空調(diào)設(shè)備選型及技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比分析

1、 中央空調(diào)設(shè)備選型及技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比分析本文主要針對500020000m2的中小型商用建筑是采用各種空調(diào)做出對比分析。一、概況中央空調(diào)的工作原理，是利用冷媒（傳輸熱量的媒質(zhì)叫冷媒）的物理原理，把室內(nèi)的熱量帶到室外去達(dá)到制冷制熱的效果。中央空調(diào)由有一臺主機(jī)通過風(fēng)道送風(fēng)或通過冷熱水管連接多個末端的方式來控制不同的房間以達(dá)到室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)目的的空調(diào) 。采用風(fēng)管送風(fēng)方式，用一臺主機(jī)即可控制多個不同房間或區(qū)域的空氣調(diào)節(jié)，并并且可引入新風(fēng)，有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，預(yù)防空調(diào)病的發(fā)生。中央空調(diào)的最突出特點是產(chǎn)生舒適的居住環(huán)境。 中央空調(diào)種類很多，按冷凝方式有風(fēng)冷和水冷二大類，其中風(fēng)冷又分渦旋式、螺桿式、活塞式等；水冷

2、又分螺桿式、吸收式、活塞式和離心式等；其區(qū)別在于水冷式空調(diào)的冷凝器采用冷卻水來冷卻，而風(fēng)冷式直接用風(fēng)來冷卻室外機(jī)的冷凝器，不需要冷卻水塔。目前風(fēng)冷使用比較多的是風(fēng)冷摸塊渦旋式和風(fēng)冷螺桿式二大種；水冷比較常用的是螺桿式、離心式、溴化鋰吸收式三種。以冷（熱）源載體一般分為冷媒系統(tǒng)和水系統(tǒng)兩大類，冷媒系統(tǒng)俗稱“氟系統(tǒng)”，室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)之間采用銅管相連，而銅管內(nèi)部通過的是冷媒介質(zhì)（以前的是氟利昂，現(xiàn)在用的稱為R410a、R407C),所以稱為氟系統(tǒng)；系統(tǒng)由室外機(jī)、室內(nèi)主機(jī)、送風(fēng)管道以及各個房間的風(fēng)口和調(diào)節(jié)閥等組成。水系統(tǒng)，室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)之間采用水管相連，水管內(nèi)部通過的是水，即以水為媒介所以稱之為水系統(tǒng)

3、，系統(tǒng)由室外機(jī)、水管道、循環(huán)水泵及各個室內(nèi)的末端（風(fēng)機(jī)盤管、明裝等）組成。目前常見的商用中央空調(diào)形式有：溴化鋰機(jī)組、水冷螺桿機(jī)組、多聯(lián)RVR空調(diào)機(jī)組、風(fēng)冷模塊、風(fēng)冷螺桿機(jī)、離心機(jī)等。 二、目前主要的中央空調(diào)技術(shù): 1、多聯(lián)VRV空調(diào)機(jī)組工作原理其工作原理是通過控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量，通過控制室內(nèi)外換熱器的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，適時地滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷要求的高效率冷劑空調(diào)系統(tǒng)。一般都采用變頻壓縮機(jī)、多極壓縮機(jī)、卸載壓縮機(jī)或多臺壓縮機(jī)組合來實現(xiàn)壓縮機(jī)容量控制。 多聯(lián)機(jī) VRV空調(diào)系統(tǒng)圖多聯(lián)機(jī)俗稱”一拖多”，其主導(dǎo)思想是“變頻、一拖多和多拖多”，指的是一臺室外機(jī)通過配管連接兩臺或兩臺

