前运用 较少，而涡旋式冷水机组运行噪声小，调节方便，在小型工程中运用 较多。
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中央空调系统原理及原理图
中央空调系统的分类
一、按负担室内热湿负荷所用的介质分类
1、全空气系统 空调房间的室内热湿负荷全部由经过处理 的空气来承担，利用空调装置送出风调节 室内空气的温度、湿度。
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中央空调系统原理及原理图
中央空调系统的分类（续）
2、全水系统 全部由经过处理的水负担室内热湿负荷 ， 利用冷冻机处理后的冷冻水(或锅炉制出热 水)送往空调房间的风机盘管中对房间的温 度、湿度进行处理的。
家用中央空调工作原理
家用中央空调工作原理
家用中央空调是一种通过制冷循环来实现室内空气调节的装置。
它由室内机、室外机、管道系统和控制系统组成。
1. 制冷循环：家用中央空调采用了蒸发冷凝循环的原理。
液态制冷剂通过蒸发器吸收室内空气的热量，变成气态，而后通过压缩机被压缩成高压高温的气体，再通过冷凝器散发出去室外的热量，变成液态。
这样循环往复，实现了室内温度的降低。
2. 室内机：室内机通常安装在室内的显眼位置，如客厅的墙壁。
它包含一个蒸发器和一个风扇。
蒸发器内部通过制冷剂的循环，吸收室内空气的热量，使其冷却下来，再通过风扇将冷空气吹到室内，实现空调效果。
3. 室外机：室外机通常安装在室外的通风处，如阳台或屋顶上。
它包含一个压缩机和一个冷凝器。
压缩机负责将蒸发器中的制冷剂压缩成高温高压气体，然后将其送到冷凝器中。
冷凝器通过风扇将制冷剂释放的热量散发到室外空气中，使制冷剂变成液态，准备重新进入室内机。
4. 管道系统：管道系统连接室内机和室外机，通过这些管道，制冷剂可以在室内机和室外机之间循环流动。
管道系统还包括一个膨胀阀，它能调节制冷剂的流量，确保制冷循环正常进行。
5. 控制系统：控制系统是整个家用中央空调的大脑，它根据设定的温度和用户的需求，控制压缩机、风扇和膨胀阀的运行。
通过控制系统，用户可以调节室内温度，选择不同的工作模式，
实现舒适的室内环境。
综上所述，家用中央空调通过制冷循环来调节室内温度。
它由室内机、室外机、管道系统和控制系统组成，通过相互配合工作，实现了室内空气的制冷和舒适调节。
中央空调工作原理
中央空调工作原理中央空调是一种集中供冷、供热、通风和净化空气于一体的空调系统，广泛应用于商业建造、办公楼、酒店、医院等大型建造物中。
它通过一系列的工艺和设备，将室内空气进行处理，以维持舒适的室内环境。
中央空调系统主要由以下几个组成部份组成：1. 冷却水系统：中央空调系统中的冷却水系统是整个系统的核心部份。
冷却水通过冷却机组制冷后，通过水泵被送往冷却塔进行散热，然后再回到冷却机组循环使用。
2. 冷却机组：冷却机组是中央空调系统中的制冷设备，它通过制冷剂的循环流动，吸收室内的热量并将其排出室外，从而降低室内温度。
冷却机组通常由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀等组成。
3. 风机盘管：风机盘管是中央空调系统中的热交换设备，它通过风扇将冷却水和空气进行热交换，从而实现室内空气的冷却或者加热。
风机盘管通常由风机、盘管和电加热器等组成。
4. 送风系统：送风系统是中央空调系统中的通风设备，它通过送风管道将处理过的空气送到各个房间。
送风系统通常由风机、风管和风口等组成。
中央空调系统的工作原理如下：1. 制冷循环：中央空调系统的制冷循环是通过制冷剂在压缩机的作用下进行的。
首先，制冷剂在蒸发器中吸收室内空气的热量，从而使室内空气变冷。
然后，制冷剂被压缩机压缩并送往冷凝器，通过冷凝器的散热作用，制冷剂释放热量并变成高压液体。
最后，高压液体经过节流阀减压后，重新进入蒸发器，循环往复。
2. 送风循环：中央空调系统的送风循环是通过送风机将处理过的空气送到各个房间。
首先，空气经过过滤器进行过滤，去除灰尘和污染物。
然后，空气通过风机盘管进行冷却或者加热，从而达到所需的温度。
最后，处理过的空气通过送风管道送到各个房间，并通过风口均匀分布。
中央空调系统的工作原理可以通过以下流程来描述：1. 制冷循环开始：制冷剂在蒸发器中吸收室内空气的热量，使室内空气变冷。
2. 制冷剂被压缩机压缩：制冷剂被压缩机压缩成高压气体，并提高了其温度。
3. 制冷剂在冷凝器中散热：高压气体经过冷凝器，通过与冷却水的热交换，散发热量，变成高压液体。
中央空调的结构和原理精讲
对照图例说出中央空调的基本组成 辨别中央空调的种类 对照样图说出空气调节系统的结构和基本原理 分析管路系统的结构和布置
课程结束后，学员能够：
中央空调的基本组成
空气处理部分 冷热源部分 空气输送和分配 自动控制部分
中央空调的基本组成
袋式过滤器
表冷器
3、 空气-水式空调系统
