冷水机选型是否准确，直接关系到设备运行效率和生产成本。许多企业因缺乏科学的计算方法，仅凭经验选型，导致 “大马拉小车” 或制冷量不足的问题。掌握制冷量、功率、流量等核心参数的计算方法，结合实际工况修正，才能选出性价比最高的机型。

一、制冷量的核心计算方法

制冷量是冷水机选型的首要参数，需根据被冷却设备的发热量精确计算，计算公式为：

制冷量（kW）= 发热量（kW）× 修正系数

（一）设备发热量计算

1. 电机类设备

发热量主要来自电机损耗，计算公式：

发热量（kW）= 电机功率（kW）× （1 - 电机效率）× 运行时间占比

例如：10 台 15kW 电机（效率 90%），每天运行 8 小时，运行时间占比 100%，则总发热量 = 10×15×(1-0.9)×1=15kW。

2. 电子类设备

如服务器、激光设备，发热量近似等于设备输入功率：

发热量（kW）= 设备总功率（kW）× 0.8-1.0（视设备类型而定）

激光切割机的发热量通常按功率的 100% 计算，某台 6kW 激光机的发热量即为 6kW。

3. 工艺反应热量

化工反应、塑料成型等过程会产生反应热，需根据物料比热容、温度变化和流量计算：

发热量（kW）= 物料质量流量（kg/h）× 比热容（kJ/kg・℃）× 温差（℃）÷ 3.6

例如：每小时 500kg 塑料（比热容 1.8kJ/kg・℃）从 200℃冷却至 50℃，发热量 = 500×1.8×(200-50)÷3.6=37500kW。

（二）修正系数的确定

根据环境和工艺特点加入修正系数（1.1-1.5）：

• 环境温度超过 35℃：+0.1-0.2

• 设备连续运行 24 小时：+0.1-0.2

• 制冷水温低于 5℃：+0.2-0.3

• 高湿度或粉尘环境：+0.1

某电子厂在 38℃车间内为连续运行的设备降温，基础制冷量计算为 80kW，修正系数取 1.3，则实际所需制冷量 = 80×1.3=104kW，应选择 110kW 以上机型。

二、功率与能耗的匹配计算

（一）压缩机功率计算

压缩机功率是冷水机的主要能耗来源，计算公式：

压缩机功率（kW）= 制冷量（kW）÷ 能效比（COP）

不同类型冷水机的 COP 值范围：

• 风冷式：2.8-3.5

• 水冷式：3.5-4.5

• 磁悬浮式：4.0-6.0

例如：100kW 制冷量的水冷式冷水机（COP=4.0），压缩机功率 = 100÷4.0=25kW。

（二）总功率计算

总功率需包含压缩机、水泵、风机等辅助设备：

总功率（kW）= 压缩机功率 + 水泵功率 + 风机功率 + 控制系统功率

某风冷式冷水机配套 2.2kW 水泵和 1.5kW 风机，总功率 = 25+2.2+1.5+0.3=29kW。

三、流量与管径的计算确定

（一）冷却水流量计算

流量需满足带走设备热量的需求，计算公式：

流量（m³/h）= 制冷量（kW）× 0.17-0.2

（0.17 适用于 5℃温差，0.2 适用于 10℃温差）

100kW 制冷量、5℃温差的冷水机，流量 = 100×0.17=17m³/h。

（二）管径计算

管径需与流量匹配，确保流速在合理范围（1-3m/s）：

管径（mm）= √[流量（m³/h）× 4 ÷ （3.14 × 流速（m/s） × 3600）] × 1000

17m³/h 流量、2m/s 流速的管道，管径 =√[17×4÷(3.14×2×3600)]×1000≈55mm，应选择 DN65 的管道。

四、水箱容量与泵扬程的计算

（一）水箱容量计算

水箱容量需满足系统循环和缓冲需求，计算公式：

水箱容量（m³）= 流量（m³/h）× 0.1-0.2（小时）

17m³/h 流量的系统，水箱容量 = 17×0.15=2.55m³，选择 3m³ 水箱。

（二）泵扬程计算

扬程需克服管道阻力、设备阻力和高度差：

总扬程（m）= 管道阻力 + 设备阻力 + 高度差 + 安全余量（5-10m）

管道阻力可按每 100 米管道损失 5-8m 计算，某系统管道总长 80 米、设备阻力 10m、高度差 3m，总扬程 = 80÷100×6 +10 +3 +5=23.8m，选择 25m 扬程的水泵。

五、特殊工况的修正计算

（一）低温冷水机（出水温度＜5℃）

制冷量会因蒸发温度降低而衰减，需按修正系数调整：

• 0℃：×0.9

• -10℃：×0.75

• -20℃：×0.6

计算所需 - 10℃的冷水机，基础制冷量 100kW，实际选型需 100÷0.75≈134kW。

（二）高海拔地区

海拔每升高 1000 米，空气密度下降约 10%，风冷式冷水机制冷量衰减 5%-8%，需相应增加选型容量。西藏某工厂海拔 3000 米，选型时需在计算值基础上增加 20%。

六、选型计算的实用工具与步骤

1. 数据采集：记录被冷却设备的功率、运行时间、温度要求等参数；

2. 基础计算：用上述公式计算制冷量、流量、功率等基础参数；

3. 工况修正：根据环境温度、海拔、水温等因素加入修正系数；

4. 厂家确认：将计算结果提交厂家，结合设备特性（如部分负荷效率）最终确定型号。

   选型时需注意，宁大勿小的原则需适度（余量不超过 20%），过度放大只会增加能耗和成本。科学计算 + 工况修正，才能选出真正适合的冷水机。