水冷螺桿中央空調(diào)系統(tǒng)和VRV系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟比較

1、水冷螺桿中央空調(diào)系統(tǒng)和vrv系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟比較本文通過具體工程實際，從經(jīng)濟性、可調(diào)節(jié)性、安全可靠性、可操作性、維保方便性、建筑裝修協(xié)調(diào)性及環(huán)境影響等方面進行的分析比較和論證本文通過具體工程實際，從經(jīng)濟性、可調(diào)節(jié)性、安全可靠性、可操作性、維保方便性、建筑裝修協(xié)調(diào)性及環(huán)境影響等方面進行的分析比較和論證，認為水冷螺桿中央空調(diào)系統(tǒng)比采用vrv系統(tǒng)更有優(yōu)勢。技術(shù)經(jīng)濟比較vrv系統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)地鐵水冷螺桿1.工程概況廣州地鐵五號線車輛段與綜合基地位于廣州市黃埔魚珠，綜合樓與綜合樓相距50米，均須設(shè)置空調(diào)。綜合樓為六層綜合性建筑物，內(nèi)設(shè)辦公用房、廚房、餐廳、浴室、行車公寓、地下車庫、跟隨變電所及供電、機電檢

2、修間等。需空調(diào)的房間有餐廳、辦公用房、主要檢修車間、行車公寓，建筑面積18700平方米，空調(diào)面積9300平方米，計算冷負荷為1341kw，建筑面積冷負荷指標為7171w/m2綜合樓共四層，主要為辦公、工藝用房和部分會議室，其中，一、二層為通信信號用房，三、四層為控制中心和系統(tǒng)用房，建筑面積6500平方米，空調(diào)面積5300平方米，計算冷負荷為816kw，建筑面積冷負荷指標為12554w/m2綜合樓和綜合樓總建筑面積25200平方米，最大計算負荷為21573kw，出現(xiàn)時刻為17點，建筑面積冷負荷指標為8561w/m2，夜間負荷為6385kw。白天各時段負荷如下：計算時刻8點9點10點11點12點1

3、3點14點高峰系數(shù)1111111餐廳2201731kw1861kw會議161741kw795kw793kw745kw704kw762kw820kw公寓168258kw276kw276kw259kw245kw927kw997kw值班1740kw43kw43kw40kw38kw41kw44kw設(shè)備4573500kw3756kw3744kw3519kw3324kw3600kw3871kw走道1290kw97kw96kw91kw86kw93kw100kw冷負荷17997kw18951kw18901kw18009kw17549kw14918kw15742kw計算時刻15點16點17點18點19點20點2

4、1點冷負荷20678kw21381kw21573kw20912kw14700kw13952kw12959kw2.空調(diào)方案考慮綜合樓的地理位置、功能設(shè)置、建筑情況、空調(diào)負荷種類的分配以及對外立面要求較高等情況，主要有以下兩種空調(diào)方案：方案1變頻空調(diào)+定頻空調(diào)+新風的分體空調(diào)方案該空調(diào)方案主要設(shè)置大致情況有：在二十四小時負荷的空調(diào)房間采用專用的設(shè)備房分體定頻柜機，如afc主機房、mcs設(shè)備房、中央控制室等；在一些大開間的地方采用定頻式單聯(lián)的分體管道機，如餐廳、開敞式辦公間；在一些辦公室采用變頻多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)，室內(nèi)機采用隱藏風管機、天花卡式嵌入機等，如會議室、主任室、各工種辦公室、財務(wù)室、公寓等。另外

5、為滿足空調(diào)房間的人員新風量，在每層的兩側(cè)設(shè)隱藏式管道新風機。方案2集中冷源的空調(diào)方案該空調(diào)方案是在綜合樓負一層地下室設(shè)集中制冷機房，采用三臺單螺桿冷水機組，單臺制冷量7553kw。冷源除負擔綜合樓的空調(diào)冷負荷外，還為綜合樓提供冷量。兩棟建筑物夜間負荷為6385kw左右，滿足冷水機組低負荷運行特點，此時的cop=6385/20479=312。冷卻塔及水泵均各三臺，與冷水機組一一對應(yīng)，但能相互備用。冷凍水泵和冷卻水泵設(shè)置于負一層空調(diào)水泵房內(nèi)，冷卻塔設(shè)于大樓屋頂平面上。采取這種方案既能滿足工藝要求，又節(jié)省投資，避免由于設(shè)備備用而產(chǎn)生的浪費，還能使主機更好地適應(yīng)末端負荷的變化。3.空調(diào)方案的技術(shù)經(jīng)濟比

