溴化锂机组与电制冷机组的区别.docx
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溴化锂机组与电制冷机组的区别
溴化锂机组与电制冷机组的区别
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2010-03-0909:
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深蓝溴化锂机组文章专栏
溴化理机组的工作原理是以热能来驱动，通过一系列换热器之间的和热传递达到使用工况，电制冷则主要依靠电动机驱动压缩机做功来完成。
我们知道，所谓制冷与制热的概念并不确切，根据能量守恒定律，制冷与制热的过程实际上是能量转移的过程，而能量由一个空间转移到另一个空间主要是通过“传热”与“传质”来完成的；在比较常见的水系统环境空调设备中，依工作原理的不同可分为吸收式和机械压缩式两种主要形式：
溴化理机组的工作原理是以热能来驱动，通过一系列换热器之间的和热传递达到使用工况；电制冷则主要依靠电动机驱动压缩机做功来完成。
完成这一过程前者是使用溴化锂这种锂盐的水溶液（实际是溶液中的水）作工质，后者是使用氟利昂作工质通过一系列或简单或复杂的热交换和物质的转移来完成。
应该了解的是：
他们是以物理能或化学能形式存在，因此人类利用能源来驱动机械，实际上是利用这两种能量互相之间的转化和转换。
溴化锂吸收式与电制冷机组机械压缩机这两种设备之间的重要区别就在于溴化锂要靠化学能转化为热能，利用热源比周围环境温度高，因此要传热来完成热能的转移；而电制冷主要机械加压使氟利昂气体液化，利用液体氟里昂蒸发要大量吸热的特性来完成热能的转移，仅仅就原理来说，后者比前者转移热能的效率要高许多，起到节能减排的作用。
据测定，溴化锂单效机组输入一个单位的热功只能得到0.80.9各单位的制冷能力，双效机组也仅仅达1.1---1.2；而电制冷机组随压缩机形式的不同可分为速度式和容积式两大类：
前者以离心机为代表：
后者又分为往复式（又分为活塞式与转子式）.螺杆式与涡旋式等几个主要机型。
如果均采用水冷，在标准工况下由于采用的换热器形式不同及压缩机结构上的差异，其能效比分别为离心机1：
6.0-9.0，其它机型依次为1：
3.6-4.0;1：
4.0-4.8和1：
4.2-5.0。
即便如此，前几年内地中央空调主机市场仍被溴化锂机组占有大部分市场，浅析原因如下
因此：
溴化锂机组的利用主要在有非热能或廉价能源的地方，如果从能源利用率的角度衡量，它与电制冷有不可弥补的差距。
∙一．是因为电力基础设施建设跟不上，电力很紧张，造成供需矛盾，只好使用高污染、低效率的小型燃煤锅炉就近制备蒸汽来驱动溴化锂蒸汽型机组。
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∙二．也与内地以煤为主要能源的能源结构有关系：
在环保要求高标注准的今天，很多北方城市有相对污染较小的热、电联供或重型锅炉集中热力网，夏季完全可以使用溴化锂机组用来制备工艺用冷冻水，相应与燃煤发电而言即考虑了环保要求也避免了作为二次能源的电力取得的高成本；即使是燃油的溴化锂直燃机，当时的油价较低，使用费用相对较低；即便是现在，国家倡导的西气东输工程将相当程度上改善能源结构和降低燃气费用，还会有部分用户使用燃气的直燃机这主要是价格因素影响了决策人的选择。
∙三．是溴化锂机组的几个主要生产厂家趁市场需求旺盛的东风，借助电力供求矛盾一时难以缓解之机大力鼓吹，形成了宣传攻势，误导了相当一部分用户（现在形势已然大变，政策事鼓励用电，电力容量费得到相当程度的减免，即便是采暖都可以申请采用蓄能电锅炉，并出台了相应的峰、谷电价政策）。
∙四．溴化锂机组的工艺特性决定了它做的越大成本就越低,折算承担位制冷量相对越便宜,又可以冷.暖一体化,工艺结构上就决定了在比较大型的项目上,它具备一次性投资的相对地廉性.那么,又为什么近几年间溴化锂机组的市场份额明显缩小呢?