4、以上室內(nèi)機(jī)，室外側(cè)采用風(fēng)冷換熱形式、室內(nèi)側(cè)采用直接蒸發(fā)換熱形式的一次制冷劑空調(diào)系統(tǒng)。在多聯(lián)機(jī) VRV空調(diào)系統(tǒng)中，一臺室外機(jī)與一組室內(nèi)機(jī)（一般可達(dá)50臺）相連的系統(tǒng)稱為單元 VRV空調(diào)系統(tǒng)或變頻空調(diào)器；一臺或多臺室外機(jī)與多臺室內(nèi)機(jī)相連的系統(tǒng)稱為多元 VRV空調(diào)系統(tǒng)。多聯(lián)機(jī)分類按外機(jī)冷卻形式分類，主要有風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)和水冷多聯(lián)機(jī)兩種；按壓縮機(jī)形式分類，主要有變頻多聯(lián)和數(shù)碼渦旋多聯(lián)兩種。目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益廣泛的應(yīng)用。  2 多聯(lián)機(jī) VRV空調(diào)系統(tǒng)特點 控制先進(jìn)，運行可靠，節(jié)約能源、運行費用低，節(jié)省占用空間，設(shè)備在運行過程中,無須專人進(jìn)行維護(hù),有效地減少設(shè)備維保費用。 機(jī)組

5、適應(yīng)性好，制冷制熱溫度范圍寬，但送回風(fēng)溫差大，空氣干燥度高，導(dǎo)致舒適性差； 設(shè)備造價高，VRV系統(tǒng)接點多，容易導(dǎo)致氟利昂的泄漏，同時也會因此形成冰堵，阻礙制冷劑的循環(huán)，影響機(jī)組制冷（熱），且制冷泄漏不易察覺，維修難度大；   2、水冷螺桿機(jī)組中央空調(diào)系統(tǒng)；工作原理螺桿機(jī)組的核心是采用螺桿式壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式的容積式氣體壓縮機(jī)，能在低蒸發(fā)溫度或高壓縮比工況下可單級壓縮，通過滑閥裝置，使制冷量可在10100范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。其系統(tǒng)由蒸發(fā)器、螺桿式制冷壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流裝置4大部件組成封閉式工作系統(tǒng)，在滿液式或臥殼式蒸發(fā)器中，制冷劑液體在較低的飽和溫度、壓力狀態(tài)下，吸收

6、進(jìn)入蒸發(fā)器傳熱管內(nèi)冷水的熱量而沸騰氣化，相對的使管內(nèi)冷水出水溫度下降7，通過管道輸送提供給室內(nèi)氣-水熱交換器冷卻送風(fēng)，達(dá)到制冷的目的。水冷螺桿式冷水機(jī)組不具備制熱制熱功能，要制熱功能還需另外配置鍋爐等加熱裝置。水冷螺桿式冷水機(jī)組單機(jī)制冷量從150到4000KW，適用于中、大型工程。 系統(tǒng)特點：·螺桿機(jī)組COP值較高，但通過水載體輸送到客戶末端，有一定的冷量損失，而且只能實現(xiàn)單冷，制熱還需另外配置鍋爐等加熱裝置，需要專用機(jī)房和鍋爐房，還需專人值守；·初投資較低，運行費用高。·它具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、占地面積小、操作維護(hù)方便、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)待優(yōu)點，因而獲得了廣泛的應(yīng)

7、用。3、風(fēng)冷熱泵螺桿機(jī)組工作原理 風(fēng)冷螺桿熱泵機(jī)組與水冷螺桿機(jī)組的工作原理類似，不同的是風(fēng)冷螺桿熱泵機(jī)組是以空氣作為冷熱源，通過風(fēng)機(jī)冷卻主機(jī)冷凝器制冷劑后，制冷劑在主蒸發(fā)器里吸收媒介水的熱量，使媒介水變成低溫冷凍水（或溫水），冷凍水（或溫水）用水泵循環(huán)至室內(nèi)末端裝置，在末端裝置處冷（熱）水與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱量交換。而水冷機(jī)組是由冷卻水來冷卻冷凝器的，即冷卻塔。同時風(fēng)冷螺桿式熱泵機(jī)組在機(jī)組內(nèi)部至少增加了一個四通換向閥，做為制冷或制熱的功能切換?？照{(diào)機(jī)組安裝時直接置于屋頂或室外空間，無需專用機(jī)房、冷卻塔、冷卻水泵、冷卻水系統(tǒng)，熱泵型機(jī)組還可以代替熱水鍋爐取暖。單機(jī)制冷量從253kW到1165kW能夠

