冷熱源工程課件

第2章空調(diào)冷熱源的選擇1第2章空調(diào)冷熱源的選擇12.1空調(diào)冷熱源的選擇原則作為空調(diào)系統(tǒng)中最重要設(shè)備之一的冷熱源，在工程設(shè)計(jì)方案階段就應(yīng)考慮。冷熱源的選擇依據(jù)不僅包括系統(tǒng)自身的要求，而且還要涉及到所在地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)、價(jià)格、政策導(dǎo)向、環(huán)境保護(hù)等。1）熱源應(yīng)優(yōu)先采用城市、區(qū)域供熱或工廠余熱。2）在有燃?xì)夤?yīng)時(shí)，尤其是在實(shí)行分季計(jì)價(jià)、價(jià)格優(yōu)廉的地區(qū)，可采用燃?xì)忮仩t、機(jī)組等供冷、供熱。3）若無上述熱源和氣源時(shí)，可采用燃煤、燃油鍋爐供熱，電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組供冷或燃油吸收式機(jī)組供冷、供熱。4）根據(jù)建筑物全年空調(diào)負(fù)荷分布規(guī)律和制冷機(jī)部分負(fù)荷下的調(diào)節(jié)特性系數(shù)，合理選擇制冷機(jī)的機(jī)型、臺(tái)數(shù)和調(diào)節(jié)方式，提高制冷系統(tǒng)在部分負(fù)荷下的運(yùn)行效率，以降低全年總能耗。5）夏熱冬冷地區(qū)、干旱缺水地區(qū)的中、小型建筑，可采用空氣源熱泵或地下埋管式地源熱泵冷（熱）水機(jī)組供冷、供熱。6）當(dāng)有天然水等資源可利用時(shí)，可采用水源熱泵冷（熱）水機(jī)組供冷、供熱。7）在峰谷電價(jià)差較大的地區(qū)，利用低谷電價(jià)時(shí)段蓄冷（熱）有顯著經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，可采用蓄冷（熱）系統(tǒng)供冷（熱）。8）在大型的商業(yè)或公共建筑群，有條件時(shí)宜采用熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)或集中供冷、供熱站。9）保護(hù)大氣臭氧層，避免產(chǎn)生溫室效應(yīng)，積極采用HFC以及HCFC類替代制冷劑。22.1空調(diào)冷熱源的選擇原則1）熱源應(yīng)優(yōu)先采用城市、區(qū)域供冷熱水機(jī)組的性能系數(shù)制冷性能系數(shù)開啟式制冷壓縮機(jī)的制冷性能系數(shù)COP是指某一工況下，制冷壓縮機(jī)的制冷量與同一工況下制冷壓縮機(jī)軸功率的比值封閉式制冷壓縮機(jī)的制冷性能系數(shù)COP是指某一工況下，制冷壓縮機(jī)的制冷量與同一工況下制冷壓縮機(jī)的輸入功率的比值2.制熱性能系數(shù)開啟式壓縮機(jī)在熱泵循環(huán)工作時(shí)，其制熱性能系數(shù)COP是指某一工況下，制冷壓縮機(jī)的制熱量與同一工況下制冷壓縮機(jī)軸功率的比值封閉式壓縮機(jī)在熱泵循環(huán)工作時(shí)，其制熱性能系數(shù)COP是指某一工況下，制冷壓縮機(jī)的制熱量與同一工況下制冷壓縮機(jī)軸功率的比值3冷熱水機(jī)組的性能系數(shù)32.2冷熱水機(jī)組的主要性能比較空調(diào)工程中常用的冷熱水機(jī)組的機(jī)型有：往復(fù)活塞式冷水機(jī)組螺桿式冷水機(jī)組離心式冷水機(jī)組蒸汽溴化鋰雙效吸收式冷水機(jī)組直燃型溴化鋰雙效吸收式冷熱水機(jī)組風(fēng)冷熱泵型冷熱水機(jī)組機(jī)組的應(yīng)用性能主要包括：制冷量范圍、性能系數(shù)、調(diào)節(jié)特點(diǎn)等2.2.1活塞式冷水機(jī)組

是一種最早用于空調(diào)工程中的機(jī)型。結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、操作簡(jiǎn)單、管理方便等，可為空調(diào)系統(tǒng)提供5~12℃左右的冷水，適用于負(fù)荷比較分散的建筑群以及制冷量小于580kW的中小型空調(diào)系統(tǒng)。單機(jī)制冷量最大制冷量約為1160kW，為擴(kuò)大制冷量，一臺(tái)冷水機(jī)組可以選用多臺(tái)壓縮機(jī)組裝在一起，構(gòu)成多機(jī)頭冷水機(jī)組。目前，國(guó)內(nèi)最多有配置8臺(tái)壓縮機(jī)的機(jī)組，機(jī)組制冷量達(dá)900kW。2.機(jī)組的性能評(píng)價(jià)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18430.1-2001中規(guī)定，制冷量大于116kW的水冷式機(jī)組，性能系數(shù)COP不應(yīng)低于3.6kW/kW，風(fēng)冷式機(jī)組的COP不應(yīng)低于2.57kW/kW3.能量調(diào)節(jié)制冷量調(diào)節(jié)靠調(diào)節(jié)壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)過壓縮機(jī)氣缸的上載或卸載，有級(jí)調(diào)節(jié)。42.2冷熱水機(jī)組的主要性能比較2.2.1活塞式冷水機(jī)組1蒸發(fā)器2冷凝器3壓縮機(jī)51蒸發(fā)器2冷凝器3壓縮機(jī)52.2.2螺桿式冷水機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)，冷量能無級(jí)調(diào)節(jié)，節(jié)能性好，易損件少。適用于制冷量在580~1163kW的高層建筑、賓館、飯店、醫(yī)院、科研院所等大、中型空調(diào)制冷系統(tǒng)。單機(jī)制冷量典型的制冷量范圍為700~1000kW。2.性能評(píng)價(jià)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18430.1-2001中規(guī)定，水冷式機(jī)組，制冷量大于230kW，性能系數(shù)不應(yīng)低于3.85kW/kW。3.能量調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的排氣量來調(diào)節(jié)制冷量，主要靠壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)；多機(jī)頭機(jī)組的能量調(diào)節(jié)還可由增減壓縮機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)來實(shí)現(xiàn)。4.應(yīng)用工況范圍《蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組工商業(yè)用和類似用途的冷水（熱泵）機(jī)組》（GB/T18430.1-2001）規(guī)定的螺桿式冷水機(jī)組變工況性能溫度條件見下表功能室內(nèi)側(cè)換熱器室外側(cè)換熱器冷熱水水冷式風(fēng)冷式蒸發(fā)冷卻式進(jìn)口水溫出口水溫進(jìn)口水溫出口水溫干球溫度濕球溫度干球溫度濕球溫度制冷5~1515.5~3321~4315.5~27制熱40~5015~21－7~2162.2.2螺桿式冷水機(jī)組功能室內(nèi)側(cè)換熱器室外側(cè)換熱器冷熱水772.2.3離心式冷水機(jī)組