组要由于它有以下几个方面显而易见的缺点：
1.A、机组的工况需要保持机组内部的高度真空，对机组而言保持高度真空有三个方面的作用：
其一、溴化锂机组实际上是依靠高纯度的水灾真空状态下4摄氏度就可以沸腾着以物理特性，依靠水的蒸发吸收热量，在经过一系列相当复杂的传热、传质过程来达到制冷效果，如果没有真空就满足不了工艺要求；其二、由于溴化锂溶液本身偏碱性，在有空气存在的情况下，氧原子极易与钢结构构件结合，容易造成迅速和大面积的腐蚀，正常的机体有这样的“溃疡”意味着什么后果可想而知。
其三、溴化锂机组由于构造复杂，许多涉及机组性能的辅配件需经常更换、维修，工质物质（溴化锂溶液）使用了3-5年必须在生以及机组内部经常需要清洗等诸多因素，造成每一次小故障都有可能使机组内部与空气接触，直接的结果就是整个机组内部被腐蚀。
2.B、溴化锂机组极易有“冷剂污染”与“结晶”两种故障：
前者是高压发生器内液位过高、发生剧烈，含有锂盐的小液滴飞溅入冷剂水循环，造成水的纯度下降，不能在低温高真空下沸腾，也就没有了工况，二者两种故障是经常容易发生的（高发液位控制国际国内至今未找到合适的方法，目前比较可靠的只能用金属探棒、电机传感器发式，即使这种方式失灵的比率也是相当高，经常需要更换），一旦失灵后果就是“冷剂污染“；而“结晶”则是由于机组的各个热交换器之间存在一定的东平衡关系，如果犹如外界或机组内部原因破坏了造成管路堵塞，严重的甚至会产生内漏，造成机组停机大修。
由于溴化锂机组内部有1222个换热器，在精密的自控也是依靠传感器来工作的，溴化锂想对与电制冷机组来说构造复杂、控制点多，传感器数量也多，出故障的可能性很高，功平衡一旦市区，结晶产生，恢复起来很缓慢，十分严重的还会造成内漏或换热器报废。
3.C、由于以上几种现象的经常发生，溴化锂机组对看管人员的要求相当高，即使有自控装置，如前文所述的原因，通常也是不可靠的。
有经验的操作人员可以防患于未然，有故障尽快采取措施，但仍免不了经常发生；如果是对机组工作原理和运行常识没有了解的人员来职守，往往集小患为大祸，造成冷量衰减，寿命缩短，十有八九不能运行到预期的1520年的使用寿命，而许多用户所使用的操作人员往往是没有经验的；如此，对用而言受到的影响与损失是不可预估的。
以上讲了溴化锂机组本身固有的一些弱点，但任何事都有多面性，需要全面衡量利与弊：
如果有大量废热或可以使用廉价能源，其使用的经济效益佳；另外，如果保养恰当，人员责任心强，也可以完成预期寿命；故不能完全一概而论。
电制冷主机也是有其不适用的地方：
比如，电制冷冷暖一体的风冷热泵机组其相对能耗较大，且不适合在冬季平均气温低于零摄氏度地区使用；某些制冷压缩机型号与工艺并不适合在较大或较小的系统中，比如四种主要形式的制冷压缩机，往复式与涡旋式比较适宜小型机组，螺杆式适合于中型项目，而离心机单机最小在50万大卡以上，小于150万大卡的项目一般不采用，这是因为电机拖动是无论做工与否都要好电，而作为环境空调主机的制冷机组其负荷是经常变化的，如果压缩机较少，容易造成浪费。
电制冷压缩机活塞往复式与螺杆式从结构区分均有办封闭、全封闭与开启式之分；螺杆机还有单螺杆和双螺杆的不同；离心机油单级与多级之分；涡旋机基本形制大同小异；单就其适配经济比较：
耗电最省的是离心机和开启式双螺杆机，其次是半封闭螺杆和涡旋机，较差的是往复式机组；从使用寿命方面比较：
最耐用的是开启双螺杆，其他依次是全封闭双螺杆、涡旋式、多级离心式、半封闭双螺杆、单螺杆核单级离心式，最短的是往复式，因而他们的单位时间维护成本是依次升高的，这是由各种形制的机组工作原理及制作工艺决定的。
但是现在之所以某些技术与工艺并不是最有“含金量”的机组仍有较大的销量，除了成本上的差别，也是由于各个品牌企业大都实行经销代理制，在经销商享用护推荐过程中出现了偏差也就是说：
用户并未购买到技术经济性最佳的产品。
