冷水機組的運行效率受蒸發溫度和冷凝溫度的影響，蒸發溫度壹定時，冷凝溫度越高，其運行效率越差。
逆卡諾循環的制冷系數為：
(1)
式中： －為逆卡諾循環的制冷系數
－為制冷量，W；
－為耗功率，W；
－為蒸發溫度，K；
－為冷凝溫度，K。
根據目前空調工況冷水機組的設計參數，假設逆卡諾循環的低溫熱源（蒸發）溫度為 5.5℃ ，冷凝溫度為 36.5℃ ，此時的制冷系數為8.99。表1顯示了冷凝溫度對逆卡諾循環制冷系數的影響，冷凝溫度升高 1℃ ，則制冷系數降低2.94%～2.33%，且冷凝溫度越低，影響越顯著。
表1. 冷凝溫度對逆卡諾循環制冷系數的影響
冷凝溫度（℃）
36.5
37.5
38.5
39.5
40.5
41.5
42.5
制冷系數
8.99
8.71
8.44
8.20
7.96
7.74
7.53
相對冷凝溫度為 36.5℃ 時制冷系數的降低百分數(%)
3.13
6.06
8.83
11.43
13.89
16.22
冷凝溫度升高 1℃ 制冷系數降低百分數(%)
2.94
2.76
2.60
2.46
2.33
對圖1所示的蒸氣壓縮理論制冷循環進行計算，制冷劑為R 134a ，根據目前空調工況冷水機組的設計參數，設蒸發溫度為 5.5℃ ，冷凝溫度為 36.5℃ ，進壓縮機前的制冷劑蒸氣過熱度為 0℃ ，冷凝器出口制冷劑液體的過冷度為 0℃ ，取壓縮過程的等熵絕熱效率為0.9，此時的理論制冷系數為6.83，表2顯示了冷凝溫度對理論制冷循環制冷系數的影響，冷凝溫度升高 1℃ ，則制冷系數降低2.93%～3.66%，且冷凝溫度越低，影響越顯著。
表2. 冷凝溫度對理論制冷循環制冷系數的影響
冷凝溫度（℃）
36.5
37.5
38.5
39.5
40.5
41.5
42.5
制冷系數
6.83
6.58
6.33
6.11
5.89
5.69
5.49
相對冷凝溫度為 36.5℃ 時制冷系數降低百分數(%)
3.66
7.32
10.54
13.76
16.69
19.62
冷凝溫度升高 1℃ 制冷系數降低百分數(%)
3.66
3.22
3.22
2.93
2.93
表3為麥克維爾（McQuay）PFS330.3型單螺桿冷水機組的性能指標。隨冷卻水進出水溫度升高，冷水機組的COP下降，冷卻水進出水溫度升高 1℃ ，則COP降低3.24%～3.35%，且冷卻水進出水溫度越低，影響越顯著。
表3 麥克維爾（McQuay）PFS330.3型單螺桿冷水機組性能指標
冷卻水進出水溫度
30 ～ 35 ℃
32 ～ 37 ℃
35 ～ 40 ℃
COP
5.52
5.15
4.65
冷凝溫度升高 1℃ 制冷系數降低百分數(%)
3.35
3.24
註：制冷劑：HFC 134a ；冷凍水進出水溫度： 12 ～ 7 ℃
表4為特靈（TRANE）CVHG-780型離心式冷水機組的性能指標。隨冷卻水進出水溫度升高，冷水機組的能耗系數（每制取1冷噸冷量所消耗的電功率）增加，冷卻水進出水溫度每升高 1℃ ，則能耗系數增加3.14%～3.46%。
表4 特靈（TRANE）RTHB 450L 型水冷螺桿冷水機組性能指標
冷卻水進出水溫度
25 ～ 30 ℃
28 ～ 33 ℃
30 ～ 35 ℃
32 ～ 37 ℃
35 ～ 40 ℃
制冷量 ton
402
398
393
387
379
輸入功率 KW
216
234
246
259
279
能耗系數 y(kW/ton)
0.537
0.588
0.626
0.669
0.736
冷卻水進出水溫度升高 1℃ 能耗系數升高 百分數(%)
3.14
3.23
3.46
3.33
註：制冷劑：HCFC22；冷凍水進出水溫度： 12 ～ 7 ℃