由经过处理的空气和水共同负担室内热湿负荷 ，典型 装置是风机盘管加新风系统
4、 制冷剂式空调系统
利用直接蒸发的制冷剂吸热来调节室内温度、湿度
中央空调系统的分类（续）
空气处理装置（加热、制冷、加湿、除湿）
新风机组
新风
新风
冷冻水
回风
风管
风机盘管
中央空调系统的分类（续）
中央空调风系统
送风机
滴水盘
新回风混合段
空气过滤段
表冷段
风机送风段
风量调节阀
中央空调系统的分类
一、按处理设备的情况分类
1、集中式空调
空气处理设备和送、回风机等集中设在空调机房 内，通过送、回风管道与被调节的空调场所相连， 对空气进行集中处理和分配
中央空调系统的分类（续）
2、半集中式空调
送入空调房间的新风由空调机房集中处理，空 调房间内的空气由分散在房间内的装置处理的 系统
新回风混合段
空气过滤段
表冷段
风机送风段
风量调节阀
中央空调风系统（续）
三、空调系统末端设备和零部件
装配式空调机组
中央空调风系统（续）
三、空调系统末端设备和零部件
装配式空调机组
吊顶式空调机组
立式空调机组
卧式空调机组
中央空调风系统（续）
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1
吸收式 制冷机
燃油 和燃 气
电力
江苏双良、远大、三洋、开利、 烟台荏原和LG同和
2
离心机
约克、开利、特灵和麦克维尔 日立、大金、约克、特灵、 开利、顿汉布什、麦克维尔 和吉荣；大连冰山、浙江王 牌、上海富田、重庆嘉陵、 武汉冷冷机厂 开利、约克、麦克维尔和其 他国内品牌如大连冰山、南 京五洲、吉荣和烟台冰轮 只有特灵能提供单台大型的 涡旋机组
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中央空调系统的分类
一、按负担室内热湿负荷所用的介质分类
1、全空气系统 空调房间的室内热湿负荷全部由经过处理 的空气来承担，利用空调装置送出风调节 室内空气的温度、湿度。
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中央空调系统的分类（续）
2、全水系统 全部由经过处理的水负担室内热湿负荷 ， 利用冷冻机处理后的冷冻水(或锅炉制出热 水)送往空调房间的风机盘管中对房间的温 度、湿度进行处理的。
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中央空调系统的分类（续）
3、空气-水系统 由经过处理的空气和水共同负担室内热湿 负荷 ，典型装置是风机盘管加新风系统。
4、冷剂系统 利用直接蒸发的制冷剂吸热来调节室内温 度、湿度。
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中央空调系统的分类（续）
二、按处理设备的情况分类
1、集中式空调 空气处理设备和送、回风机等集中设在空 调机房内，通过送、回风管道与被调节的 空调场所相连，对空气进行集中处理和分 配。
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螺杆机
电力
4
活塞机
电力Βιβλιοθήκη 多数机组的制冷量低于350kw
5
涡旋式
电力
Copeland和Danfoss是中国最大 的涡旋压缩机供应商。大多数 涡旋压缩机用于单元式空调机
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中央空调系统的分类（续）
三、按照冷却形式分类
1、水冷机组 主要设备：
• • • • • • • • •
冷冻水 冷媒
制冷主机 空 蒸 主机 冷却塔 调 发 冷冻水泵 末 器 端 冷却水泵 补给水泵 电子水处理仪或全自动软化水处理装置 水过滤器 膨胀水箱 末端设备
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中央空调系统的分类（续）
2、风冷机组 冷冻水 主要设备： 冷媒 空 • 制冷主机 蒸 冷 调 主机 发 凝 末 • 冷冻水泵 器 器 端 • 补给水泵 • 电子水处理仪或全自动软化水处理装置 • 水过滤器 • 膨胀水箱 • 末端设备
室 外 空 气
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中央空调系统优点
1、经济节能：主机由微电脑控制，每个区间末端风机盘管 可自行调节温度，区间无人时可关闭，系统根据实际负荷 做自动化运行，开机计费，不开机不计费，有效节约能源 和运行费用。 2、环保：主机采用水源热泵型机组，电制冷，没有燃烧过 程，避免了排污；整个系统为密闭式管路系统，可避免霉 菌灰尘等杂质对系统的污染，使环境清新优美，特别适于 高档别墅、高级公寓与写字楼的使用。 3、节约空间：主机体积小巧，不设机房，无需占用设备层， 减少公用设施 和土建投资，室内末端暗藏在吊顶内，极 易配合屋内装修。 4、个性化：中央空调系统以区间为单元，满足用户不同区 间需求，室内末端安装采用暗藏方式，不影响室内的审美 观，不占据室内空间，适应用户的个性化需求。
