空调方案对比.docx

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空调方案对比

空调机组方案对比

一、工程概况

本工程位于西安市小寨繁华地段，是一座标志性商业建筑。

整个大楼由裙楼、塔楼所组成，-1-5层为商场，空调建筑面积约为25000m2；。

二、空调负荷确定

本次空调建筑总面积为23000m2，空调总负荷为：

夏季冷负荷为QL=150W/m2×23000m2=3450KW

三、室内设计标准

夏季：

空气温度：

26℃冬季：

空气温度：

18℃

相对湿度：

65%相对湿度：

60%

四：

设计原则

1.贯彻执行国家基本建设的方针政策，使设计做的切合实际，技术先进，经济合理，安全舒适。

2结合现行国家能源政策《民用建筑节能管理规定》、《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国可再生能源法》。

3遵循国家的能源政策，力求为业主提供一个安全、健康、环保、节能的优质工程。

4精心设计，节约建设投资，降低运行费用，减小风险，为业主提供性价比最好、运行费用合理的空调系统.

5设计采用现行的标准、规范。

五：

建筑方案推荐及设备工作模式

1空调冷、热源方案推荐

根据该建筑的规划设想和思路，拟要打造具有高品质、高内涵、科技含量丰富的建筑。

因此整个建筑的配套设施的选用也直接体现了领导们的整体设想和理念，因此我公司向贵方推荐使用技术成熟、环保节能的----满溢式螺杆冷水机组

2方案选型

方案一：

螺杆式冷水机组

方案二：

离心机机组

方案三：

直燃型溴化锂吸收式冷（温）水机组

3采用三种方案的工作模式

夏季供冷t＝7/12oC冷冻水。

机组选型及工作模式。

见表1.4.3—1

表1.4.3—1机组选型及工作模式

方案

型号

台数

单台参数

工作模式

离心机

SPW-CR4104DDXCH8

2台

制冷量：

1758kW

，夏季2台机组运行能满足冷，负荷需求

直燃型溴化锂吸收式冷（温）水机组

KCA3324

2

制冷量：

1750kw

制热量：

1550kw

冬季，夏季2台机组运行能满足冷，热负荷需求

螺杆冷水机组

KCWF2510B

2

制冷量：

1784kw

夏季该机组运行能满足冷负荷需求

六：

方案设计的详细技术指标及依据

1设计依据

1设计所采用的规范标准及有关文件

《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ50019－2003；

《建筑设计防火规范》50016-2006

《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005

《冷水机组能效限定值及能源效率等级》GB19577-2004

《风机盘管》GB/T19232-2003

《建筑工程设计文件编制深度规定》DB62/T25-3012-2003

2.1.2室外设计参数

该参数由设计院设计完成

2室内设计参数

该参数由设计院设计完成

3冷、热负荷估算

夏季空调冷负荷3450kw（含新风），150w/m2;冬季空调风）。

4原理比较

5半封闭离心机机组

1.采用HFC-134a无氟制冷剂，臭氧消耗指数（ODP）为零，安全无毒、不可燃。

2.引进北方研究工程公司（NREC）的程序设计三元流高效叶轮，压缩机效率更高。

3.进口导叶和可调扩压器双重调节，机组部分负荷性能更优越，为用户节约能源和费用。

4.叶轮与主轴采用无键连接，有效避免了键连接产生的应力集中，机组结构更紧凑。

5.根据沸腾和凝结机理，特殊研制高效螺纹传热管，实现小温差传热，有效降低机组功耗。

6.压缩机箱体采用双重隔音结构，有效降低机组噪音。

7.电动机-压缩机为全密闭结构，制冷剂喷射冷却，机房环境更好；