美國空調制冷學會 (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 條指出 ： 換熱器水側的汙垢熱阻對空調和制冷設備的性能有顯著影響 ， 例如水冷式冷水機組滿負荷運行時 ， 換熱管管壁為清潔狀態 ， 冷凍水的出水溫度為 7 ℃ ， 冷卻水的出冷水機組的溫度為 35 ℃ ， 冷水機組的制冷劑的冷凝溫度為 36 ℃ ， 蒸發溫度為 6 ℃ ， 其能耗系數為 0.60kW/ton 。如果冷凝器和蒸發器水側的汙垢熱阻均為4.4，則制冷劑的冷凝溫度升高為 37℃ ，蒸發溫度降低為 5℃ ，其能耗系數為0.65kW/ton，即運行費用增加了8.3%。實際的影響由於冷凝器和蒸發器換熱管的形式不同可能會有些許不同。根據對制冷循環的性能計算可知蒸發溫度降低 1℃ 使冷水機組性能降低的數值比冷凝溫度升高 1℃ 使冷水機組性能降低的數值高10％。因此可以認為，冷凝溫度升高 1℃ ，冷水機組效率約降低4％。
根據國家標準 GBJ19-87 （2001年版）（中國計劃出版社2001年）《采暖通風與空氣調節設計規範－條文說明》中第 7.2.3 條：冷凝溫度越低，制冷系數越大，可減少壓縮機的耗電。例如，當蒸發溫度壹定時，冷凝溫度每增加 1℃ ，壓縮機單位制冷量的功耗率約增加3％～4％
綜上所述，實際運行的水冷式冷水機組的冷凝溫度每增加 1℃ ，壓縮機單位制冷量的功耗率約增加4％。
2、汙垢熱阻對冷凝器換熱的影響
冷卻水溫度升高會使冷水機組的冷凝溫度升高。此外在冷卻水溫度不變時若冷凝器的換熱條件惡化，同樣會使冷水機組的冷凝溫度升高，COP下降。
冷卻水系統中由於補充水的水質和系統內的機械雜質等因素，尤其是開式冷卻水系統與空氣大量接觸，造成水質不穩定，產生和積累大量水垢、汙垢、微生物等，在冷凝器的換熱管表面形成汙垢，使冷凝器的傳熱惡化、效率降低，汙垢壹般為熱的不良導體，其導熱系數只有碳鋼的十分之壹，而與銅等熱的良導體相比，導熱率相差更大。且隨著強化傳熱技術的廣泛應用，汙垢熱阻對傳熱過程的影響更加明顯。在能源價格不斷上漲的情況下，各種強化傳熱措施被普遍采用來增大傳熱系數的同時，汙垢對換熱器的影響也更加顯著了。
水冷式冷水機組實際運行時可直接觀察到的是制冷劑的冷凝溫度與冷卻水出口溫度之差，即冷凝器端差。 對水冷式冷凝器:
(2)
式中： ：為冷凝器的放熱量， kW
：為冷卻水的比熱， kJ/kg. ℃
：為冷卻水的流量， kg/s
：為冷卻水的進出口溫差，℃
由上式可以看出，在機組滿負荷運行時，冷凝器的放熱量可近似不變，冷卻水的進出口溫差即可近似不變。考慮到冷凝器的換熱過程中，壓縮機的排氣從過熱蒸氣被冷卻到飽和溫度段，溫差較大，但換熱系數較低，將此段的換熱過程近似於冷凝換熱段，即制冷劑的在冷凝器內的溫度均近似為冷凝溫度。由於冷卻水的比熱為定值，冷卻水的平均溫度可以表示為冷卻水的出口溫度減去冷卻水的進出口溫差的壹半：
由上式可以看出，在機組滿負荷運行時，冷凝器的放熱量可近似不變，冷卻水的進出口溫差即可近似不變。考慮到冷凝器的換熱過程中，壓縮機的排氣從過熱蒸氣被冷卻到飽和溫度段，溫差較大，但換熱系數較低，將此段的換熱過程近似於冷凝換熱段，即制冷劑的在冷凝器內的溫度均近似為冷凝溫度。由於冷卻水的比熱為定值，冷卻水的平均溫度可以表示為冷卻水的出口溫度減去冷卻水的進出口溫差的壹半：
(3)
式中： ：為冷卻水的平均溫度，℃
：為冷卻水的出口溫度，℃
冷凝器的換熱溫差即為制冷劑的冷凝溫度與冷卻水的平均溫度之差：
(4)
式中： ：為冷凝器的對數平均溫差，℃
：為制冷劑的冷凝溫度，℃
：為冷凝器的端差，即制冷劑的冷凝溫度與冷卻水出口溫度之差，℃
因此機組滿負荷運行時，冷凝器的對數平均溫差的變化量等於冷凝器端差的變化量。
當換熱器的表面有汙垢形成後，換熱器的總傳熱熱阻增大，導致了對數平均傳熱溫差增加，即冷凝溫度升高。假設冷凝器的冷卻水進出水溫差為 5℃ ，冷凝器端差為 1℃ ，即傳熱溫差為 3.5℃ ，圖2顯示了在的傳熱系數 不同的時汙垢熱阻對端差的影響， 越大，汙垢熱阻對端差的影響越顯著。圖3顯示了在不同的 時汙垢熱阻對傳熱溫差的影響， 越大，汙垢熱阻對傳熱溫差的影響越顯著。