溴化锂机组与电制冷机组，每种产品都有其适用范围，互相之间也重合或曰可替代性，具体情况应具体对待，只要抱着科学的态度，认真选择合适的产品，同样可以达到少花钱多办事的目的。
现代科技发展至今，基础科学，材料力学研究的成果基本上市共享的，机组是否耐用，用户是否方便，选用了名牌就意味这一定的保障，关键在于品牌企业都有成熟的管理机制和企业文化，自然在每一个阶段都会向业界推出最好的产品：
但用户却未必选用，根本上讲是由于新材料新工艺使新产品成本较高。
机组的品质好坏与价格高低直接相关，而不同的企业对市场有不同的举措，有些着眼于品牌形象，实行“差异化”战略，主做高端市场同一时期只推品质最好的产品，如“日立”；有些招着眼于满足客户需要，兼顾低端市场，同一时期有不用层次的产品分别面对不同的需要，几个美国品牌尤其劳特斯、约克、开利，就是如此。
1.1、吸收式制冷机
1.1.1、概况：
吸收式制冷机的发展在很大程度由能源结构状况决定。
在过去的2－3年中，吸收式制冷机的市场由于以下的原因而萎缩：
●电力供应的增加；
●油价的上涨；
●电制冷机更换为HCFC（活塞、螺杆、涡旋、离心机）；
●电制冷机效率的提高。
1.1.2、发展简史
直到90年代中期，蒸汽机主要是由国内厂商提供，而直燃机组要从日本进口。
江苏双良在中国处于领先地位。
尽管双良曾于美国特灵在90年代后半段建立了一家合资企业，且双方于99年（实际是2000年3月，译者注）已经解除了合资关系，双良一直是排名第一的中国吸收式制冷机的制造商。
双良并且已经开始积极向海外市场拓展。
90年代初，中国厂商远大推出了直燃型吸收式冷热水机组（主要是燃油型）。
燃气直燃机最初采用低热值的城市煤气。
随着天然气管网在大城市的发展，燃天然气的直燃机也随之增多。
1993－1995市场繁荣期。
根据蒙特利尔议定书，中国宣布在2006年前分期淘汰工商业制冷机使用的CFC。
由于电制冷机没有大规模使用新的制冷剂，作为替代，吸收式制冷机得到了快速扩张。
另外，政府把吸收式制冷机的应用作为解决当时电力短缺的一种途径，因此也鼓励发展吸收式技术。
这样，市场需求突然转向了吸收式制冷机，同时也吸引了数十个竞争对手进入吸收式制冷机市场。
1995－1998市场稳定期。
这时期市场逐步走向成熟。
技术提高得很快，许多的市场参与者被淘汰。
双良、远大、三洋和开利主宰了市场。
烟台荏原和LG同和次之。
远大的直燃机在扩张。
与此同时，电制冷机在更换完制冷剂后，正逐步重新夺回失去的市场。
从1998至今，吸收式制冷机面临着电力制冷机的激烈竞争：
电力供应增加，一些地区的电价下降。
更甚的是油价却在上涨。
涡旋和螺杆机由于性能和效率的原因越来越受欢迎。
高额初期投入和能源供给的方便性，导致一些客户转向了其它形式的制冷机。
1.1.3、供应
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。
国内需求的绝大部分是由国内生产来满足。
出口的数量微乎其微。
但随着双良和远大的海外拓展战略的执行，出口将会增加。
值得特别关注的是开利的战略。
它已决定关闭其它的工厂而将上海一冷的工厂作为全球吸收式制冷机市场的供应中心。
因此，这也将促进出口。
1.1.4、燃料分析
直燃机在中国渐受欢迎的原因是由于不需要锅炉来供暖，因此就节省了成本。
在主要的城市，吸收式制冷机中多数是直燃型的。
在有区域热源的地方还是采用蒸汽／热水型机组。
由于昂贵的油价和燃气管网的建设，燃气已成为直燃机的主要燃料，并且未来的趋势也是如此。
而目前单效的吸收式机组在中国已很少见。
1.2、离心机
离心机的市场容量大约在700－1200台之间徘徊。
因为要基于大型的基建项目，而过去2－3年大型的基建项目不是很多，因此离心机的市场也较平淡。
离心机市场的特点是采用水冷和通常大于800kw的大型机组。