8.根据中国水质差的国情，蒸发器、冷凝器水侧污垢系数均按0.086㎡℃/KW设计，提高机组对水质的适应能力，延长机组检修周期。

9.采用微电脑控制系统，确保机组智能、安全、可靠运行。

10.公强大的非标产品设计制造能力，司可根据客户特殊要求定制产品。

工业离心机、易燃易爆、水质、冷却水进/出温度、电压等级（380V、6KV、10KV）、大温差（12℃温差）、多级多机头设计，均有市场应用实例。

6溴化锂吸收式冷水机组的工作原理

溴化锂吸收式冷水机组的工作原理

溴化锂吸收式制冷原理同蒸气压缩机制冷原理相同，都是利用液态制冷剂在低温、低压条件下，蒸发、汽化吸收载冷剂的热负荷，产生制冷效应。

不同的是，溴化锂吸收式制冷.是利用“溴化锂一水”组成的二元液体为工质对完成制冷循环的。

在溴化锂吸收式制冷机内循环的二元工质对中，水是制冷剂，水在真空（绝对压力为934.6Pa）状态下蒸发。

具有较低的蒸发温度（6℃）.从而吸收载冷剂的热负荷，使之温度降低，源源不断地输出低温载冷剂（水）。

工质对中溴化锂水溶液则是吸收剂，可在常温和低温下强烈地吸收水蒸气。

但在高温下又能将其吸收的水分释放出来。

制冷剂在二元工质对中，不断地被吸收或释放出来。

吸收和释放周而复始.不断循环，因此，蒸发制冷循环也连续不断。

制冷过程需要的热能可从蒸汽，以及地下热水（50℃以_仁）中获得，也可利用余热、废热。

在燃油或天然气充足的地方，可利用直燃式溴化锂吸收式冷水机组制取低温水。

这些特征充分表现出溴冷机良好的经济性能，促进了溴冷机的发展。

单效溴化锂吸收式制冷机组的组成和工作原理

（l）单效浪化锂吸收式制冷机组的组成。

单效溴化锂吸收式制冷循环系统基本由五个换热器组成。

即发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和热交换器。

（2）单效溴化锂吸收式制冷循环原理。

图2一6所示是单效溴化锂吸收式制冷循环流程图，此流程可以看作是两个循环组合而成的，左侧为制冷剂掀环，与压缩式制冷循环相同.右侧是溶液循环，是吸收式制冷特有的循环（图中虚线为虚设的分界线）。

左侧的制冷剂循环，由冷凝器、节流阀和蒸发器组成，制冷剂是水。

在发生器中产生的较高压力的过热蒸汽（比吸收器中的压力高，但低于大气压）进人冷凝器，被冷却介质冷却成饱和水;然后经过节流阀节流降压.其状态变为湿蒸汽，即大部分是低温饱和状态的液体水和少量饱和蒸汽的混合物;其中的低温饱和水在蒸发器中吸热汽化而产生冷效应，使被冷却对象降温，蒸发器中汽化的水蒸气被吸收器中的浓溶液吸收。

右侧的溶液循环，由发生器、吸收器、溶液泵和溶液热交换器组成。

在吸收器中，来自发生器的浓溶液具有较强的吸收能力，吸收来自蒸发器的低压水蒸气，变成稀溶液;稀溶液被溶液泵加压，经溶液热交换器被浓溶液加热后送人发生器;在发生器中被加热介质（如加热蒸汽、热水等）加热而沸腾.稀溶液中的制冷剂蒸汽离开发生器进入冷凝器.稀溶液浓缩为浓溶液;浓溶液经溶液热交换器进入吸收器继续吸收蒸发器来的冷剂水蒸气。

7满溢式螺杆冷水机组技术特点

（一）、概述

本系列产品是由电能驱动的螺杆式压缩机、高效换热器和先进的节流机构组成，用来为中央空调工程和工业生产提供集中冷源。

满溢式冷水机组采用世界著名品牌满

溢式专用螺杆制冷压缩机和新型高效换热满溢

式专用螺杆制冷压缩机和新型高效换热器，能

效比高达5.7，大大降低了用户的运行成本，

并对保护环境和节约能源发挥着积极作用。

压

缩机运行平稳，振动、噪声、启动转矩较往复

式及离心式小，无间隙损失，容积效率高。

结合使用高效管式换热器，使机组有更宽的适用性和很高的效率。

满溢式冷水机组具有结构紧凑、环保节能、智能控制等多项优势，产品广泛应用于宾馆、饭店、学校、剧院、商场、办公楼、住宅楼、医院等空调场所，也可用于核电、塑料化工、精密仪器等工艺冷却过程。