8、滿足各種環(huán)境的需要，適用于各種商用和民用建筑，如商場、餐廳、辦公樓、賓館、住宅等。圖1-1水冷螺桿式機(jī)組安裝示意圖 圖1-2風(fēng)冷螺桿式機(jī)組安裝示意圖 風(fēng)冷熱泵螺桿機(jī)組特點 ·運行寧靜、安全可靠，風(fēng)機(jī)電機(jī)的防護(hù)等級達(dá)到IP54，可防塵、防水，使用安全可靠。 ·安裝方便，不需要冷卻塔、冷卻水泵及專用機(jī)房。可安裝于屋頂、地面等室外地方。 ·采用智能化微電腦程序控制，具有強(qiáng)勁的溫度調(diào)節(jié)能力，穩(wěn)定可靠，節(jié)能低噪。 圖三、風(fēng)冷螺桿機(jī)機(jī)組圖片 4、溴化鋰吸收式冷水機(jī)組：工作原理以熱能為動力，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑，制取0以上的冷媒水。吸收式制冷機(jī)主要由發(fā)生器、冷凝器

9、、蒸發(fā)器和吸收器組成。當(dāng)溴化鋰水溶液在發(fā)生器內(nèi)受到熱媒水加熱后，溶液中的水不斷汽化；水蒸氣進(jìn)入冷凝器，被冷卻水降溫后凝結(jié)；隨著水的不斷汽化，發(fā)生器內(nèi)的溶液濃度不斷升高，進(jìn)入吸收器；當(dāng)冷凝器內(nèi)的水通過節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器時，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器內(nèi)冷媒水的熱量，從而達(dá)到降溫制冷的目的；在此過程中，低溫水蒸氣進(jìn)入吸收器，被吸收器內(nèi)的濃溴化鋰溶液吸收，溶液濃度逐步降低，由溶液泵送回發(fā)生器，完成整個循環(huán)。 吸收式冷水機(jī)組常見的有直燃型、蒸汽型、熱水型三類。其冷量范圍為230到5800KW，適用于中型、大型、特大工程。 系統(tǒng)特點：·直燃型溴化鋰空調(diào)系統(tǒng)，需要專用機(jī)房和儲油罐。

10、·系統(tǒng)復(fù)雜，維護(hù)保養(yǎng)要求也高，因此必須配專人管理和維護(hù)。·系統(tǒng)初投資較低，但運行費和維護(hù)保養(yǎng)費用高，機(jī)組能耗高。·空調(diào)效率高。但系統(tǒng)對氣密性要求高，即使漏入微量的空氣也會影響冷水機(jī)組的性能，一般制冷量年衰減量高達(dá)1020%。5、風(fēng)冷熱泵模塊空調(diào)機(jī)組  工作原理風(fēng)冷熱泵機(jī)組的輸送介質(zhì)通常為水溶液。它是由室外主機(jī)產(chǎn)生空調(diào)冷、熱水，由管路系統(tǒng)輸送至室內(nèi)的各末端裝置；在末端裝置冷熱交換產(chǎn)生出冷、熱風(fēng)，以維持室內(nèi)較舒適的溫度。 所謂模塊機(jī)其實就是一種控制方式，模塊式風(fēng)冷冷水機(jī)組是由各個獨立的單元風(fēng)冷熱泵機(jī)組組合而成，靠機(jī)組的運行臺數(shù)或壓縮機(jī)的運行個數(shù)來進(jìn)