6、較為了科學合理地選擇空調(diào)方式，對兩種空調(diào)系統(tǒng)從經(jīng)濟性、可調(diào)節(jié)性、安全可靠性、可操作性、建筑裝修協(xié)調(diào)性及環(huán)境影響等方面進行分析比較和論證：3.1中央空調(diào)冷源配置制冷主機制冷主機三臺，單臺名義工況制冷量7553kw，冷凍水流量1292m3/h，冷卻水流量1550m3/h，電機額定功率90x2kw，輸入功率1670kw，主機cop=452，滿足蒸汽壓縮循環(huán)冷水機組工商業(yè)用和類似用途的冷水機組的要求，采用水冷雙機頭半封閉螺桿機組，其部分負荷時的耗電量為：出力%100959085807570656055504540353025耗電%100969187827873686461584036333027冷凍水

7、泵冷凍水泵三臺，單臺流量：143m3/h，揚程：34m，電機功率：30kw。冷卻水泵冷卻水泵三臺，單臺流量：171m3/h，揚程：24m，電機功率：22kw冷卻塔方型冷卻塔三臺，單臺循環(huán)水量：200m3/h，電機功率：375x2kw3.2中央空調(diào)冷源能效比冷源cop=22659/6795=333，采用美國ashrae的制冷系數(shù)綜合指標iplv=001a+042b+045c+012d=3003其中：a為負荷100%時的cop值，即a=333b為75%負荷時的cop值，即b=1699425/55759=3048c為50%負荷時的cop值，即c=113295/38286=2959d為25%負荷時的c

8、op值，即d=566475/18976=29853.3vrv系統(tǒng)冷源配置及能效比由于采用vrv系統(tǒng)，其最大系統(tǒng)制冷量為48hp，故負荷計算方式要受其制冷規(guī)模的限制，只能分區(qū)域進行，經(jīng)計算綜合樓和綜合樓設(shè)備配置負荷為258783kw。室外機配置據(jù)負荷計算結(jié)果，室外機配置為：38hp4臺，36hp6臺，24hp8臺，20hp12臺，18hp4臺，12hp4臺，8hp1臺。實際設(shè)備配置負荷為25936kw。vrv系統(tǒng)室外機能效比根據(jù)廠家提供的資料計算，vrv系統(tǒng)室外機能效比最大為2827；最小為268，遠小于中央空調(diào)冷源能效比cop=333，甚至其最大室外機能效比比中央空調(diào)冷源制冷系數(shù)綜合指標ipl

9、v=3003還小586%，這主要是vrv系統(tǒng)采用風冷渦旋式壓縮機而中央空調(diào)系統(tǒng)采用水冷螺桿壓縮機所決定的，且夜間中央空調(diào)cop=312，預示本工程中央空調(diào)運行成本較vrv系統(tǒng)運行成本低。3.4空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟性比較中央空調(diào)系統(tǒng)vrv系統(tǒng)差額建安造價498498674336-175838土建造價31524031524智能管理11525308525配電造價359254577-9845一次投資小計681197750106-68909折合年成本4541350007-4594年電費103447110947-75年水費129601296年維護費747767430734年管理費94545年費小計12122122

10、19-097年靜態(tài)成本166633172197-5564從以上數(shù)據(jù)可以看出，本工程采用中央空調(diào)系統(tǒng)無論一次性投資還是長期運行費用均較采用vrv系統(tǒng)成本低，因此，從經(jīng)濟性層面來講，本工程推薦采用中央空調(diào)系統(tǒng)。3.5空調(diào)系統(tǒng)可調(diào)節(jié)性比較vrv系統(tǒng)采用變頻控制，從52210hz分2935個檔位，負荷容量調(diào)節(jié)范圍10100%，能很好地適應(yīng)室外負荷的變化。中央空調(diào)系統(tǒng)采用三臺主機，每臺主機兩個機頭，每個壓縮機可分為四檔：0-40-70-100，整個中央空調(diào)冷源可分為19個檔位，負荷容量調(diào)節(jié)范圍667100%，也能很好地適應(yīng)室外負荷的變化。從以上分析可以看出，中央空調(diào)系統(tǒng)在適應(yīng)室外負荷變化的靈敏度方面較v

11、rv系統(tǒng)低，但負荷調(diào)節(jié)范圍比vrv系統(tǒng)稍廣，因此，從可調(diào)節(jié)性層面來講，中央空調(diào)系統(tǒng)和vrv系統(tǒng)各具優(yōu)勢，vrv系統(tǒng)更適合于要求溫度波動較小的場合。3.6空調(diào)系統(tǒng)安全可靠性比較中央空調(diào)系統(tǒng)冷源由三套相互獨立而又緊密聯(lián)系的系統(tǒng)組成，三套系統(tǒng)可互為備用，即使出現(xiàn)最不利情況，也可以通過切斷綜合樓冷凍水系統(tǒng)來保證綜合樓工藝用房的需要；對工藝用房，采用分散式全空氣系統(tǒng)，末端設(shè)備之間可以起到互為備用的目的?？照{(diào)冷凍水系統(tǒng)管徑大于50毫米全部焊接，而供工藝用房的水管均大于50毫米，經(jīng)試壓驗收合格后，可確保使用期內(nèi)不發(fā)生泄漏；空調(diào)凝結(jié)水管均置于工藝用房之外，不會對工藝用房造成威脅。vrv系統(tǒng)為全分散式系統(tǒng)，一套