随着国家建筑节能标准规范的提高，满溢式冷水机组将更加受到青睐。

（二）、性能优点

1）简便的安装调试

●接管方向可根据用户要求自由对换。

●随机安装式启动柜可节省客户端额外支出。

●出厂时已充注制冷剂和润滑油。

●现场只需连接水管和动力电源即可。

2）先进的流量控制

●采用著名品牌节流阀控制制冷剂流量，可根据空调负荷精确的自动调整蒸发器流量。

●节流阀可快速、精确调整制冷剂的流量，保持蒸发器液位的稳定。

●卸载运行时候具有更高的换热面积利用率，部分负荷效率更高。

3）完善的控制系统

●采用人性化操作界面。

●具有多重保护功能，确保机组安全可靠运行。

●具有状态显示、参数设定、能量模糊控制、故障查询等多项控制功能。

4）可靠的系统保护

●压缩机采用多重保护，完全杜绝转子卡死或电机过热烧损。

●高低压、排气温度、运行电流、水温的实时监测控制，可确保机组的安全运行。

●水流、防冻、低压及水温监测等多道保护完全避免蒸发管冻裂可能。

5）双压缩机组优化设计

●提供更大范围的制冷量。

●稳定性和可靠性更高。

●部分载荷性能更好。

●机组结构更加紧凑。

●部分载荷时两压缩机交替运行，寿命更长。

6）可靠的油处理系统

●压差供油，无须油泵。

●压缩机内置高效油分离器。

●独特的蒸发器内浓缩引射回油。

●外置机械和吸附相结合的高效二次油分离器。

7）精巧的外形结构

●机组布置整齐，结构紧凑，体积小。

●外形美观，结构精巧。

8）方便的用户设定

●用户可根据实际运行条件进行多重参数设定，以取得最佳运行效率。

●设定方法简单直观。

●提供不同的水温控制方法。

（三）、结构配置

1.压缩机

本系列机组采用世界著名品牌满溢式专用螺杆制冷压缩机:

●采用满溢式蒸发工况专用的内容积比设计，压缩效率高。

●电机：

采用著名品牌耐氟电机，效率和可靠性极高，电机由低温制冷挤冷却，散热佳且无泄漏可能。

电机直接驱动，运转部件和易损件少，机械效率高。

●螺杆：

经德国进口高精度转子碾磨加工，精度达3-5μm，转子间隙小。

具有容积效率高、噪声低、振动小、运转平稳可靠等特点。

●油分：

滤网及旋风式分油，分油效果佳，带隔音设计，噪音低。

●控制：

采用四段式容量调节，亦可应用无段调节，以节省功耗。

●供油：

压差强制供油，无须油泵。

●维护容易，零部件少，易损件少。

●采用德国SKF零间隙滚动轴承。

2.冷凝器

采用管壳式结构,冷媒侧设计工作压力为350psig,耐压测试压力为410psig,水侧耐压150psig水管采用无缝针状铰牙高效换热管,以发挥最佳热传效果。

直通式水管易于清洗保养，端盖由铸铁制成，可互环以便于变更水侧接管方向。

壳体外侧附有安全阀﹑排气阀等。

壳侧设有冷媒分流装置，将冷媒平均分配至各铜管。

3.蒸发器

（1）结构：

液体制冷剂经液体分配器沿蒸发器长度方向均匀分布在每根管道外表面上，吸收铜管内流动的水的热量发生相变而变成气体，经过吸气挡板过滤后回到压缩机。

铜管内流动的水被冷却后向用负载侧送出冷冻水。

（2）优点：

●优化的制冷剂分布器使换热器的温度场分布均匀，制冷剂压降小；蒸发管表面完全被沸腾的液态冷媒所润湿，制冷剂侧传热系数通常是干式蒸发器的4~5倍，蒸发温度通常为4~6℃,而干式为0~2℃左右，故制冷机组的能效比是干式的1.1~1.2倍左右。