11、行能量調(diào)節(jié)，一般以一個壓縮機(jī)為一個控制模塊，根據(jù)交換效果來控制壓縮機(jī)的投入或退出，控制系統(tǒng)能根據(jù)每臺機(jī)組的運行時間自動調(diào)節(jié)機(jī)組起停。風(fēng)冷模塊式機(jī)組每個模塊均有兩套獨立的工作系統(tǒng)，如果其中一套系統(tǒng)有故障，不會影響其它系統(tǒng)的正常運行，而且可不停機(jī)進(jìn)行維修，整個空調(diào)系統(tǒng)不會受到影響，可靠性強(qiáng)。目前用于風(fēng)冷熱泵的壓縮機(jī)型式主要有活塞式、渦旋式、螺桿式三種型式。模塊機(jī)組每個單元模塊的名義制冷量不同，有40kw、60kw、80kw和120kw可選，通過組合1-8個相同或不同的單元模塊，構(gòu)成制冷量在40-960kw范圍的空調(diào)機(jī)組，能夠滿足各種環(huán)境的需要。廣泛應(yīng)用于新建的大小工業(yè)與民用建筑空調(diào)工程。適用場所如

12、：1000-20000的賓館、酒店、餐廳、辦公大樓、商場超市、影院、體育館、醫(yī)院及廠房等各類建筑。 機(jī)組特點： （1）各模塊單元既可串聯(lián)并聯(lián)安裝又可獨立安裝使用，適用于不同場所。應(yīng)用范圍廣、空間伸縮性強(qiáng)?？筛鶕?jù)用戶需要組合模塊單元的數(shù)量，能量適用范圍廣。 （2） 模塊化機(jī)組的可靠性高，該風(fēng)冷熱泵機(jī)組由數(shù)個模塊組成，任何模塊的臨時檢修停運都不會影響整機(jī)的正常運行，大大提高了整個空調(diào)系統(tǒng)的合理性和可靠性。 （3）風(fēng)冷模塊機(jī)組可任意放置屋頂或地面，沒有機(jī)房設(shè)施和冷卻水塔系統(tǒng)，不占用有效使用面積。同時安裝施工工作大為簡便。 （4）由于風(fēng)冷模塊機(jī)組在運行過程中是全電腦自動控制，所以日常不需要專業(yè)技術(shù)人員

13、管理， （5）投入或退出的電功率較小，比較節(jié)能，對局部電網(wǎng)沖擊小。 （6）初投資較高，運行費用適中，維修、保養(yǎng)方便，缺點是占地面積大。 （7）能效比低于水冷換熱方式風(fēng)冷熱泵機(jī)組，受環(huán)境溫度的影響較大，環(huán)境溫度低于-5一般需增加輔助電加熱。 3、單元模塊式風(fēng)冷熱泵空調(diào)主機(jī)圖片 2、模塊式風(fēng)冷熱泵空調(diào)主機(jī)效果圖四、項目概況 北區(qū)商務(wù)中心，總建筑面積為15023，建筑物總高度為23.4米；其中地下1層面積為3574，地上4層總面積為11449，其中1、2、3層層高為4.5米、4層9.9米。一層建筑面積3234.3，功能分區(qū)為餐廳、商鋪、超市；二層面積為2732.9，內(nèi)設(shè)棋牌室、足浴中心；三、四層為電

14、影院及配套小超市，總面積為4978.4。 根據(jù)項目實際情況，考慮到商務(wù)中心三、四層電影院已有合作單位，而一、二層還沒有具體合作單位，現(xiàn)設(shè)計規(guī)劃的功能分區(qū)，后期變數(shù)較大；同時因各服務(wù)場所，所需冷熱負(fù)荷的時間不一致，因此根據(jù)實際情況，擬提出以下二種空調(diào)方案。方案一、選用2臺風(fēng)冷熱泵螺桿冷熱水機(jī)組，互為備用，負(fù)荷較小時，開一臺機(jī)組，負(fù)荷較大時，2臺機(jī)組同時開啟。優(yōu)點：空調(diào)效率較高。缺點：不節(jié)能，可靠性較低。方案二、2臺風(fēng)冷熱模塊機(jī)組和一臺風(fēng)冷熱泵螺桿冷熱水機(jī)，根據(jù)功能分區(qū)，一、二層選用2組風(fēng)冷熱模塊機(jī)組，各樓層一臺，2臺機(jī)組中間安裝閥門，平時獨立運行，故障是互為備用。三、四層電影因冷熱負(fù)荷較大，選用

