VRV和中央空调比较及全年COP值计算2docx.docx
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VRV和中央空调比较及全年COP值计算2docx
多联机系统
&
传统中央空调比较
.楼用中央空调系统大致分类
A.水冷冷水机组（离心机、螺杆机、活塞机等）
采用水冷式冷水机组结合冷却塔、水泵、膨胀水箱等辅助设施进行制冷运转；米用锅炉进行制热运转；
主机和室内部分的风机盘管以庞大的水管（风管）连接。
B.风冷热泵冷热水机组（螺杆机、活塞机等）
采用风冷热泵主机结合水泵、膨胀水箱等辅助设施进行制冷（夏季）制热（冬季）运转；
主机和室内部分的风机盘管以庞大的水管（风管）连接。
C.多联机空调系统
系统只有室内机和室外机组成；
室外机和室内机之间由细小的冷媒铜管连接；
制热和制冷只由一台室外机完成；
每台室内机都有单独的遥控器进行完善的操作和控制。
二.多联机的优势
1.节能性
多联机空调系统是一种超级节能的空调系统，多联机系统室外机采用变频控制,室外机的输出可根据室内负荷的大小自动调节，而且多联机空调在部分负荷时的能耗比（COP值）相当高；
而大型冷水机组只能通过有限的卸载来进行能量调节，尤其在低负荷时的运行能耗相对较大。
因此多联机相对于传统冷水机组能节能40~50%。
多联机相对于冷水机组节能的三大原因：
A.传输冷量（热量）时的能量损耗
多联机空调系统采用冷媒直接蒸发制冷的方式，冷量和热量传递到室内只有一次热交换；而传统风冷热泵冷热水机组或水冷冷水机组能量的传递方式为两次热交换，在传递同样冷量或热量时，能量的不必要损耗大很多。
F表为每传输10万kcal/h冷量两种系统的能量不必要损耗比较:
空调系统名称
VWV（变水流量系统）
VAV（变冷媒流量系统）
典型空调类型
风冷热泵冷热水机组水冷冷水机组等
多联机变频空调系统
能量损耗
4.7kW
2.5kW
B.能量调节方式
多联机空调系统采用变频控制的方式，室外机的能量输出根据室内负荷的变化自动调节，既室内需要多少冷量，室外机就输出多少冷量这一最智能化的控制。
即使只有一台室内机在运转，室外机也能正常运转，且耗电量就是这一台室内机所耗的电。
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传统中央空调系统一般采用能量卸载的方式进行能量调节。
一般调节级数只有
3~5级，调节性能较差。
尤其是在只有部分室内机在运行时，室外机也是按照额定容量在输出，能量的不必要损耗极大（这也是很多办公大楼休息天和加班期间没有空调可用一个直接原因）。
而且，传统中央空调系统在负荷小于20%时，机组是无法正常开机的，多联机系统决无此类问题。
C.COP值比较
空调系统在实际运行过程中，满负荷运行的时间很短，一般只占全年运行时间
的1~3%，其余时间都是在部分负荷下运行的，而其中又有70%的运行时间是在
30%~70%这个部分负荷段之间。
因此衡量一个空调产品节能性的好坏，其部分负荷的COP值是一个至关重要的因素。
多联机的部分负荷COP值极高，最高可达
3.8kW/kW，而一般风冷热泵冷热水机组的COP值满负荷时只有3.0以下，部分负荷时会降低到2.0以下。
下图是富士通10Hp多联机空调系统部分负荷时的COP值曲线（多联机UCOP更高）:
负荷率
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
COP
2.37
2.90
：
2.83
3.12
3.41
P3.64
3.80
2.47
2.15
COP
^»-coP
总结：
全年耗电量分析及年度总COP值比较
比较对象：
多联机&水冷螺杆式冷水机组+锅炉&风冷热泵
建筑物面积：
约50000平方米
建筑物用途：
办公
比较方式：
进行全年度总耗电量比较及全年总COP值（以一年的机器制冷制热
容量总和除以一年总耗电量和总能耗）进行比较
A.多联机空调系统
一年的机器制冷制热总容量：
9,767,520kWh
一年室外机总耗电量：
2,550,850kWh
一年室内机总耗电量：
454,688kWh
一年机器总耗电量：
3,005,538kWh（电费0.85元/度：
2,554,707元）
总COP值：
3.24
5~11月（制冷月）制冷总容量：
5,697,720kWh
5~11月（制冷月）机器总耗电量：
1,776,875kWh
5~11月（制冷月）总COP值：