市场被美国品牌如约克、开利、特灵和麦克维尔所垄断。
进口机组大约占了整个国内市场的50%。
这个比例是所有制冷机中最高的。
自从1999年电力供应富余以来，封闭性离心机的市场稳定增长。
国内制造的机组也引进了先进的技术。
合众开利已在上海组装和制造封闭式压缩机，并且也采用当地其它合资企业的部件来组装制冷机。
而其它的公司还是采用组装好的进口压缩机。
1.3、螺杆机
螺杆机市场正在增长。
因为被认为具有高性能和低噪音，在小于800kw的机型中挤占活塞机的份额。
甚至在大于800kw的机型中，与离心机相比又具有灵活性的特点。
所以，螺杆机越来越受到用户和设计院的喜爱。
螺杆机增长的另一个因素是近年来对中型制冷机的需求的增加。
在工业领域投资的主体是私有企业和合资企业，他们的工厂大多为中型建筑。
螺杆机组自然是最佳的选择。
螺杆机组中多数是水冷型。
但风冷型，特别是风冷热泵机组逐步增长。
日立、大金、约克、特灵、开利、顿汉布什、麦克维尔和吉荣是市场中主要参与者。
不过，大约１／４的机组的进口的。
所有这些厂家都在中国有组装工厂。
日立即将在广州万宝生产风冷螺杆单元式空调机，万宝广州已经生产水冷单元式空调。
还有很多中国当地厂商从Bitzer、Hanbell，Fusheng,Refcomp等公司进口压缩机或用国产的压缩机来设计和组装制冷机。
这些厂商是大连冰山、浙江王牌、上海富田、重庆嘉陵、武汉冷冷机厂等。
意大利品牌如RC、Climavereta、Clivet也较知名。
台湾知名厂商Kuenling也于去年4月在上海建立了工厂。
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風.生命2008-06-1511:
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第一章中国制冷机组和大型空调设备的发展趋势
中国目前集中空调的市场形势良好，在数量上增长很多，但由于竞争导致了价格下降。
制冷机的平均价格的大幅下降，也反映了制冷逐渐小型化的趋势。
风机盘管还是主要的末端产品。
空调箱（组合式空调器）和其它的末端设备有所增加，但他们对风机盘管的主流地位没有形成重要威胁。
一、制冷机规格
根据BSRIA（UK）的调查，以产品的制冷量计算，大型设备的市场规模减小了（1000kw,285Reftons）；但加以价值计算，制冷量在401kw（114ton）和401kw以上的制冷机在2000年占了67%，或达到4.24亿美元。
并且仅1000kw以上的总销售额就达3.02亿美元，占总市场销售额的47%。
最近几年，大量的小型制冷机，主要是涡旋式的，应用在家用领域。
中型的制冷机的销售有上升的趋势，基于以下的原因：
●螺杆机受到设计人员和用户越来越多的欢迎。
●有一种用多台小型机组代替一台大型机组的趋势。
这样在只有部分负荷的情况下，减少了运行频率，达到节能和更高的稳定性。
经过国企改革和重组，非常大的工业项目投资减少了，在过去这是大型制冷机的主要领域。
在其它的领域，有大规模的外资企业投资于新的商业建筑、工厂设施等。
采用国外的先进技术推动了具有更高性能的新产品的出现，主要表现在螺杆、离心压缩机，热交换器和电子控制等方面。
与此同时，吸收式制冷机的技术则是由国内的领导厂商开发和提高。
二、制冷类型
在中国销售的绝大多数的制冷机是风冷的，占了整个市场的76%，而在1997年水冷机组占据了67%的市场。
这标志着一个重要的转变，这种趋势还将持续下去。
1、制冷机类型
一个明显的趋势是应用螺杆和涡旋技术。
活塞机在3年前还处于主导地位，现在的市场份额却急剧下降到15%左右。
吸收式机组由于电力供应的改善和油价的上涨，市场也在萎缩。
由于没有太多的如机场、医院和高等级的写字楼等大型建设项目，离心机的市场在2000年保持在850台左右。