12、系統(tǒng)發(fā)生故障不會影響其它系統(tǒng)的使用，對工藝用房采用兩套系統(tǒng)同時供冷，可起到互為備用的目的；系統(tǒng)管路為銅管，流體為制冷劑，經(jīng)過科學施工和嚴密測試可降低系統(tǒng)的泄漏可能；凝結(jié)水管盡量置于工藝用房之外，防止泄漏對工藝用房造成威脅。中央空調(diào)系統(tǒng)主要為風機盤管加新風方式，工藝用房采用分散式全空氣系統(tǒng)，vrv系統(tǒng)為全分散式系統(tǒng)，因此，這兩種方式對防火均有利，對防止sars等有害物的蔓延也同樣有效，由于vrv系統(tǒng)管路內(nèi)流體為制冷劑，如果發(fā)生泄漏將對工作人員不利，因此，從人員安全角度來說，vrv系統(tǒng)稍遜于中央空調(diào)系統(tǒng)。3.7空調(diào)系統(tǒng)可操作性比較vrv的智能控制系統(tǒng)可實現(xiàn)單機控制、區(qū)域或集中控制，每個室內(nèi)機與室外

13、機有通信終端，允許將數(shù)十臺室內(nèi)機連接到一個通信線路中；系統(tǒng)具有自診斷功能，能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的內(nèi)在問題；控制器可對各個單獨房間內(nèi)的空調(diào)加以控制。中央空調(diào)系統(tǒng)也能實現(xiàn)vrv系統(tǒng)的智能控制功能，不足之處是所需代價偏高。3.8空調(diào)系統(tǒng)環(huán)境影響比較中央空調(diào)系統(tǒng)和vrv系統(tǒng)均采用電能這一清潔能源，不會對大氣產(chǎn)生污染；vrv系統(tǒng)采用f22，在合理使用期內(nèi)符合氟利昂制冷劑替代進程的要求，中央空調(diào)系統(tǒng)完全能滿足氟利昂制冷劑替代進程的要求；vrv系統(tǒng)室外機較多，中央空調(diào)系統(tǒng)只有冷卻塔置于室外屋面上，很容易進行裝飾處理，對城市景觀來說，vrv系統(tǒng)的負面影響大于中央空調(diào)系統(tǒng)；中央空調(diào)系統(tǒng)的主要噪聲源均置于地下制冷機房內(nèi)

14、，對整個辦公區(qū)域無明顯影響，vrv系統(tǒng)室外機置于屋頂，其中噪音及振動對頂層用房有不利影響，同時，vrv系統(tǒng)的電磁影響較中央空調(diào)系統(tǒng)大的多。3.9空調(diào)系統(tǒng)建筑裝修協(xié)調(diào)性比較vrv系統(tǒng)有多種形式的室內(nèi)機，能與建筑裝修密切協(xié)調(diào)；中央空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備的型號種類比vrv系統(tǒng)的室內(nèi)機更豐富，與建筑裝修的協(xié)調(diào)性更好；vrv系統(tǒng)管路的管徑較中央空調(diào)系統(tǒng)小，對建筑層高和管網(wǎng)交叉的影響比中央空調(diào)系統(tǒng)有利；vrv系統(tǒng)室外機39臺，分散布置在屋面上，占用屋面凈面積65217m2，設(shè)備總重量21693kg，中央空調(diào)系統(tǒng)冷卻塔占用屋面凈面積35055m2，運行總重量13200kg，且冷卻塔集中布置，便于結(jié)構(gòu)處理，因此，屋

15、面荷載對建筑結(jié)構(gòu)和造價的影響中央空調(diào)系統(tǒng)比vrv系統(tǒng)有利的多。3.10空調(diào)系統(tǒng)維護保養(yǎng)方便性比較中央空調(diào)系統(tǒng)的末端設(shè)備和vrv系統(tǒng)的室內(nèi)機維保工作量相當，管網(wǎng)也差別不大，相差較大的主要是兩個系統(tǒng)的冷源部分，vrv系統(tǒng)投入使用初期室外機維保工作量較小，主要是例行檢查、緊固、加潤滑油、調(diào)校傳動裝置、清掃冷凝器和機殼等，中央空調(diào)系統(tǒng)冷源投入使用初期維保工作量較vrv系統(tǒng)室外機多，主要是多了水系統(tǒng)清洗；但使用四年后，vrv系統(tǒng)室外機維保工作量快速增長，且點多面廣，而中央空調(diào)系統(tǒng)冷源維保工作量增長緩慢，且維修地點相應(yīng)集中，因此，就整個使用期內(nèi)，vrv系統(tǒng)維保工作量比中央空調(diào)系統(tǒng)大。3.11空調(diào)系統(tǒng)其他方面比較中央空調(diào)系統(tǒng)的新風和換氣次數(shù)能夠得到保證，舒適性方面有微弱優(yōu)勢；中央空調(diào)的全空氣