15、一臺高效率風(fēng)冷熱泵螺桿冷熱水機(jī)，機(jī)組采用雙機(jī)頭機(jī)組，互為備用，負(fù)荷較小時，開一臺機(jī)組，負(fù)荷較大時，2臺機(jī)組同時開啟。優(yōu)點：空調(diào)效率較高，節(jié)能，可靠性較高。缺點：設(shè)備造價較高。五、總結(jié)中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的選擇，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小、能源提供方式、便利程度、等多種客觀條件決定。任何一種冷凍站方案都不能盡善盡美，工程中要因地制宜，既要考慮冷凍站的初投資、運行費等經(jīng)濟(jì)性能，也要考慮冷凍站的噪聲、振動、運行、操作、維護(hù)管理等技術(shù)性能，與工程整體及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；既要考慮當(dāng)前投資效益，也要考慮長遠(yuǎn)利益，合理選擇中央空調(diào)方案。經(jīng)綜合考慮建議本工程選用方案2。三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比空調(diào)方案適用性可行性可靠性效率投資能耗運行

16、費用操作管理的方便性環(huán)境影響舒適性使用壽命控制水冷螺桿式冷水機(jī)鍋爐單機(jī)容量大，適用于大中型工程系統(tǒng)效率隨環(huán)境溫度的波動很小，制冷效率高因單臺機(jī)組，可靠性低，對電網(wǎng)沖擊大制冷效率高，制熱效率較低初投資低，系統(tǒng)相對復(fù)雜能效較高耗電量大，運行費用最高，需定期進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)管理非常麻煩，需配備專業(yè)技術(shù)人員，機(jī)房面積最大，需配備專業(yè)操作人員噪聲大、振動大。室內(nèi)舒適性好，1520電腦自動控制，自動保護(hù),負(fù)荷自動調(diào)節(jié),操作簡單,風(fēng)冷熱泵螺桿式冷（熱）水機(jī)單機(jī)容量較小，適用于中小型工程冬季供熱受室外氣溫影響較大，需增輔助加熱，多臺壓縮機(jī)組合。運行可靠，制冷效率較高機(jī)組價格高能效較高耗電量大，運行費用最較低，需

17、定期進(jìn)行維護(hù)，操作管理方便可放置在屋頂或室外地坪上，無需機(jī)房，噪聲振動較小，室內(nèi)舒適性好，1520電腦自動控制，自動保護(hù),負(fù)荷自動調(diào)節(jié),操作簡單,直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組單機(jī)容量大，適用于大中型工程無振動、無磨損，運行穩(wěn)定可靠，轉(zhuǎn)動部件少，故障率低，運行可靠，制冷、制熱效率高價格較高，系統(tǒng)相對復(fù)雜高能耗，耗電量很少，運行費用最高，需定期進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)管理比較簡單，需配備專業(yè)技術(shù)人員，對大氣環(huán)境污染較少噪聲小，振動小。室內(nèi)舒適性好，1015電腦自動控制，自動保護(hù),負(fù)荷自動調(diào)節(jié),操作簡單,制冷量調(diào)節(jié)方便模塊化風(fēng)冷熱泵單機(jī)容量較小，適用于中小型工程冬季供熱受室外氣溫影響較大，需增輔助加熱，并聯(lián)技術(shù)，穩(wěn)定可靠，可靠性高制冷、制熱效率較