結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪聲較低、能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)，適用于制冷量于1163kW的大中型建筑物，如：賓館、劇院、博物館、商場(chǎng)、高層建筑、寫字樓等大中型空調(diào)制冷系統(tǒng)。1.單機(jī)制冷量制冷量在1000kW以上。2.性能評(píng)價(jià)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18430.1-2001中規(guī)定，水冷式機(jī)組，制冷量大于230kW，性能系數(shù)不應(yīng)低于4.7kW/kW。3.能量調(diào)節(jié)1）變速調(diào)節(jié)改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)排氣量。此種方法調(diào)節(jié)最經(jīng)濟(jì)，但必須在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可變時(shí)才能采用。2）進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)改變進(jìn)口截止閥的開度開調(diào)節(jié)排氣量。3）進(jìn)口導(dǎo)流葉片調(diào)節(jié)用設(shè)置在壓縮機(jī)葉輪前的進(jìn)口導(dǎo)流葉片，使進(jìn)口氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而使葉輪加給氣流的動(dòng)能發(fā)生改變。4）冷凝器冷卻水量調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)冷卻水量來改變制冷劑的冷凝溫度，實(shí)現(xiàn)制冷量的調(diào)節(jié)5）旁通調(diào)節(jié)也稱反喘振調(diào)節(jié)，即通過進(jìn)、排氣管之間設(shè)置的旁通管和旁通閥，使一部分高壓氣體旁通返回壓縮機(jī)進(jìn)氣管。4.應(yīng)用工況范圍－－同螺桿式冷水機(jī)組。82.2.3離心式冷水機(jī)組81離心式壓縮機(jī)2電動(dòng)機(jī)3冷凝器4蒸發(fā)器5儀表箱91離心式壓縮機(jī)2電動(dòng)機(jī)3冷凝器2.2.3溴化鋰吸收式冷（熱）水機(jī)組可分為：蒸汽型冷水機(jī)組、熱水型冷水機(jī)組、直燃型冷熱水機(jī)組，其中蒸汽型和直燃型應(yīng)用得更為廣泛。性能評(píng)價(jià)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2005）5.4.9規(guī)定：蒸汽、熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組和直燃型溴化鋰吸收式冷（溫）水機(jī)組應(yīng)選用能量調(diào)節(jié)裝置靈敏、可靠的機(jī)型，在名義工況下的性能參數(shù)應(yīng)符合下表的規(guī)定。機(jī)型名義工況性能參數(shù)冷（溫）水進(jìn)/出口溫度冷卻水進(jìn)/出口溫度蒸汽壓力MPa單位制冷量蒸汽耗量kg/kWh性能系數(shù)W/W制冷制熱蒸汽雙效18/130.80.251.4012/70.41.311.28直燃供冷12/730/351.10供熱出口600.90102.2.3溴化鋰吸收式冷（熱）水機(jī)組機(jī)型名義工況性能參數(shù)冷高壓發(fā)生器低壓發(fā)生器冷凝器蒸發(fā)器吸收器蒸發(fā)器泵抽氣裝置發(fā)生器泵吸收器泵低溫?fù)Q熱器調(diào)節(jié)閥高溫?fù)Q熱器11高壓發(fā)生器112.能量調(diào)節(jié)由安裝在從吸收器到發(fā)生器去的稀溶液管路上的三通閥來完成的，可實(shí)現(xiàn)10%~100%范圍內(nèi)制冷量的無級(jí)調(diào)節(jié)。3.使用工況范圍下表摘自GB/T18431-2001參數(shù)名義工況使用范圍參數(shù)名義工況使用范圍冷水出口溫度75~10蒸汽壓力MPa0.10.08~0.12108~130.250.20~0.301313~180.40.35~0.45冷卻水進(jìn)口溫度30(32)24~340.60.50~0.65冷卻水流量（％）10060~1200.80.65~0.852.2.5風(fēng)冷熱泵型冷（熱）水機(jī)組在我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)的中、小型工程乃至大型工程中被廣泛地應(yīng)用。特點(diǎn)1）使用方便，只需接上電源和空調(diào)水管，不需要水冷卻系統(tǒng)，即冷卻塔、冷卻水泵及冷卻管路。122.能量調(diào)節(jié)參數(shù)名義工況使用范圍參數(shù)名義工況使用范圍冷水出2）不需要燃料輸送管道和輸送費(fèi)用3）運(yùn)行管理簡(jiǎn)單4）機(jī)組的價(jià)格較水冷機(jī)組和相同容量的制熱設(shè)備貴2.性能分析1）按我國(guó)制定的標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組的額定制冷量指室外溫度為35℃，出水溫度為7℃時(shí)的制冷量。制冷量隨冷水溫度的提高而增加，并隨室外溫度的升高而減少。2）按我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)組的額定制熱量指室外空氣干球溫度為7℃，濕球溫度為6℃，出水溫度為45℃時(shí)的制熱量。制熱量隨出水溫度上升和室外溫度下降而減少。此時(shí)還必須考慮周期除霜。3）機(jī)組生產(chǎn)廠提供的機(jī)組制熱量均為瞬時(shí)制熱量，并未計(jì)入除霜所引起的熱量損失。為此，風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組冬季的制熱量，應(yīng)根據(jù)室外空調(diào)計(jì)算溫度修正系數(shù)和除霜修正系數(shù)按下式計(jì)算：132）不需要燃料輸送管道和輸送費(fèi)用132.3空調(diào)冷熱源能源的選擇能源的種類1）電源目前，空調(diào)冷熱水機(jī)組的能源絕大部分是電能。據(jù)估計(jì)，電動(dòng)型機(jī)組在我國(guó)空調(diào)機(jī)型中占70%以上。電能是一種清潔、高品位能源，使用方便，機(jī)組能效比與自動(dòng)化程度高。、注意鼓勵(lì)采用冰蓄冷系統(tǒng)。2）蒸汽可用于蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。還可用于集中式空調(diào)熱水系統(tǒng)的熱源。3）燃油與燃?xì)庵饕糜谥比夹弯寤囄帐綑C(jī)組。4）熱水此處的熱水主要指熱網(wǎng)提供的高溫?zé)崴鳛闊崴帷?.冷熱源的選擇考慮1）工程的能源條件各地方、各工程的能源條件是不一樣的，甚至差異很大，其中包括各地的能源政策、能源的價(jià)格，能源供應(yīng)的可靠性等。在確定空調(diào)冷熱源時(shí)，必須以具體工程的能源背景為基礎(chǔ)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。電能燃?xì)馊加驼羝?）環(huán)境保護(hù)涉及建筑外環(huán)境與內(nèi)環(huán)境。溫室氣體、噪聲、廢熱

142.3空調(diào)冷熱源能源的選擇142.4冷（熱）水機(jī)組的配置負(fù)荷特點(diǎn)空調(diào)系統(tǒng)的冷熱負(fù)荷是空調(diào)設(shè)備，包括冷熱水機(jī)組選擇、配置的依據(jù)。不同性質(zhì)、不同類別的工程有著不同的負(fù)荷特點(diǎn)。1）旅館建筑的最大負(fù)荷一般在傍晚或晚上2）辦公建筑的室內(nèi)負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定3）體育館與劇院等的負(fù)荷更為集中因此，如何配置機(jī)組，使它的冷熱量不僅能滿足最大負(fù)荷的需要，而且始終能與部分負(fù)荷相匹配，讓機(jī)組在較高的效率下運(yùn)行。2.機(jī)組臺(tái)數(shù)與單機(jī)容量為了保證系統(tǒng)可靠地運(yùn)行以及適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷的變化，機(jī)組宜配置多臺(tái)。只有在很特殊的情況，如工程較小、機(jī)房面積不夠，或投資有困難時(shí)，才考慮只設(shè)一臺(tái)機(jī)組，且優(yōu)先考慮多機(jī)頭機(jī)組。