3.21
注：
多联机空调耗能装置只有室外机和室内机，而且多联机采用目前世界上最先进的磁阻式直流变频技术（富士通公司的专利产品，曾获得日本第54届电子科技
进步奖；其他公司的类似于多联机的产品都采用交流变频技术。
磁阻式直流变频可以带来更高的电机效率和更高的COP值）,满负荷和部分负荷的COP值都非常高,体现在年度总COP值上可以高达31以上，这是其他任何空调产品都无法比拟的。
B.水冷螺杆式冷水机组+锅炉
一年的机器制冷制热总容量：
9,767,520kWh
热源机（制冷主机）：
1,424,694kWh
室内空调机（末端部分如风机盘管等）：
562,500kWh
冷热水泵：
536,350kWh
冷却水泵：
536,375kWh
冷却塔风扇：
78,844kWh
燃料消耗量：
1,263,313kWh（15,791,393MJ）
合计：
4,402,076kWh（电费0.85元/度：
3,741,765元）
总COP值：
2.21
5~11月（制冷月）制冷总容量：
5,697,720kWh
5~11月（制冷月）机器总耗电量：
2,783,213kWh
5~11月（制冷月）总COP值：
2.05
注：
虽然水冷机组满负荷时的COP值较高，一般可以达到4~5，甚至6以上，但是这个值是满负荷时制冷主机的COP值，它不包括末端、冷却塔、各种水泵、锅炉及其他辅助设施的耗能：
同时，水冷机组的卸载性能较差，在部分负荷的COP值较低（因为主机不可能采用变频调节控制，只能采用落后的滑阀卸载的方式），因此体
现到年度总COP值（全年总机器制冷制热总容量和全年机器总能耗的比值）较低，一
般产品都在2.1左右。
C.风冷螺杆式热泵冷热水机组
一年的机器制冷制热总容量：
9,767,520kWh
风冷热泵主机：
3,756,368kWh
室内空调机（末端部分如风机盘管等）：
562,500kWh
合计：
4,318,860kWh（电费0.85元/度：
3,671,038元）
总COP值：
2.26
注:
风冷热泵机组的满负荷COPfi一般在2.5~3.5之间，辅助设施只有各种水泵、末端等，但是风冷热泵机组同样存在部分负荷的COP值较低这一致命弱点（同样只能滑阀卸载），因此年度总COPfi亦较低。
但是风冷热泵机组安装、使用、维护、寿命等皆优于水冷机组，且没有锅炉，因此近几年使用量逐渐超过水冷机组。
全年空调运行费用统计:
空调形式
电费（元）
比例
多联机空调
2,554,707
100%
水冷螺杆式冷水机组
3,741,765
146.5%
风冷热泵
3,671,038
143.7%
3.独立开关，便于加班
多联机可以全天候24小时运行，无论室内负荷的多少，室外机都能够开启运行，而且所耗的电量非常低，非常适合于需要加班工作的办公楼使用；多联机所有室内机都可以进行独立的开关操作，而无需开启室外机。
传统的冷水机组如果负荷低于20%则无法正常开启，在高于20%而低于100%
负荷的情况下，机组偏离最佳运行工况，运行效率非常低。
举例，如果采用200RT
的冷水机组，20%的负荷约为40RT（约12万kcal/h），使用面积约为1500平方米，也就是说如果整幢大楼只有1500平方米以下面积需要使用空调的情况下，传统冷水
机组是无法正常开启的。
4.舒适的空调环境
A•多联机可以根据客户自己的个人需求独立操作室内机，调出最适合自己的房间温度；
B.多联机室内机的温度精度可以控制在正负0.5摄氏度这一极其精确的温度范
围；而传统的冷水机组室内控制精度差，只能控制在正负2~4摄氏度范围内。
C.多联机系统还提供能够同时制冷制热的热回收式多联机，热回收式多联机可以在同一个系统内同时制冷制热。
比如说，一般计算机房是需要全年制冷的，普
通系统在冬季就无法给计算机房供冷（在其他房间都制热的情况下），而富士通热回收式多联机就能做到这一点。
如果采用传统的冷水机组，则需采用四管制系统才能达到这一要求。
D•多联机室内外机噪音极低：
普通嵌入式四面出风型室内机噪音一般只有30dB（A）左右，风管连接B型室内机更是只有23dB（A），是行业界噪音最低的空调产品；室外机的噪音如10Hp多联机亦只有57dB（A）。
而传统冷水机组的室外机噪音一般都在80dB（A）左右；室内机如风机盘管噪音也都在40dB（A）以上。
多联机空调是一种以人文本，舒适安静的空调系统。
5.提供充足的制冷制热量
多联机空调无论在夏季还是在冬季都能提供充足的制冷制热量，尤其是在夏季高温和冬季低温的情况，多联机的制冷制热能力非常强大。