風.生命2008-06-1511:
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1.4、活塞机
活塞机被涡旋机和螺杆机分割了大量的市场。
并且已退出了家用市场，只在商业和工业领域保持了一些市场份额。
多数机组的制冷量低于350kw，并且热泵的比例也在增加。
开利、约克、麦克维尔和其它国内品牌如大连冰山、南京五洲、吉荣和烟台冰轮在市场中处于领先地位。
鉴于国内技术的已成熟和市场的萎缩，进口的机组很少见。
1.5、涡旋式
Copeland和Danfoss是中国最大的涡旋压缩机供货商。
大多数涡旋压缩机用于单元式空调机。
2000年中国市场共销售大约2万台涡旋制冷机。
其中大部分的制冷量为5－35kw，主要用于高级别墅和多居室的公寓。
作为户式中央空调一种主要类型，涡旋机的市场在1999和2000年开始繁荣。
未来几年的情景依然看好。
制冷量大于35kw的机组适用于小型商业领域如办公室、小酒店、剧院等。
这种类型的涡旋机中的大多数实际上是模块化的涡旋机。
只有特灵能提供单台大型的涡旋机组。
2、最近的趋势
在中国销售的大多数机组是国内厂商或合资企业在中国境内生产的。
关键部件现在也本地化了。
中国制冷空调工业凭借低成本和不断提高质量的产品，正在由进口导向逐渐转向出口导向。
2.1、蒸汽压缩型（容积式）制冷机
●由于政府的管理和温和的气候，空气源热泵是长江流域市场的宠儿。
冬季用来取暖的燃煤锅炉在长江以南的区域已被政府禁止使用。
因此，包括房间空调器，主要用于制冷，同时也能制热的热泵深受这一地区的喜爱。
热泵能用于取暖，因此就可以省去锅炉。
直燃型冷热水机组的应用也是如此。
●采用活塞或涡旋式压缩机的制冷量为5－10RT的小型风冷或热泵制冷机的大多数用于户式中央空调系统。
制冷量为20－400RT的风冷、空气源热泵和水冷活塞、涡旋或螺杆机主要用于商业建筑。
400RT以上的蒸汽压缩制冷机大多数是半封闭的离心机组。
●由于具有高效和高可靠性的特点，封闭螺杆机正在抢占活塞机的市场。
同时由于电力富余和初投资低的因素也挤占吸收式制冷机的市场。
而螺杆压缩机的本地化可以降低成本。
2.2、吸收式制冷机
●在过去电力短缺时，政府对总电力消费进行管制，但也没有对吸收式的销售给于任何特殊的优惠政策。
吸收式的购买是由用户基于他们个人对产品经济性、质量、可靠性和售后服务的评估来决定的。
●根据行业统计资料，2000年吸收式市场容量大约为2600台（其中蒸汽双效占50%，燃油直燃机占25%，燃气直燃机占25%）。
单效和热水型机组非常少。
●2000年，双良、远大和大连三洋被认为是市场的领导者。
烟台荏原和LG同和的市场份额增加的同时，开利却在丢失市场份额。
2001年政府建立了新的吸收式制冷机组国家标准，其中规定冷却水进水温度从原来的32℃变为30℃，而新的直燃机在制冷时LHV状态下COP最低为11（在HHV状态下为10）。
这些指标被认为即使是现有的机型也很容易达到。
2.3、制冷剂问题
自1995年来，中国是世界上最大的CFC使用国。
根据蒙特利尔议定书，中国计划在10年内淘汰使用CFC。
中国淘汰CFC计划表：
汽车空调系统到2002年工商业制冷机到2006年家用空调到2010年
目前使用HCFC－22的制冷机将被使用HFC－407C或－410A的活塞、螺杆和涡旋机替代。
制冷机组的制冷剂替换比单元式空调机组的替换要快得多。
集中空调系统从CFC（R12）更换为HCFC（R22）的工作已完成。
活塞、螺杆和涡旋机中的绝大多数仍旧使用R22。
市场中有一些使用R134A和个别使用R407C的，通常是客户要求的。
70%的离心机已从R22转向R134A。
也有使用其它的替代物如R407C和R123。
不过，R134A将是最通常的选择。
2．4、单元式空调机组