當(dāng)選用多臺(tái)機(jī)組時(shí)，單機(jī)容量是否需要相同，主要根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的情況，尤其是最小負(fù)荷值來定。如：有3臺(tái)同容量機(jī)組，當(dāng)負(fù)荷減小到只需運(yùn)行一臺(tái)機(jī)組時(shí)，機(jī)組仍具有較高的效率，那么3臺(tái)同容量機(jī)組視為合理；反之，當(dāng)負(fù)荷減小到對(duì)一臺(tái)機(jī)組而言為很低的負(fù)荷率，在此負(fù)荷率下機(jī)組的運(yùn)行效率很低，甚至不能正常運(yùn)行時(shí)，則宜配置一臺(tái)能較好匹配最小負(fù)荷的機(jī)組－－在辦公樓中，在正常下班時(shí)間后，總是有少數(shù)人會(huì)滯留一段時(shí)間，此時(shí)的負(fù)荷一般占滿負(fù)荷值很小的比例，若單機(jī)容量配置偏大，離心式機(jī)組會(huì)出現(xiàn)喘振，其他形式的機(jī)組也會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)行工況。152.4冷（熱）水機(jī)組的配置153.不同能源機(jī)組的匹配在當(dāng)前各地能源結(jié)構(gòu)差異較大、能源價(jià)格很復(fù)雜的情況下，選擇單一能源的機(jī)組有時(shí)會(huì)受到制約或未必合理。如：1）全部采用電驅(qū)動(dòng)冷水機(jī)組，電力應(yīng)受到限制，或電壓等級(jí)將因此提高以及變壓器容量因此增大造成不經(jīng)濟(jì)2）當(dāng)有廉價(jià)蒸汽、燃?xì)饣蛉加?，由溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組承擔(dān)主要冷熱負(fù)荷，但在某一時(shí)段又有較小冷負(fù)荷，若另配小容量電動(dòng)機(jī)組效率更高時(shí)3）當(dāng)配以兩種能源的機(jī)組認(rèn)為系統(tǒng)運(yùn)行更可靠時(shí)163.不同能源機(jī)組的匹配162.5制冷機(jī)房冷（熱）負(fù)荷的計(jì)算根據(jù)空調(diào)需要的冷負(fù)荷，計(jì)算出制冷機(jī)房設(shè)計(jì)的最大冷負(fù)荷、平均小時(shí)冷負(fù)荷，作為選擇冷水機(jī)組類型、臺(tái)數(shù)及確定制冷機(jī)房規(guī)模的依據(jù)。因此對(duì)各種冷負(fù)荷應(yīng)進(jìn)行細(xì)致分析研究。（1）根據(jù)各用戶的冷負(fù)荷曲線相加，得到總冷負(fù)荷曲線，其最大值和平均值乘以冷量損耗系數(shù)，即得制冷機(jī)房的最大計(jì)算冷負(fù)荷和平均冷負(fù)荷。其中應(yīng)注意常年負(fù)荷與季節(jié)性負(fù)荷的區(qū)別，特別是過渡季節(jié)的冷負(fù)荷影響設(shè)備的選型。（2）冷量損耗系數(shù)——考慮制冷裝置和冷水系統(tǒng)的冷量損失概略計(jì)算時(shí)，氟利昂直接蒸發(fā)式系統(tǒng)1.05~1.10間接式系統(tǒng)1.10~1,152.6冷（熱）水機(jī)組等設(shè)備類型及臺(tái)數(shù)的確定1有關(guān)規(guī)定（1）一般空調(diào)用制冷機(jī)不考慮備用，臺(tái)數(shù)不宜過多，并應(yīng)與供冷負(fù)荷變化情況及運(yùn)行調(diào)節(jié)要求相適合，即應(yīng)能適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷全年變化規(guī)律當(dāng)生產(chǎn)工藝有特殊要求必須連續(xù)運(yùn)行的系統(tǒng)，可設(shè)置備用制冷機(jī)組（2）制冷量為580~1750kW的制冷機(jī)房，當(dāng)選用活塞式或螺桿式制冷機(jī)組時(shí)，其臺(tái)數(shù)不宜少于2臺(tái)（3）中大型制冷機(jī)房，當(dāng)選用1160kW的一臺(tái)或多臺(tái)離心式制冷機(jī)組時(shí)，宜同時(shí)設(shè)置1~2臺(tái)制冷量小的壓縮式制冷機(jī)組，以適應(yīng)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的需要172.5制冷機(jī)房冷（熱）負(fù)荷的計(jì)算17各種水冷式冷水機(jī)組單機(jī)制冷量適用范圍表4.3-8

單機(jī)名義工況制冷量（kW）壓縮機(jī)機(jī)型

116活塞式、渦旋式116～700活塞式螺桿式700~1054螺桿式1054~1758螺桿式離心式1758離心式2機(jī)組主要性能參數(shù)（1）機(jī)組名義工況（額定工況）用作比較機(jī)組性能的工作條件，一般是根據(jù)氣候條件和大多數(shù)機(jī)組的使用條件規(guī)定的溫度條件我國(guó)GB/T18430.1和GB/T18430.2規(guī)定的蒸氣壓縮循環(huán)制冷（熱泵）機(jī)組的名義工況為：18各種水冷式冷水機(jī)組單機(jī)制冷量適用范圍表4.3-8名義工況時(shí)的溫度條件（C）項(xiàng)目使用側(cè)熱源側(cè)（或放熱側(cè)）冷熱水水冷式風(fēng)冷式進(jìn)口水溫出口水溫進(jìn)口水溫出口水溫干球溫度濕球溫度制冷127303535熱泵制熱4045157762）大氣壓力為101kPa3）使用側(cè)和水冷熱源側(cè)污垢系數(shù)為0.086m2C/kW（2）機(jī)組名義工況的主要性能參數(shù)1）名義制熱量在規(guī)定的名義制熱工況下，測(cè)試得到的制熱量，kW2）名義制冷量在規(guī)定的名義制冷工況下，測(cè)試得到的制冷量，kW3）名義總消耗電功率在規(guī)定的名義制熱（制冷）工況下，測(cè)試得到的機(jī)組總消耗電功率，kW4）名義工況性能系數(shù)在規(guī)定的名義工況下，機(jī)組的制冷量（制熱量）除以總消耗電功率得到的比值，kW/kW我國(guó)GB/T18430.1和GB/T18430.2規(guī)定了機(jī)組名義工況制冷性能系數(shù)不得低于下表的數(shù)值19名義工況時(shí)的溫度條件（C）項(xiàng)目使用側(cè)熱源側(cè)（或放熱側(cè)）冷熱名義工況的制冷性能系數(shù)COP表4.3-5壓縮機(jī)類型螺桿式機(jī)組制冷量（kW）116116~230>230水冷式3.653.753.85風(fēng)冷式2.462.552.64壓縮機(jī)類型活塞式機(jī)組制冷量kW>50~116>116水冷式3.63.6風(fēng)冷式2.482.5720名義工況的制冷性能系數(shù)COP表4.3-5螺桿式機(jī)組制5）水側(cè)阻力在規(guī)定的名義工況下，按照GB/T18430.1和GB/T18430.2規(guī)定的測(cè)試方法，測(cè)得的機(jī)組冷（熱）水側(cè)和冷卻水側(cè)的壓力損失，kPa（3）機(jī)組設(shè)計(jì)工況或使用工況的主要性能參數(shù)1)機(jī)組設(shè)計(jì)工況或使用工況下的制冷（熱）量和耗功率應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)工況或使用工況（主要指冷（熱）水出水溫度、冷卻水進(jìn)水溫度或室外側(cè)換熱器進(jìn)風(fēng)空氣參數(shù)），按機(jī)組變工況性能表、變工況性能曲線或變工況性能修正系數(shù)確定，生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品樣本中提供如上數(shù)據(jù)，如樣本中沒有可向廠家索取。2)根據(jù)設(shè)計(jì)工況或使用工況下的制冷（熱）量和耗功率可計(jì)算該工況的性能系數(shù)3)水側(cè)污垢系數(shù)修正注：風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組還需考慮化霜修正壓縮機(jī)類型離心式機(jī)組制冷量kW1163>1163水冷式4.54.7風(fēng)冷式－－215）水側(cè)阻力壓縮機(jī)類型離心式機(jī)組制冷量kW1163>1163.計(jì)算實(shí)例某銀行辦公樓，地面七層，無地下層。建設(shè)單位要求辦公樓為冷暖舒適性空調(diào)，但無機(jī)房位置，僅二層有局部屋面可供利用。