此外，負荷率對冷凝器的端差也有影響，機組滿負荷運行時，冷凝器的放熱量也達到滿負荷，冷凝器清潔狀態時有下式
(5)
式中： ：機組滿負荷運行時冷凝器的放熱量， W
：機組滿負荷運行及冷凝器清潔狀態時的總傳熱系數， W/m 2. ℃
F ：冷凝器的換熱面積， m 2
： 機組滿負荷運行及冷凝器清潔狀態時的傳熱溫差，℃
實際運行時，有下式：
(6)
式中： ：機組實際運行工況時冷凝器的放熱量， W
：機組滿實際運行工況時的總傳熱系數， W/m 2. ℃
： 機組實際運行工況時的傳熱溫差，℃
由式（5）和（6）得：
（7）
由式（2）得：
（8）
經推導得：
（9）
由（9）式可知冷凝器端差與負荷率成正比，即負荷率越低，冷凝器端差越小。
因此在冷水機組的實際運行過程中應密切註視冷凝器端差的變化，及時采取相應措施，使冷水機組保持較高的運行效率。
3、汙垢的應對措施
目前針對冷水機組冷凝器冷卻水側的汙垢所采取的應對措施有化學水處理法和橡膠海綿球清洗法
3.1 化學水處理法
傳統的化學水處理法是加入3種不同作用的水處理藥劑:緩蝕劑、阻垢劑及殺菌滅藻劑。緩蝕劑可在金屬表面形成皮膜,防止腐蝕;阻垢劑作用於形成垢的成分碳酸鈣等的結晶體,使其扭曲、錯位、變形,以此來妨礙垢的生長;殺菌滅藻劑對藻類和細菌有抑制作用,防止其繁殖。理論上化學水處理法可以達到較好的效果，前提是有效的水質穩定劑、專業的操作和管理人員，但定期排汙,對環境有壹定的汙染。由於以上特點，化學水處理的成本較高，而在中央空調界的現實是甲方管理人員由於所學專業原因無法判斷和檢測水處理公司服務的質量水平，競爭時大部分是看價格，致使該行業不能得到合理的利潤回報，行業人才流失嚴重，服務質量與理論相差甚遠。所以目前大部分空調冷卻水系統即使采取了化學水處理方法，同時還要每年冬季停機保養時采用毛刷捅炮清洗冷凝器
3.2橡膠海綿球清洗法
是壹套全面性利用流體、水力機械以及微電腦等多種技術來達到最簡單的清洗解決方案，在冷水機組冷凝器冷卻水的進出管安裝發球機和收球機，用特殊配方和結構的橡膠海綿球按壹定的循環流成程序，在水力的作用下通過冷凝器換熱管擦去管壁上壹點壹滴的沈積物，由於循環過程是不停車在線、自動的，時間間隔短，沈積物在形成初期就被擦掉，使管壁永保潔凈，始終保持冷凝器的換熱效率處於最高值。克服由於汙垢的產生而引起冷水主機制冷效率下降，從而降低能耗，節省能源。消除冷凝器列管腐蝕根源，延長列管使用壽命，減少維護費用和化學藥劑的使用，減少冷卻水濃水的排放量，降低環境汙染。這是目前為止使冷凝器列管始終保持在清潔狀態的最為有效的方法。
4、結論
綜上所述僅用 傳統的化學水處理法只能解決中央空調冷卻循環水系統的部分問題，再加上橡膠海綿球清洗法才能從根本上解決冷水機組長期保持高效運行的問題。
在國外先進技術的基礎上，我們最終生產出了最高效最節省費用的自動在線清洗系統---FTC在線清洗系統。其基本原理就是，借助水流的作用，將濕態直徑大於冷卻管內徑的清潔球通過冷卻管,對冷卻管持續不斷地進行清洗，始終保持冷卻管處於潔凈狀態。降低壓縮機的負荷，使設備高效地運行，從而達到節能的目的。本系統可在機組不用停機、不減負荷的條件下,在線清洗冷卻管內汙垢及雜質,提高冷凝器管道的清潔度。並始終保持高的傳熱效率,提高空調機組的制冷效率,保障機組安全的運行。
產品特點：
1）結構緊湊:產品采用獨特的結構設計，有效地防止了冷卻水供回水的混合。采用模數化框架設計技術,每個功能段的外形尺寸按壹定的模數組成,結構緊湊。
2) 安全可靠:每臺設備都經過嚴格的質檢和測試,保證其質量達到設計要求.關鍵零部件均采用世界壹流的名牌產品,如瑞士BELIMO,日本EBARA,德國SIEMENS。性能優越,安全可靠。
3）操作簡便:電控系統采用智能化控制技術,使系統能通過控制閥精確地控制小球的清洗循環。提供自動和手動兩種操作模式，采用觸摸屏進行操作，人性化的設計給操作人員提供了極大的方便。