●液体制冷剂在壳侧沸腾，压力损失少，温度均匀。

●近于饱和的吸气有效提高了压缩机的压缩效率和质量流量。

●多压缩机组共享一个蒸发器和冷凝器，部分负载时仍然能有效的利用热传面积，部分负载系数高。

●蒸发器内冷冻水走管内侧，不容易结垢。

●低翅蒸发管表面密集环状细缝形成了泡核沸腾所需的汽化核心，强化了管外侧的换热效率。

●管内侧强化换热肋增大了水侧扰动和紊流换热，且可延缓结垢。

●内置式气液分离器可消除液压缩隐患。

●冷冻水流于水侧，水垢易清洗。

4.二次油分离器

本公司自行设计的二次油分离器采用重力和

过滤综合作用，采用进口滤芯，油分离效率可达

到10ppm。

5.机架

由角铁、槽钢及外部面板形成了结构坚固之机架，表面经防锈处理。

6.控制保护装置

机组设有多项控制保护组件，以确保高效安全之运行,其主要保护装置有：

高、低压开关﹑油温保护开关﹑防冻开关﹑安全阀、逆向继电器及压缩机过载保护器等等。

采用知名品牌自控组件，确保动作之可靠。

7.冷媒系统

主要配件---高压逆止阀、液位控制器、PMFL浮球阀、电磁阀、液路止回阀、窗口、水份指示器，干燥过滤器等。

配件来源---采用Danfoss、Sporlan、Saginomiya、Alco、Castle等欧美高品牌冷媒系统自控组件，品质稳定 。

8.容量控制

机组容量采用有段式控制，随负荷变化进行加载或卸载。

当负荷低于允许之最低值时，能自动停机，且能自动复归。

机组自动化程度高，配备微电脑控制器，可提供故障显示等多项功能。

七：

螺杆式和溴化锂比较

类别

压缩式

吸收式

半封闭螺杆式

蒸汽式或热水式

动力来源

以电能为动力

以热能为动力

制冷剂

R22

溴化锂

工作原理

螺杆式制冷压缩机是一种工作容积作回转运动的容积型制冷压缩机。

溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂为吸收剂，以水为制冷剂，通过水在低压下蒸发吸热而进行制冷的。

特点

*螺杆制冷压缩机结构紧凑，体积小、重量轻、没有气阀等易损件．因而运转可靠性高，维护管理简单。

*一般螺杆制冷压缩机均向工作腔喷油，因而使排气回气温度低，单级压缩比大，容积效率高。

*它有滑阀调节装置，可进行空载启动，启动电流小，对供电电网的冲击小。

机组能实现无级能量调节。

*制冷剂为水，而水是在高真空的情况下蒸发，其真空度是靠澳化银溶液不断吸收蒸发的水份而保持的。

*发生器通过加热溴化锂稀溶液，使该溶液得到浓缩后又回到吸收器使用，故溴化锂吸收式制冷必须具备热源。

一般宜用在有廉价的燃料。

热源和废热的场合。

*冷却水用量比压缩式制冷机大。

*设备体积大，耗用金属多，故设备价格偏高。

*溴化锂溶液对于金属，特别是黑色金属，在接触空气的情况下具有强烈的腐蚀性，

*故一定要保证设备的良好密封性能，并对腐蚀问题给予特别的重视，一般在溴化锂溶液中，添加格酸银和氢氧化铝作为缓蚀剂。

主要优点

主

要

优

点

*与活塞式相比，结构简单，运动部件少，无往复运动的惯性力，转速高，运转平稳，振动小。

机组重量轻。

*单机制冷量较大，由于缸内无余隙容积和吸、排气阀片，因此具有较高的容积效率。

单级活塞式压缩比通常不大于10，且容积效率随压缩比的增加急剧下降，而螺杆式容积效率高，压缩比可达10，且容积数家的变化不大。

COP值高；

*螺杆式易损件少，零部件仅为活塞式的十分之一，运行可靠，易于维修；

*对湿压缩不敏感，无液击危险，制冷量可通过滑阀进行无级调节；

*制冷剂R22的制冷机产品，危害臭氧层的程度低，温室效应小。

*加工简单、操作方便，制冷量调节范围大，可实现无级调节

*运动部件少，噪声低、振动小。

溴化锂溶液无毒，对臭氧层无破坏作用

*热水式蒸汽式对能源要求不高，可利用余热、废热及其他低品位热能。

主要缺点

*要求加工精度和装配精度高。

*使用寿命比压缩式（即螺杆式、活塞式）短。

*耗汽量大，热效率低。

热力系数单效为0.6左右、双效。

*如果专门修建锅炉、或扩害以回供制冷机的低位能蒸汽（降压使用）有时一次投资虽然比较合算，但是按热力学有效能理论，从能源的利用角度出发是不合理的，因为肥料回烧所产生的是高温位能量。