經(jīng)詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算，辦公樓夏季空調(diào)冷負(fù)荷為570.3kW，要求冷水供水溫度7℃，回水溫度12℃；冬季空調(diào)熱負(fù)荷為280.1kW，要求熱水供水溫度45℃，回水溫度40℃。辦公樓建筑物所在地水、電齊備，而距城市天然氣管網(wǎng)較遠(yuǎn)，試選擇空調(diào)冷熱源設(shè)備。解：冷熱源選擇據(jù)已知條件，該工程宜選用風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組作為空調(diào)冷熱源，因?yàn)?）該市屬夏熱冬冷地區(qū)，建筑物冷熱負(fù)荷比例和氣候條件均適合于使用風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組2）該建筑為辦公用房，一般夜間不工作，因此，冬季供熱時(shí)，機(jī)組效率高3）機(jī)組可安裝在屋面上，不需要室內(nèi)機(jī)房，且只需供電就可運(yùn)行，節(jié)約初投資機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的總裝機(jī)容量由于空調(diào)做過詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算，機(jī)組又安裝二層的局部屋面，所以機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的總裝機(jī)容量按計(jì)算的空調(diào)冷熱負(fù)荷確定，不作任何附加，即夏季為570.3kW，冬季為280.1kW機(jī)組臺(tái)數(shù)選擇據(jù)冷熱負(fù)荷比例，為節(jié)省機(jī)組的投資，也為了方便吊裝機(jī)組到屋面，可考慮用一臺(tái)風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組和一臺(tái)風(fēng)冷冷水機(jī)組作為空調(diào)冷熱源機(jī)組選型據(jù)機(jī)組冬季和夏季設(shè)計(jì)工況下的容量，初選國(guó)內(nèi)某廠生產(chǎn)的螺桿式風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組一臺(tái)，螺桿式風(fēng)冷冷水機(jī)組一臺(tái)223.計(jì)算實(shí)例解：22機(jī)型選擇原因如下：1)風(fēng)冷機(jī)組夏季運(yùn)行冷凝溫度高，電耗大，應(yīng)選用性能系數(shù)高的機(jī)組。由表4.3.5知，在風(fēng)冷機(jī)組中，螺桿式的性能系數(shù)較高2）由產(chǎn)品性能表知，風(fēng)冷熱泵機(jī)組名義工況制冷量為301.2kW，輸入功率為114.3kW；風(fēng)冷機(jī)組名義工況制冷量為313.8kW，輸入功率為114.3kW，由此可計(jì)算出兩臺(tái)在名義工況下的制冷性能系數(shù)分別為：風(fēng)冷熱泵機(jī)組：COP＝301.2/114.3=2.64kW/kW風(fēng)冷機(jī)組：COP=313.8/114.3=2.75kW/kW與國(guó)家現(xiàn)行《蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組工商業(yè)用和類似用途的冷水（熱泵）機(jī)組》（GB/T18430.1-2001）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，COP值均能滿足大于和等于2.64的要求；3)機(jī)組采用優(yōu)質(zhì)的半封閉螺桿式制冷壓縮機(jī)，且四通換向閥，單向閥，外平衡式熱力膨脹閥均為名牌產(chǎn)品，因此，機(jī)組性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠4）軸流風(fēng)機(jī)為名牌專業(yè)廠生產(chǎn)，噪聲低5）微電腦控制機(jī)組進(jìn)行合理化霜，可提高供熱效率6）每臺(tái)機(jī)組均有四檔能量調(diào)節(jié)，可適應(yīng)負(fù)荷變化5.所選機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的性能參數(shù)1）設(shè)計(jì)工況由已知條件可知，機(jī)組側(cè)換熱器，夏季進(jìn)水溫度為12℃，出水溫度為7℃；冬季進(jìn)水溫度40℃，出水溫度45℃。查《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019-2003）附錄可知，該市夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度為36.5℃；冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度為2℃。考慮到銀行辦公樓一般白天工作，據(jù)調(diào)查，該市冬季白天的氣溫一般不低于5℃，因此，取風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組冬季空氣側(cè)換熱器的進(jìn)風(fēng)溫度為5℃23機(jī)型選擇原因如下：232）所選機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的性能參數(shù)機(jī)組夏季設(shè)計(jì)工況為水側(cè)換熱器出口溫度7℃，空氣側(cè)換熱器進(jìn)風(fēng)溫度36.5℃，由樣本查得制冷量修正系數(shù)為0.979風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組冬季設(shè)計(jì)工況為水側(cè)出水溫度45℃，空氣側(cè)進(jìn)風(fēng)溫度5℃，由樣本查得制熱量修正系數(shù)為0.93由機(jī)組樣本冷量、熱量、輸入功率性能表，查得風(fēng)冷熱泵機(jī)組，夏季設(shè)計(jì)工況輸入功率116.4kW，冬季設(shè)計(jì)工況輸入功率107.1kW兩臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)工況下主要性能參數(shù)如下：風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組：制冷量：0＝301.20.979=294.9kW制熱量：據(jù)該市的氣候條件，機(jī)組白天運(yùn)行，取每小時(shí)化霜一次，則h＝qK1K2＝331.30.930.9＝277.3kW制冷輸入功率：Pin＝116.4kW制熱輸入功率：Pin＝107.1kW制冷性能系數(shù)：COP0＝294.9/116.4=2.53kW/kW制熱性能系數(shù)：COPh＝277.3/107.1=2.59kW/kW風(fēng)冷冷水機(jī)組：制冷量：0＝313.80.979=307.2kW制冷輸入功率：Pin＝116.4kW制冷性能系數(shù)：COP0＝307.2/116.4=2.64kW/kW3）機(jī)組名義工況符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，可不必對(duì)冷（熱）量和輸入功率進(jìn)行污垢系數(shù)修正。據(jù)以上分析和計(jì)算可知，所選機(jī)組夏季設(shè)計(jì)工況下的總制冷量為602.1kW，冬季設(shè)計(jì)工況下的制熱量為277.3kW，能滿足空調(diào)對(duì)冷熱源的要求242）所選機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的性能參數(shù)24某綜合大樓，裙樓為商場(chǎng)，塔樓為寫字間。寫字間為冷暖舒適性空調(diào)，商場(chǎng)僅夏季供冷降溫，經(jīng)詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算，整撞大樓夏季空調(diào)冷負(fù)荷為4455kW（其中商場(chǎng)2475kW，寫字間1980kW），冬季寫字間空調(diào)負(fù)荷為725kW。夏季空調(diào)要求的冷水供水溫度為7℃，回水溫度為12℃。