F表为富士通10Hp多联机在夏季高温和冬季低温情况下的制冷制热能力表:
富士通
室外温度
35CDB
40CDB
制冷量（kW）
28
27.4
衰减量
2.1%
富士通
室外温度
6CDB
0CDB
-5CDB
-10CDB
-15CDB
制热量（kW）
31.5
P28.4
25.7
23.1
20.4
衰减量
9.8%
18.4%
26.7%
35.2%
而传统的风冷热泵冷热水机组一般在夏季40CDB时制冷量衰减10%以上；在冬季-5CDB时衰减30%以上，到-10CDB时机组无法开机。
6.维修保养更加方便
A.多联机空调系统无须全天候维护的技术人员，节约了日常保养费用；
传统的中央空调水系统非常复杂，需要全天候维护保养的技术人员，每年至少需增加9万元的维护保养人工费用（三人，每人每年3万元）。
B•多联机系统的室内机遥控器功能强大，在维修保养方面，多联机室内机遥控器、集中遥控器及I-manager系统上具有55种故障代码的显示，一旦机组发生故障，在遥控器或I-manager上会显示相应的故障代码，使维修和保养带来了极大的好处。
传统中央空调冷水机组只有少量的故障代码。
C•多联机系统由于是一种组合式的分散型中央空调机组，对于日后空调器的追加非常方便。
传统中央空调冷水机组一般无法进行追加。
D.多联机系统室内外机之间用冷媒铜管连接，管道的保养费用为零，室内机的日常保养费用也很低；
传统的中央空调系统采用水管和风管连接，由于水质的问题，水管结垢严重，如不定期清洗，系统制冷制热能力会日益下降，而这部分的维修保养费用相当高；而且传统的风机盘管室内机的日常保养费用也很高。
E.传统的水冷冷水机组+锅炉的方式存在诸多安全隐患，如锅炉和水管的滴漏等。
多联机系统无此问题
F•多联机空调的年维修费用非常低，日常的空调维护只有定期检查重要元器件和室内机的过滤网清洗工作，相对于中央空调冷水机组，年维修费用只有30%都
不到。
水冷冷水机组+锅炉
风冷热泵
多联机
设备维修费
主机3%:
730X3%=21.9万末端8%:
450X8%=36万
主机2%:
930X2%=18.6万末端8%:
450X8%=36万
年维修费用小于1%:
2000X1%=20万
合计
57.9万
54.6万
20万
7.智能化程度
多联机系统不仅可以提供功能强大的有线和无线遥控器，还有多种集中控制器
供业主选择，集中控制器的种类有：
集中遥控器，可以对多达64组，128台室内机
进行集中的控制；日程定时器，可以对64组，128台室内机进行一个星期，并且每天8次的日程预设定；统一开关控制器，可以对16组室内机进行统一的开关控制。
而且富士通公司还为业主提供可以控制多联机空调的楼宇自控系统。
最大可以控制和监视多达1024台室内机，或者后者可以控制和监视最大64台室内机。
这两种多联机空调楼宇自控系统价格非常低。
具体功能介绍请详见富士通智能化控制系
统。
而传统的冷水机组智能化程度相当低，不仅每天需要专人操作室外主机，而且如果要接入楼宇自控系统的话，系统配置和安装非常困难，且造价非常昂贵。
Outcfocrunit
Opennetwork
fi
比较表:
一般BMS产品
（可以连接冷水机组、多联机等）
富士通的I-manager
（只可连接富士通公司的多联机等产
品）
硬件要求
传感器、电子阀门、风机等各种执行器、PC、各种设备接口
I-manager控制接口IPU、PC
软件要求
针对不同用户开发不同的软件
专门的软件
控制对象
电梯、空调、消防等
富士通的进口商用机、脉冲电表、
HRV全热交换器、火警消防等
控制能力
空调系统监控、火警报警等
空调监控、火警报警、空调电力分单元测量、空调节能控制、远程监控等
初投资
每个控制点3000元，仅空调的自
控部分就要约400万（5万m2）
每个控制点不到1000元，空调的自
控仅需80万（5万m2）
8.分单兀、分户、分内机计费
传统中央空调冷水机组无法进行分单元、分户、分内机计费，在办公楼中一般
只能按面积分摊电费，非常不公平，而且容易引发矛盾。
富士通公司提供和多联机系统配套的l-manager和l-controller系统可以轻而易
举地解决这一问题。
他计算通过每一台室内机的冷媒流量、运转时间和回风温度，可以将每一台室内机耗了室外机多少电精确地计算出来。
这一功能尤其适合出租性办公楼和部门较多的企事业单位办公楼等。
9.管道井要求