商业和多居室住宅使用的单元式空调机组的市场容量大约为80万－100万台／年。
其中80%以上的是风冷分体式。
10%左右是水冷室内单元式。
其中大多数是当地组装的，主要的厂商有：
春兰、海尔、美的、格力、科龙、吉荣和华南。
这部分市场正在快速成长。
美的从两年前引进东芝开利的技术开始制造和销售VRF空调系统。
海尔的技术也来自东芝开利。
最初，日本的主要厂商大金采取从日本出口的方式，但由于关税的原因降低了价格的竞争力，因此大金决定从今年开始在中国进行生产（见8月份JAPN）。
日立刚宣布了一个将日立空调制冷设备（广州）公司的资本翻倍的计划。
用于增加风冷制冷机和将单元式空调机组国产化。
第二章主机选型综述
（—）冷水机组类综述
冷水机组是中央空调系统的心脏，正确选择冷水机组，不仅是工程设计成功的保证，同时对系统的运行也产生长期影响。
因此，冷水机组的选择是一项重要的工作。
風.生命2008-06-1512:
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1．选择冷水机组的考虑因素：
★建筑物的用途。
★各类冷水机组的性能和特征。
★当地水源（包括水量水温和水质）、电源和热源（包括热源种类、性质及品位）。
★建筑物全年空调冷负荷（热负荷）的分布规律。
★初投资和运行费用。
★对氟利昂类制冷剂限用期限及使用替代制冷剂的可能性。
2．冷水机组的选择注意事项：
在充分考虑上述几方面因素之后，选择冷水机组时，还应注意以下几点：
★对大型集中空调系统的冷源，宜选用结构紧凑、占地面积小及压缩机、电动机、冷凝器、蒸发器和自控组件等都组装在同一框架上的冷水机组。
对小型全空气调节系统，宜采用直接蒸发式压缩冷凝机组。
★对有合适热源特别是有余热或废热等场所或电力缺乏的场所，宜采用吸收式冷水机组。
★制冷机组一般以选用2～4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。
机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。
同一机房内可采用不同类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。
并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、能保证部分负荷下能高效运行的机组。
选择活塞式冷水机组时，宜优先选用多机头自动联控的冷水机组。
★选择电力驱动的冷水机组时，当单机空调制冷量φ＞1163kW时，宜选用离心式；φ＝582～1163kW时，宜选用离心式或螺杆式；φ＜582kW时，宜选用活塞式。
★电力驱动的制冷机的制冷系数COP比吸收式制冷机的热力系数高，前者为后者的二倍以上。
能耗由低到高的顺序为：
离心式、螺杆式、活塞式、吸收式（国外机组螺杆式排在离心式之前）。
但各类机组各有其特点，应用其所长。
★选择制冷机时应考虑其对环境的污染：
一是噪声与振动，要满足周围环境的要求；二是制冷剂CFCs对大气臭氧层的危害程度和产生温室效应的大小，特别要注意CFCs的禁用时间表。
在防止CFCs污染方向吸收式制冷机有着明显的优势。
★无专用机房位置或空调改造加装工程可考虑选用模块式冷水机组。
★尽可能选用国产机组。
我国制冷设备产业近十年得到了飞速发展，绝大多数的产品性能都已接近国际先进水平，特别是中小型冷水机组，完全可以和进口产品媲美，且价格上有着无可比拟的优势。
因此在同等条件下，应优先选用国产冷水机组。
（二）热泵机组类
★热泵机组的冷负荷计算方法同于常规空调系统，热负荷计算方法于采暖系统大致相同，但需考虑新风耗热量；
★选型时要注意当地是否有足够的水源（包
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