大樓所在地電、天然氣、自來水供應(yīng)充足，價(jià)格合理，且地下層可提供冷熱源機(jī)房。通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，建設(shè)單位確定采用電力壓縮式冷水機(jī)組為空調(diào)冷源，燃?xì)鉄崴畽C(jī)為空調(diào)熱源，試選擇電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組。解電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組設(shè)計(jì)工況的總裝機(jī)容量據(jù)已知條件，空調(diào)做過詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算，冷熱源機(jī)房設(shè)在大樓地下室，管線不長(zhǎng)，所以電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的總裝機(jī)容量，按計(jì)算的空調(diào)冷負(fù)荷確定，不作任何附加，即4455kW電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)選擇該工程考慮如下原因，選用兩臺(tái)機(jī)組1）該工程負(fù)荷不太大，因?yàn)?455kW2）商場(chǎng)和寫字間使用時(shí)間有所差異，寫字間是工作日白天使用，商場(chǎng)夜間和雙休日均需營(yíng)業(yè)，因此，宜按裙樓和塔樓各選一臺(tái)機(jī)組，既可相互兼顧使用，又有利于機(jī)組的維護(hù)保養(yǎng)3）從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，機(jī)房不宜占用過多的有效建筑面積3.電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組機(jī)型選擇該工程初選國(guó)內(nèi)某廠生產(chǎn)的封閉型離心式冷水機(jī)組兩臺(tái)25某綜合大樓，裙樓為商場(chǎng)，塔樓為寫字間。寫字間為冷暖舒適性空調(diào)機(jī)型選擇原因如下：1）據(jù)以上確定的機(jī)組為兩臺(tái)，每臺(tái)容量均在1758kW以上，按表4.3-8推薦，宜選用離心式冷水機(jī)組；2）由廠家樣本知，一臺(tái)機(jī)組名義工況制冷量為1934kW，電功率為384kW；另一臺(tái)機(jī)組名義工況制冷量為2460kW，電功率為485kW，由此，可計(jì)算出兩臺(tái)機(jī)組名義工況下的制冷性能系數(shù)為COP1=1934/384=5.05kW/kWCOP2=2460/485=5.07kW/kW與國(guó)家現(xiàn)行《蒸氣壓縮循環(huán)水（熱泵）機(jī)組工商業(yè)用和類似用途的冷水（熱泵）機(jī)組》（GB/T18430.1-2001）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，COP值均大于4.7kW/kW。屬合格產(chǎn)品3）所選機(jī)組可利用進(jìn)口導(dǎo)葉在較寬的范圍內(nèi)對(duì)制冷量進(jìn)行調(diào)節(jié)，適應(yīng)負(fù)荷的變化，部分負(fù)荷性能系數(shù)高4）機(jī)組采用的工質(zhì)為HFC-134a，對(duì)大氣臭氧層無消耗，符合國(guó)家環(huán)保政策5）機(jī)組價(jià)格適中所選機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的性能參數(shù)1）設(shè)計(jì)工況由已知條件，機(jī)組蒸發(fā)器的進(jìn)水溫度為12℃，出水溫度為7℃。查《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019-2003）附錄，該市夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度為27.3℃，當(dāng)采用機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)時(shí)，冷卻塔的出水溫度可在夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度上增加一個(gè)未充分冷卻的附加安全性，該值可取為3~4℃。冷卻塔進(jìn)出水溫差取5℃。于是機(jī)組冷凝器的進(jìn)水溫度可取為31℃，出水溫度為36℃。26機(jī)型選擇原因如下：262）所選機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的性能參數(shù)由廠家樣本性能表得出：第一臺(tái)機(jī)組：制冷量：1953kW輸入功率：384kW冷水流量：336.1m3/h冷水壓力降：41.8kPa冷卻水流量：404.9m3/h冷卻水壓力降：39.1kPaCOP＝1953/384=5.09kW/kW

第二臺(tái)機(jī)組：制冷量：2490kW輸入功率：486kW冷水流量：428.4m3/h冷水壓力降：72.2kPa冷卻水流量：516.1m3/h冷卻水壓力降：67.4kPaCOP＝2490/486=5.12kW/kW3）由樣本知所選機(jī)組使用側(cè)和水冷式熱源側(cè)污垢系數(shù)均為0.086m2℃/kW,其冷量和功率均可不必修正據(jù)以上分析和選擇可知，所選機(jī)組能滿足空調(diào)對(duì)冷源的要求，并有較好的經(jīng)濟(jì)性和調(diào)節(jié)性能。272）所選機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的性能參數(shù)27第2章空調(diào)冷熱源的選擇28第2章空調(diào)冷熱源的選擇12.1空調(diào)冷熱源的選擇原則作為空調(diào)系統(tǒng)中最重要設(shè)備之一的冷熱源，在工程設(shè)計(jì)方案階段就應(yīng)考慮。冷熱源的選擇依據(jù)不僅包括系統(tǒng)自身的要求，而且還要涉及到所在地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)、價(jià)格、政策導(dǎo)向、環(huán)境保護(hù)等。1）熱源應(yīng)優(yōu)先采用城市、區(qū)域供熱或工廠余熱。2）在有燃?xì)夤?yīng)時(shí)，尤其是在實(shí)行分季計(jì)價(jià)、價(jià)格優(yōu)廉的地區(qū)，可采用燃?xì)忮仩t、機(jī)組等供冷、供熱。3）若無上述熱源和氣源時(shí)，可采用燃煤、燃油鍋爐供熱，電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組供冷或燃油吸收式機(jī)組供冷、供熱。4）根據(jù)建筑物全年空調(diào)負(fù)荷分布規(guī)律和制冷機(jī)部分負(fù)荷下的調(diào)節(jié)特性系數(shù)，合理選擇制冷機(jī)的機(jī)型、臺(tái)數(shù)和調(diào)節(jié)方式，提高制冷系統(tǒng)在部分負(fù)荷下的運(yùn)行效率，以降低全年總能耗。5）夏熱冬冷地區(qū)、干旱缺水地區(qū)的中、小型建筑，可采用空氣源熱泵或地下埋管式地源熱泵冷（熱）水機(jī)組供冷、供熱。6）當(dāng)有天然水等資源可利用時(shí)，可采用水源熱泵冷（熱）水機(jī)組供冷、供熱。7）在峰谷電價(jià)差較大的地區(qū)，利用低谷電價(jià)時(shí)段蓄冷（熱）有顯著經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，可采用蓄冷（熱）系統(tǒng)供冷（熱）。8）在大型的商業(yè)或公共建筑群，有條件時(shí)宜采用熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)或集中供冷、供熱站。9）保護(hù)大氣臭氧層，避免產(chǎn)生溫室效應(yīng)，積極采用HFC以及HCFC類替代制冷劑。292.1空調(diào)冷熱源的選擇原則1）熱源應(yīng)優(yōu)先采用城市、區(qū)域供冷熱水機(jī)組的性能系數(shù)制冷性能系數(shù)開啟式制冷壓縮機(jī)的制冷性能系數(shù)COP是指某一工況下，制冷壓縮機(jī)的制冷量與同一工況下制冷壓縮機(jī)軸功率的比值封閉式制冷壓縮機(jī)的制冷性能系數(shù)COP是指某一工況下，制冷壓縮機(jī)的制冷量與同一工況下制冷壓縮機(jī)的輸入功率的比值2.制熱性能系數(shù)開啟式壓縮機(jī)在熱泵循環(huán)工作時(shí)，其制熱性能系數(shù)COP是指某一工況下，制冷壓縮機(jī)的制熱量與同一工況下制冷壓縮機(jī)軸功率的比值封閉式壓縮機(jī)在熱泵循環(huán)工作時(shí)，其制熱性能系數(shù)COP是指某一工況下，制冷壓縮機(jī)的制熱量與同一工況下制冷壓縮機(jī)軸功率的比值30冷熱水機(jī)組的性能系數(shù)32.2冷熱水機(jī)組的主要性能比較空調(diào)工程中常用的冷熱水機(jī)組的機(jī)型有：往復(fù)活塞式冷水機(jī)組螺桿式冷水機(jī)組離心式冷水機(jī)組蒸汽溴化鋰雙效吸收式冷水機(jī)組直燃型溴化鋰雙效吸收式冷熱水機(jī)組風(fēng)冷熱泵型冷熱水機(jī)組機(jī)組的應(yīng)用性能主要包括：制冷量范圍、性能系數(shù)、調(diào)節(jié)特點(diǎn)等2.2.1活塞式冷水機(jī)組