多联机采用冷媒铜管连接内外机，只需要很细小的管道井就可以走冷媒管，对管道井的要求只有传统冷水机组的三分之一，尤其适用于旧楼改造项目。
新一代多联机-U产品对管道井的要求更低，只有原来机型的44%,也就是说只有传统冷水机组的六分之一。
12.节约吊顶空间，冷凝水不会滴漏
多联机变频中央空调系统是冷媒直接在管道内蒸发，冷媒管很细且安装时没有坡度要求；而且多联机嵌入式室内机很薄，一般都只有200~300mm左右，安装时
可以大大节约吊顶空间，增加房间的净层高。
如果在建筑设计的初期就将多联机设计进去，可以大大节约每层的层高，在同样高度的情况下，增加楼层，大大减少建筑投资。
传统中央空调冷水机组走大型的风管和水管，而且风机盘管等末端非常厚，一般都在400mm以上。
另外多联机大多数室内机都带有冷凝水提升泵，冷凝水可以强制提升500~1000mm，避免冷凝水回流，这样就可以有效地避免夏季冷凝水渗漏，破坏室内装潢。
14.室内机种类多，造型美观
多联机有11种室内机72种规格，可以满足各种不同室内装潢的需要；相反，风机盘管的种类非常少。
16.运行寿命长，冬季无防冻运行问题
多联机变频中央空调系统无大故障运行时间可达15年以上，寿命达20年以上。
而对水系统中央空调来讲进口机组寿命可达15年左右，但是水系统末端设备（风
机盘管、水管等）一般只有5~8年。
多联机变频中央空调系统冬季无防冻运行问题，而水系统中央空调到了冬季水泵必须24小时运行，否则会冻坏水管及设备，浪费大量能源。
12.初投资比较
设计冷量：
50,000m2X100kcal/h.m2=5,000,000kcal/h
用途：
出租及自用办公楼
一次性投资比较：
1.多联机空调
多联机设计冷量5,000,000kcal/h，约合2000Hp（多联机2500kcal/h为1Hp）
设备名称
价格
多联机室内外机组及安装费n
2,000万
电力增容费
130万
合计
2,130万
2.水冷冷水机组+锅炉
设备名称
价格
100万kcal/h水冷冷水机5台
450万
冷却塔：
150T/h10台
70万
水泵
20万
软化水
14万
落地式膨胀水箱
12万
水处理器
14万
配电柜
30万
板式热交换器5台
30万
10T然油锅炉（进口）
280万
油罐
60万
机房锅炉土建投资1
120万
空调末端设备
450万
电力增容费
120万
材料及安装费
240万
合计
1910万
3.风冷热泵
设备名称
价格
200RT风冷热泵
9台
930万
软化水
14万
落地式膨胀水箱
12万
水泵
20万
配电柜
32万
空调末端设备
450万
电力增容费
150万
材料及安装费
240万
合计
1848万
注：
多联机空调比传统风冷热泵机组约贵13%;比水冷机组约贵10%。
但是年运行费用可以节约40~50%以上；同时，使用多联机空调可以节约年维修费用70%；无需专门的空调管理人员，这项费用可以每年节约9万元（浙江地区的工资水平）；当然如果整幢大楼采用富士通的多联机+l-manager楼宇自控系统更可以节约近320万的初投资。
水冷冷水机组+锅炉
风冷热泵
多联机
初投资
1,910万
1,848万
2,130万
运行费用
374.2万
367.1万
255.5万
维修保养费用
57.9万
54.6万
20万
管理人工费用
9万
9万
无
自控系统初投资
400万
400万
80万
合计总投资（空调+自控）
2,310万
2,248万
2,210万
每年费用支出
441.1万
430.7万
275.5万
综上所述：
多联机空调虽然在空调本身的初投资略高，但是多联机系统本身包含了强大的控制系统，多联机卖的不仅仅是空调，同时也是自控。
从这点意义上来讲，多联机系统比传统冷水机组还要便宜。
同时，多联机系统的年度运行维护人工等费用非常低，给用户的日常使用带来的极大的经济收益。
另外多联机的使用优点突出，明显强于中央空调水系统（见上述的比较资料）。
多联机空调由于室内机非常薄，如果在方案设计初期就考虑使用多联机空调，可以大大节约每层建筑物的层高（每层可节约30cm~50cm），这节约下来的土建费用是无法估算的，如果在同样的高度下能多建一到两层，这个意外收益就更大了。
因此，最近几年在超大面积的办公楼项目中，多联机的使用比例日渐增加，尤其在江浙沪山东一带，更有取代传统中央空调的趋势。
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