把高温位的蒸汽热能先经过燃烧机进行热电转换，变成高品位热能，把剩余的低温位热回再提供吸收式制冷机利用，即按质供应较为合理。

*在有空气的情况下，溴化锂溶液对普通碳钢具有强烈的腐蚀性。

这不仅影响机组的寿命，而且影响机组的性能和正常运转。

*机组在真空下运行．空气容易漏入。

即使漏入微量的空气，也会严重地损害机组的性能。

为此，制冷机要求严格密封，这就给机器的制造和使用增添了困难。

*机组的排热负荷较大，因为冷剂蒸汽的冷凝和吸收过程均为排热过程。

此外，对冷却水的水质要求也比较高，在水质差的地方，使用时应进行专门的水质处理，否则将影响机组性能的正常发挥。

使用范围

*单机容量≤2400kw

*有电源

有余热或废热利用的场

八：

螺杆式和离心机比较

（1）螺杆式压缩机

   a.原理：

旋转容积式。

b.压缩形态：

高速旋转式3550RPM，容量变化大，20RT～1000RT，美日等国仍在继续开发小型及更大型机组。

c.冷媒排气温度：

吐出温度低，大约在70℃～80℃。

d.间隙损失：

无间隙，不发生损失。

e.效率：

在高压缩或容积效率降低很少。

f.容量调整：

无段容量变化10%～100%；在部分负荷运转下总能源耗损较少。

g.摩擦部位：

除轴承外，无摩擦部位，无磨损。

h.阀片：

无阀片装置，无故障，信赖性高。

i.液压缩：

几乎没有液压缩的可能，可安全运转，无爆炸顾虑。

j.压缩机排气：

跟冷媒气体在管内流动相同，所以没有喘振现象。

k.振动：

属旋转运动，振动极小。

l.噪音：

噪音不易隔离。

m.启动转矩：

属旋转压缩方式，启动转矩小。

n.售后服务：

磨损少，维护费用低，20000小时运转后方需维护。

（2）离心式压缩机

   a.压缩原理：

利用叶轮高速旋转产生离心力将冷媒高速排出。

b.压缩形态：

高速旋转3550RPM～30000RPM.500RT～10000RT容量范围不断有新式机型出现。

c.油润滑系统：

具有油泵、邮箱、油冷却器等，润滑油仅润滑齿轮，轴承控制等，油泵大约1.1KW左右，油泵在启动前后运转中皆需运转操作，油量少。

d.效率：

效率高0.9～0.62KW/RT，350RT以上吨位越大越节省能源。

e.容量调整：

利用冰水出水温度控制冷媒，进气量低于30%时易产生喘振现象。

f.振动：

运转不稳，低负荷时易产生喘振振动。

g.噪音：

频率高尖锐，易隔音。

h.启动转矩：

启动转矩大，启动时间约20秒。

i.售后服务：

磨损少，每年需定期检查，30000～50000小时方需大保养，参与保养技术人员较多。

j.体积：

体形较大。

（3）螺机杆和离心机的初投资比较

方案

1

3

机型

螺杆式水冷冷水机组

KCWF—2510B

2台

离心式水冷冷水机组

YKCEDQ275CMF2台

总制冷量

3568KW

3516KW

主机报价

1244292.00元

1510000.00元

电力贴费

该项现在已不收

该项现在已不收

合计

1244292.00元

1510000.00元

（4）螺机杆和离心机的运行费用比较

1、夏运行时间按4个月（120天）计算，运行时间12h/天，机组制冷（热）小时数12h/天×120×0.8=1152（小时）（其中，0.8为制冷（热）平均负荷系数）

3、电费1.0元/KWh。

方案

1

3

机型

螺杆式水冷冷水机组

离心机冷水机组

夏季

夏季运行时间：

（小时）1152

输入功率：

315KW

电费：

1.0×315×1152=362880.00元

夏季运行时间：

（小时）1152

输入功率317KW

电费：

1.0×317×1152=365184.00元

机组年折旧费

使用年限按30年计:

使用年限按30年计:

全年运行费用

362880.00元

365184.00元

九、分析表明

   螺杆式冷水机组在性能、节约能源、稳定性等方面有很大的优势，是冷冻空调项目主机的首选，特别是单台制冷量550冷吨以下的项目。

但受螺杆式冷水机组本身容量的影响，大容量的项目采用离心式冷水机组比较合适，但离心式冷水机组无法避免因负荷较小时而引起的喘振现象。

活塞式冷水机组因其价格优势仍将在一定时期内有一定的市场，但随着螺杆式冷水机组国产化率的提高，成本下降，有逐步取代活塞式冷水机组传统市场的趋势。

上海等大城市已在2004年制定了相应政策，强制不达标机组不得上市销售和使用。

在全国范围内实施国家标准节能产品必将是一个大趋势。

十、结论

   我国的能源构成适合发展电力工业，空调用冷水机组的发展应以电动式为主。

我国石油资源短缺、产量不足，直燃型吸收式冷机以油为燃料在我国是不可取的。

燃气直燃式冷机能源利用率低于电动式冷机，但高于蒸汽型吸收式冷机，环境污染较轻。

但较高的初次费用是否经济合算、高压安全规程问题以及更为复杂的构造带来的可靠性和保养等都需要考虑。

因此，在有条件使用天然气或城市煤气供应过剩的地区予以采用。

从整体来看，我国的天然气资源不足，城市燃气化水平低，不宜大量发展。

无论从能源利用率、经济或环保方面，电动式冷水机组均比吸收式冷机优越。

目前在电动式冷水机组中，从性能、节约能源、稳定性等方面综合考虑,螺杆式冷水机组应是主要的应用与发展方向。