是一種最早用于空調(diào)工程中的機(jī)型。結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、操作簡(jiǎn)單、管理方便等，可為空調(diào)系統(tǒng)提供5~12℃左右的冷水，適用于負(fù)荷比較分散的建筑群以及制冷量小于580kW的中小型空調(diào)系統(tǒng)。單機(jī)制冷量最大制冷量約為1160kW，為擴(kuò)大制冷量，一臺(tái)冷水機(jī)組可以選用多臺(tái)壓縮機(jī)組裝在一起，構(gòu)成多機(jī)頭冷水機(jī)組。目前，國(guó)內(nèi)最多有配置8臺(tái)壓縮機(jī)的機(jī)組，機(jī)組制冷量達(dá)900kW。2.機(jī)組的性能評(píng)價(jià)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18430.1-2001中規(guī)定，制冷量大于116kW的水冷式機(jī)組，性能系數(shù)COP不應(yīng)低于3.6kW/kW，風(fēng)冷式機(jī)組的COP不應(yīng)低于2.57kW/kW3.能量調(diào)節(jié)制冷量調(diào)節(jié)靠調(diào)節(jié)壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)過壓縮機(jī)氣缸的上載或卸載，有級(jí)調(diào)節(jié)。312.2冷熱水機(jī)組的主要性能比較2.2.1活塞式冷水機(jī)組1蒸發(fā)器2冷凝器3壓縮機(jī)321蒸發(fā)器2冷凝器3壓縮機(jī)52.2.2螺桿式冷水機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)，冷量能無級(jí)調(diào)節(jié)，節(jié)能性好，易損件少。適用于制冷量在580~1163kW的高層建筑、賓館、飯店、醫(yī)院、科研院所等大、中型空調(diào)制冷系統(tǒng)。單機(jī)制冷量典型的制冷量范圍為700~1000kW。2.性能評(píng)價(jià)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18430.1-2001中規(guī)定，水冷式機(jī)組，制冷量大于230kW，性能系數(shù)不應(yīng)低于3.85kW/kW。3.能量調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的排氣量來調(diào)節(jié)制冷量，主要靠壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)；多機(jī)頭機(jī)組的能量調(diào)節(jié)還可由增減壓縮機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)來實(shí)現(xiàn)。4.應(yīng)用工況范圍《蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組工商業(yè)用和類似用途的冷水（熱泵）機(jī)組》（GB/T18430.1-2001）規(guī)定的螺桿式冷水機(jī)組變工況性能溫度條件見下表功能室內(nèi)側(cè)換熱器室外側(cè)換熱器冷熱水水冷式風(fēng)冷式蒸發(fā)冷卻式進(jìn)口水溫出口水溫進(jìn)口水溫出口水溫干球溫度濕球溫度干球溫度濕球溫度制冷5~1515.5~3321~4315.5~27制熱40~5015~21－7~21332.2.2螺桿式冷水機(jī)組功能室內(nèi)側(cè)換熱器室外側(cè)換熱器冷熱水3472.2.3離心式冷水機(jī)組

結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪聲較低、能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)，適用于制冷量于1163kW的大中型建筑物，如：賓館、劇院、博物館、商場(chǎng)、高層建筑、寫字樓等大中型空調(diào)制冷系統(tǒng)。1.單機(jī)制冷量制冷量在1000kW以上。2.性能評(píng)價(jià)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18430.1-2001中規(guī)定，水冷式機(jī)組，制冷量大于230kW，性能系數(shù)不應(yīng)低于4.7kW/kW。3.能量調(diào)節(jié)1）變速調(diào)節(jié)改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)排氣量。此種方法調(diào)節(jié)最經(jīng)濟(jì)，但必須在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可變時(shí)才能采用。2）進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)改變進(jìn)口截止閥的開度開調(diào)節(jié)排氣量。3）進(jìn)口導(dǎo)流葉片調(diào)節(jié)用設(shè)置在壓縮機(jī)葉輪前的進(jìn)口導(dǎo)流葉片，使進(jìn)口氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而使葉輪加給氣流的動(dòng)能發(fā)生改變。4）冷凝器冷卻水量調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)冷卻水量來改變制冷劑的冷凝溫度，實(shí)現(xiàn)制冷量的調(diào)節(jié)5）旁通調(diào)節(jié)也稱反喘振調(diào)節(jié)，即通過進(jìn)、排氣管之間設(shè)置的旁通管和旁通閥，使一部分高壓氣體旁通返回壓縮機(jī)進(jìn)氣管。4.應(yīng)用工況范圍－－同螺桿式冷水機(jī)組。352.2.3離心式冷水機(jī)組81離心式壓縮機(jī)2電動(dòng)機(jī)3冷凝器4蒸發(fā)器5儀表箱361離心式壓縮機(jī)2電動(dòng)機(jī)3冷凝器2.2.3溴化鋰吸收式冷（熱）水機(jī)組可分為：蒸汽型冷水機(jī)組、熱水型冷水機(jī)組、直燃型冷熱水機(jī)組，其中蒸汽型和直燃型應(yīng)用得更為廣泛。性能評(píng)價(jià)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2005）5.4.9規(guī)定：蒸汽、熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組和直燃型溴化鋰吸收式冷（溫）水機(jī)組應(yīng)選用能量調(diào)節(jié)裝置靈敏、可靠的機(jī)型，在名義工況下的性能參數(shù)應(yīng)符合下表的規(guī)定。