4)清洗效果好: 壹般情況下,可節省15%--30%的電耗,能夠在線進行自動清洗, 可省去代價高昂的設備停機清洗費用,是空調主機始終保持高的熱轉換效率,有效解決了傳統中央空調因結垢而導致的熱轉換率低下的難題,最大限度地減少空調系統能源浪費,實現高效節能。並且還可大大節約勞動力,起到人工清洗無法完成的效果,使設備管道避免腐蝕,延長設備使用壽命。
5）投資回收周期短:系統能對多臺冷水機組同時進行在線清洗，提高清洗效率，節約投資成本，投資回收周期自然縮短。
6)環保效果好:使用特制的小球進行物理清洗,將清洗的汙垢集中到排汙裝置中定期排放,不會對周圍的環境帶來任何危害。
7）使用範圍廣：適合所有水冷冷水機組、發電廠及所有使用管殼式熱交換器的冷卻系統。
五、 清洗效果
1）有效降低使用成本
設備安裝後，去除汙垢，保持冷凝器時刻處於潔凈狀態，提高冷凝器的熱交換效率，降低壓縮機的負荷，降低耗電量。使設備高效地運行。
2）保護設備，延長使用壽命
不必再使用機械或化學方法進行清洗，延長了設備的維修周期和使用壽命，避免高壓運行，超壓停機現象，提高了設備的MTBF（平均故障維修時間）值。並且不會對環境造成任何危害。
3）大量節約維修費用，減少事故發生
未經清洗的中央空調，會出現設備管路堵塞、結垢、超壓停機設置發生故障。如：運行系統因腐蝕泄露，產生溶液汙染，則需要維修主機，更換熱裝置和溶液，壹般維修費用極其昂貴，安裝本系統後，既可減少維修費用，又可延長設備使用壽命，為業主減少幾十萬甚至幾百萬的損失。
六、 效益分析
使用FTC節能清洗系統的優勢不可勝數，和能夠節省巨大運行費用的喜悅相比，安裝該系統的初始投資顯得微乎其微，實際上，安裝費用可以包含在整個清洗機節省的電費和日常維護開支中。在某些情況下，使用不到壹年即可收回投資。使用FTC後的15年內，無需每年花2—3萬元左右人民幣用於所謂人工“化學清洗”來損害自己的中央空調主機；100%達到城市環保的要求。
我們承諾：使用FTC後，保證省電10%起，有的最高可達到40%。安裝使用FTC後，其投資成本在空調累計運轉使用的壹年內即可全部收回，其後的十幾年內年年都以其投資成本額獲得收益。其依據如下：
A、您的中央空調冷凝器如果是處於無任何水垢、汙垢的清潔狀態下，開機5000個小時其正常耗電範圍如下：以1000冷噸為例，
1000冷噸×0.8KW/每冷噸耗電×80%主機負荷×開機5000小時×0.8元人民幣/每度電費=2'560'000元人民幣
B、美國制冷研究機構Philip Kotz證明：當您的中央空調冷凝器用化學人工清洗幹凈後，只要開機使用200小時後，其冷凝管壁就會產生結晶體與水垢。隨著使用時間的推移，其結垢越厚，換熱效率越低；制冷量的下降，導致壓縮機加大運轉功率，損耗更多的電能。科學證明：冷凝管中如果有0.3毫米厚的薄膜層水垢，則多耗電10%；0.6毫米厚的水垢則多耗電20%；0.9毫米厚的水垢則多耗電31%。
如果您的中央空調的水垢、汙垢厚度在0.3毫米時，則多耗電10%。
2'560'000元×10% = 256'000元人民幣 (開機5000小時的多耗費用)
如果您的中央空調的水垢、汙垢厚度在0.6毫米時，則多耗電20%。
2'560'000元×20% = 512'000元人民幣 (開機5000小時的多耗費用)
如果您的中央空調的水垢、汙垢厚度在0.9毫米時，則多耗電31%。
2'560'000元×31% = 793'600元人民幣 (開機5000小時的多耗費用)
建議業主：使用FTC產品是壹項短期小投資，長期大回報的項目。FTC能完全擔任起中央空調的保護神，在為您取得巨大的節能效益的同時徹底解決了中央空調汙染排放問題。
本專利技術產品為在市場推廣，現尋找有實力的公司合作或者轉讓專利技術。
有誠意的公司請來電：15963368777
戚先生