中央空调系统
空调的基本概念
1、空调的定义： 空调是空气调节的简称，它是利用设备和技术对室内空气（或人工混 合气体）的温度、湿度、清洁度及气流速度进行调节，以满足人们对 环境的舒适要求或生产对环境的工艺要求。 满足人类或其它生物对舒适感的要求的空调，一般称之为舒适性空调； 而主要用来满足工艺生产过程和设备的运行要求，及人体的舒适度要 求的空调，一般称之为工艺性空调。
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中央空调系统
空调的基本概念
2、空调的制冷量与制热量
制冷量：单位时间内，空调器在名义制冷 工况下从空间区域或房间内排除的热量。 制热量：单位时间内，空调器在名义制热 工况下向空间区域或房间内释放的热量。
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中央空调系统
• 中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。有主机 和末段系统。按负担室内热湿负荷所用的介质可分为全空 气系统 、全水系统 、空气-水系统 、冷剂系统 。按空气 处理设备的集中程度可分为集中式和半集中式。按被处理 空气的来源可分为封闭式、直流式 、混合式(一次回风 二 次回风)。主要组成设备有空调主机(冷热源) 风柜 、风机 盘管等等.制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以 抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用 以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统 至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直 接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理 性。
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中央空调系统的分类（续）
活塞式（往复式）
根据制冷 方法分类
△蒸气压缩式制冷
△吸收式制冷 蒸汽型 热水型
螺杆式 离心式
根据冷凝器的 冷却方式分类 水冷式 风冷式 风冷热泵式
燃油型 燃气型
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中央空调制冷机组和大型空调设备
序 号 形式 动力 性质 主要生产厂家 备注 吸收式制冷机是唯一具有自主 知识产权的集中空调产品。中 国已经成为除日本外的第二大 吸收式制冷机的生产国。 特点是采用水冷和通常大于800kw的 大型机组 具有高性能和低噪音 多数是水冷型。但风冷型，特 别是风冷热泵机组逐步增长
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中央空调系统的分类（续）
2、半集中式空调 送入空调房间的新风由空调机房集中处理， 空调房间内的空气由分散在房间内的装置 处理的系统
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中央空调系统的分类（续）
两种空调的优缺点
集中式中央空调 处理空气量大，有 集中的冷源和热源， 运行可靠，便于管 理和维修，但机房 占地面积较大 半集中式中央空调 适用于空气调节房 间较多，且各房间 要求单独调节的建 筑物
冷却水 冷 凝 器
冷 却 塔
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中央空调系统的分类（续）
电制冷水冷式冷水机组
电制冷水冷式冷水机组属于蒸汽压缩式制冷范畴，一般主要由压缩机、 蒸发器、冷凝器、膨胀阀、自动控制和保护装置组成。顾名思义水冷 式冷水机组的冷凝器利用水冷却，一般利用循环冷却水，随着科技的 发展和节能的需要，也有采用地表水、地下水冷却的。在实际工程中 我们根据压缩机类型一般分为离心式冷水机组、螺杆式冷水机组、活 塞式冷水机组和涡旋式冷水机组。 离心式冷水机组单机容量大，制冷性能系数COP值高，但在部分负荷 下运行时容易发生“喘振”现象。螺杆式冷水机组由于在压缩机构造 上的特点，在部分负荷下仍能稳定、高效地运行，常被用于负荷波动 大、需要调节的场合。活塞式冷水机组和涡旋式冷水机组均为小容量 制冷机，其中活塞式冷水机组由于振动大、运行维护复杂，目前运用 较少，而涡旋式冷水机组运行噪声小，调节方便，在小型工程中运用 较多。