機(jī)型名義工況性能參數(shù)冷（溫）水進(jìn)/出口溫度冷卻水進(jìn)/出口溫度蒸汽壓力MPa單位制冷量蒸汽耗量kg/kWh性能系數(shù)W/W制冷制熱蒸汽雙效18/130.80.251.4012/70.41.311.28直燃供冷12/730/351.10供熱出口600.90372.2.3溴化鋰吸收式冷（熱）水機(jī)組機(jī)型名義工況性能參數(shù)冷高壓發(fā)生器低壓發(fā)生器冷凝器蒸發(fā)器吸收器蒸發(fā)器泵抽氣裝置發(fā)生器泵吸收器泵低溫?fù)Q熱器調(diào)節(jié)閥高溫?fù)Q熱器38高壓發(fā)生器112.能量調(diào)節(jié)由安裝在從吸收器到發(fā)生器去的稀溶液管路上的三通閥來完成的，可實(shí)現(xiàn)10%~100%范圍內(nèi)制冷量的無級(jí)調(diào)節(jié)。3.使用工況范圍下表摘自GB/T18431-2001參數(shù)名義工況使用范圍參數(shù)名義工況使用范圍冷水出口溫度75~10蒸汽壓力MPa0.10.08~0.12108~130.250.20~0.301313~180.40.35~0.45冷卻水進(jìn)口溫度30(32)24~340.60.50~0.65冷卻水流量（％）10060~1200.80.65~0.852.2.5風(fēng)冷熱泵型冷（熱）水機(jī)組在我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)的中、小型工程乃至大型工程中被廣泛地應(yīng)用。特點(diǎn)1）使用方便，只需接上電源和空調(diào)水管，不需要水冷卻系統(tǒng)，即冷卻塔、冷卻水泵及冷卻管路。392.能量調(diào)節(jié)參數(shù)名義工況使用范圍參數(shù)名義工況使用范圍冷水出2）不需要燃料輸送管道和輸送費(fèi)用3）運(yùn)行管理簡(jiǎn)單4）機(jī)組的價(jià)格較水冷機(jī)組和相同容量的制熱設(shè)備貴2.性能分析1）按我國(guó)制定的標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組的額定制冷量指室外溫度為35℃，出水溫度為7℃時(shí)的制冷量。制冷量隨冷水溫度的提高而增加，并隨室外溫度的升高而減少。2）按我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)組的額定制熱量指室外空氣干球溫度為7℃，濕球溫度為6℃，出水溫度為45℃時(shí)的制熱量。制熱量隨出水溫度上升和室外溫度下降而減少。此時(shí)還必須考慮周期除霜。3）機(jī)組生產(chǎn)廠提供的機(jī)組制熱量均為瞬時(shí)制熱量，并未計(jì)入除霜所引起的熱量損失。為此，風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組冬季的制熱量，應(yīng)根據(jù)室外空調(diào)計(jì)算溫度修正系數(shù)和除霜修正系數(shù)按下式計(jì)算：402）不需要燃料輸送管道和輸送費(fèi)用132.3空調(diào)冷熱源能源的選擇能源的種類1）電源目前，空調(diào)冷熱水機(jī)組的能源絕大部分是電能。據(jù)估計(jì)，電動(dòng)型機(jī)組在我國(guó)空調(diào)機(jī)型中占70%以上。電能是一種清潔、高品位能源，使用方便，機(jī)組能效比與自動(dòng)化程度高。、注意鼓勵(lì)采用冰蓄冷系統(tǒng)。2）蒸汽可用于蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。還可用于集中式空調(diào)熱水系統(tǒng)的熱源。3）燃油與燃?xì)庵饕糜谥比夹弯寤囄帐綑C(jī)組。4）熱水此處的熱水主要指熱網(wǎng)提供的高溫?zé)崴?，作為熱水供熱?.冷熱源的選擇考慮1）工程的能源條件各地方、各工程的能源條件是不一樣的，甚至差異很大，其中包括各地的能源政策、能源的價(jià)格，能源供應(yīng)的可靠性等。在確定空調(diào)冷熱源時(shí)，必須以具體工程的能源背景為基礎(chǔ)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。電能燃?xì)馊加驼羝?）環(huán)境保護(hù)涉及建筑外環(huán)境與內(nèi)環(huán)境。溫室氣體、噪聲、廢熱

412.3空調(diào)冷熱源能源的選擇142.4冷（熱）水機(jī)組的配置負(fù)荷特點(diǎn)空調(diào)系統(tǒng)的冷熱負(fù)荷是空調(diào)設(shè)備，包括冷熱水機(jī)組選擇、配置的依據(jù)。不同性質(zhì)、不同類別的工程有著不同的負(fù)荷特點(diǎn)。1）旅館建筑的最大負(fù)荷一般在傍晚或晚上2）辦公建筑的室內(nèi)負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定3）體育館與劇院等的負(fù)荷更為集中因此，如何配置機(jī)組，使它的冷熱量不僅能滿足最大負(fù)荷的需要，而且始終能與部分負(fù)荷相匹配，讓機(jī)組在較高的效率下運(yùn)行。2.機(jī)組臺(tái)數(shù)與單機(jī)容量為了保證系統(tǒng)可靠地運(yùn)行以及適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷的變化，機(jī)組宜配置多臺(tái)。只有在很特殊的情況，如工程較小、機(jī)房面積不夠，或投資有困難時(shí)，才考慮只設(shè)一臺(tái)機(jī)組，且優(yōu)先考慮多機(jī)頭機(jī)組。

當(dāng)選用多臺(tái)機(jī)組時(shí)，單機(jī)容量是否需要相同，主要根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的情況，尤其是最小負(fù)荷值來定。如：有3臺(tái)同容量機(jī)組，當(dāng)負(fù)荷減小到只需運(yùn)行一臺(tái)機(jī)組時(shí)，機(jī)組仍具有較高的效率，那么3臺(tái)同容量機(jī)組視為合理；反之，當(dāng)負(fù)荷減小到對(duì)一臺(tái)機(jī)組而言為很低的負(fù)荷率，在此負(fù)荷率下機(jī)組的運(yùn)行效率很低，甚至不能正常運(yùn)行時(shí)，則宜配置一臺(tái)能較好匹配最小負(fù)荷的機(jī)組－－在辦公樓中，在正常下班時(shí)間后，總是有少數(shù)人會(huì)滯留一段時(shí)間，此時(shí)的負(fù)荷一般占滿負(fù)荷值很小的比例，若單機(jī)容量配置偏大，離心式機(jī)組會(huì)出現(xiàn)喘振，其他形式的機(jī)組也會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)行工況。422.4冷（熱）水機(jī)組的配置153.不同能源機(jī)組的匹配在當(dāng)前各地能源結(jié)構(gòu)差異較大、能源價(jià)格很復(fù)雜的情況下，選擇單一能源的機(jī)組有時(shí)會(huì)受到制約或未必合理。如：1）全部采用電驅(qū)動(dòng)冷水機(jī)組，電力應(yīng)受到限制，或電壓等級(jí)將因此提高以及變壓器容量因此增大造成不經(jīng)濟(jì)2）當(dāng)有廉價(jià)蒸汽、燃?xì)饣蛉加?，由溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組承擔(dān)主要冷熱負(fù)荷，但在某一時(shí)段又有較小冷負(fù)荷，若另配小容量電動(dòng)機(jī)組效率更高時(shí)3）當(dāng)配以兩種能源的機(jī)組認(rèn)為系統(tǒng)運(yùn)行更可靠時(shí)433.不同能源機(jī)組的匹配162.5制冷機(jī)房冷（熱）負(fù)荷的計(jì)算根據(jù)空調(diào)需要的冷負(fù)荷，計(jì)算出制冷機(jī)房設(shè)計(jì)的最大冷負(fù)荷、平均小時(shí)冷負(fù)荷，作為選擇冷水機(jī)組類型、臺(tái)數(shù)及確定制冷機(jī)房規(guī)模的依據(jù)。因此對(duì)各種冷負(fù)荷應(yīng)進(jìn)行細(xì)致分析研究。（1）根據(jù)各用戶的冷負(fù)荷曲線相加，得到總冷負(fù)荷曲線，其最大值和平均值乘以冷量損耗系數(shù)，即得制冷機(jī)房的最大計(jì)算冷負(fù)荷和平均冷負(fù)荷。其中應(yīng)注意常年負(fù)荷與季節(jié)性負(fù)荷的區(qū)別，特別是過渡季節(jié)的冷負(fù)荷影響設(shè)備的選型。（2）冷量損耗系數(shù)——考慮制冷裝置和冷水系統(tǒng)的冷量損失概略計(jì)算時(shí)，氟利昂直接蒸發(fā)式系統(tǒng)1.05~1.10間接式系統(tǒng)1.10~1,152.6冷（熱）水機(jī)組等設(shè)備類型及臺(tái)數(shù)的確定1有關(guān)規(guī)定（1）一般空調(diào)用制冷機(jī)不考慮備用，臺(tái)數(shù)不宜過多，并應(yīng)與供冷負(fù)荷變化情況及運(yùn)行調(diào)節(jié)要求相適合，即應(yīng)能適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷全年變化規(guī)律當(dāng)生產(chǎn)工藝有特殊要求必須連續(xù)運(yùn)行的系統(tǒng)，可設(shè)置備用制冷機(jī)組（2）制冷量為580~1750kW的制冷機(jī)房，當(dāng)選用活塞式或螺桿式制冷機(jī)組時(shí)，其臺(tái)數(shù)不宜少于2臺(tái)（3）中大型制冷機(jī)房，當(dāng)選用1160kW的一臺(tái)或多臺(tái)離心式制冷機(jī)組時(shí)，宜同時(shí)設(shè)置1~2臺(tái)制冷量小的壓縮式制冷機(jī)組，以適應(yīng)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的需要442.5制冷機(jī)房冷（熱）負(fù)荷的計(jì)算17各種水冷式冷水機(jī)組單機(jī)制冷量適用范圍表4.3-8

單機(jī)名義工況制冷量（kW）壓縮機(jī)機(jī)型

116活塞式、渦旋式116～700活塞式螺桿式700~1054螺桿式1054~1758螺桿式離心式1758離心式2機(jī)組主要性能參數(shù)（1）機(jī)組名義工況（額定工況）用作比較機(jī)組性能的工作條件，一般是根據(jù)氣候條件和大多數(shù)機(jī)組的使用條件規(guī)定的溫度條件我國(guó)GB/T18430.1和GB/T18430.2規(guī)定的蒸氣壓縮循環(huán)制冷（熱泵）機(jī)組的名義工況為：45各種水冷式冷水機(jī)組單機(jī)制冷量適用范圍表4.3-8名義工況時(shí)的溫度條件（C）項(xiàng)目使用側(cè)熱源側(cè)（或放熱側(cè)）冷熱水水冷式風(fēng)冷式進(jìn)口水溫出口水溫進(jìn)口水溫出口水溫干球溫度濕球溫度制冷127303535熱泵制熱4045157762）大氣壓力為101kPa3）使用側(cè)和水冷熱源側(cè)污垢系數(shù)為0.086m2C/kW（2）機(jī)組名義工況的主要性能參數(shù)1）名義制熱量在規(guī)定的名義制熱工況下，測(cè)試得到的制熱量，kW2）名義制冷量在規(guī)定的名義制冷工況下，測(cè)試得到的制冷量，kW3）名義總消耗電功率在規(guī)定的名義制熱（制冷）工況下，測(cè)試得到的機(jī)組總消耗電功率，kW4）名義工況性能系數(shù)在規(guī)定的名義工況下，機(jī)組的制冷量（制熱量）除以總消耗電功率得到的比值，kW/kW我國(guó)GB/T18430.1和GB/T18430.2規(guī)定了機(jī)組名義工況制冷性能系數(shù)不得低于下表的數(shù)值46名義工況時(shí)的溫度條件（C）項(xiàng)目使用側(cè)熱源側(cè)（或放熱側(cè)）冷熱名義工況的制冷性能系數(shù)COP表4.3-5壓縮機(jī)類型螺桿式機(jī)組制冷量（kW）116116~230>230水冷式3.653.753.85風(fēng)冷式2.462.552.64壓縮機(jī)類型活塞式機(jī)組制冷量kW>50~116>116水冷式3.63.6風(fēng)冷式2.482.5747名義工況的制冷性能系數(shù)COP表4.3-5螺桿式機(jī)組制5）水側(cè)阻力在規(guī)定的名義工況下，按照GB/T18430.1和GB/T18430.2規(guī)定的測(cè)試方法，測(cè)得的機(jī)組冷（熱）水側(cè)和冷卻水側(cè)的壓力損失，kPa（3）機(jī)組設(shè)計(jì)工況或使用工況的主要性能參數(shù)1)機(jī)組設(shè)計(jì)工況或使用工況下的制冷（熱）量和耗功率應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)工況或使用工況（主要指冷（熱）水出水溫度、冷卻水進(jìn)水溫度或室外側(cè)換熱器進(jìn)風(fēng)空氣參數(shù)），按機(jī)組變工況性能表、變工況性能曲線或變工況性能修正系數(shù)確定，生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品樣本中提供如上數(shù)據(jù)，如樣本中沒有可向廠家索取。2)根據(jù)設(shè)計(jì)工況或使用工況下的制冷（熱）量和耗功率可計(jì)算該工況的性能系數(shù)3)水側(cè)污垢系數(shù)修正注：風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組還需考慮化霜修正壓縮機(jī)類型離心式機(jī)組制冷量kW1163>1163水冷式4.54.7風(fēng)冷式－－485）水側(cè)阻力壓縮機(jī)類型離心式機(jī)組制冷量kW1163>1163.計(jì)算實(shí)例某銀行辦公樓，地面七層，無地下層。建設(shè)單位要求辦公樓為冷暖舒適性空調(diào)，但無機(jī)房位置，僅二層有局部屋面可供利用。經(jīng)詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算，辦公樓夏季空調(diào)冷負(fù)荷為570.3kW，要求冷水供水溫度7℃，回水溫度12℃；冬季空調(diào)熱負(fù)荷為280.1kW，要求熱水供水溫度45℃，回水溫度40℃。辦公樓建筑物所在地水、電齊備，而距城市天然氣管網(wǎng)較遠(yuǎn)，試選擇空調(diào)冷熱源設(shè)備。解：冷熱源選擇據(jù)已知條件，該工程宜選用風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組作為空調(diào)冷熱源，因?yàn)?）該市屬夏熱冬冷地區(qū)，建筑物冷熱負(fù)荷比例和氣候條件均適合于使用風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組2）該建筑為辦公用房，一般夜間不工作，因此，冬季供熱時(shí)，機(jī)組效率高3）機(jī)組可安裝在屋面上，不需要室內(nèi)機(jī)房，且只需供電就可運(yùn)行，節(jié)約初投資機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的總裝機(jī)容量由于空調(diào)做過詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算，機(jī)組又安裝二層的局部屋面，所以機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的總裝機(jī)容量按計(jì)算的空調(diào)冷熱負(fù)荷確定，不作任何附加，即夏季為570.3kW，冬季為280.1kW機(jī)組臺(tái)數(shù)選擇據(jù)冷熱負(fù)荷比例，為節(jié)省機(jī)組的投資，也為了方便吊裝機(jī)組到屋面，可考慮用一臺(tái)風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組和一臺(tái)風(fēng)冷冷水機(jī)組作為空調(diào)冷熱源機(jī)組選型據(jù)機(jī)組冬季和夏季設(shè)計(jì)工況下的容量，初選國(guó)內(nèi)某廠生產(chǎn)的螺桿式風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組一臺(tái)，螺桿式風(fēng)冷冷水機(jī)組一臺(tái)493.計(jì)算實(shí)例解：22機(jī)型選擇原因如下：1)風(fēng)冷機(jī)組夏季運(yùn)行冷凝溫度高，電耗大，應(yīng)選用性能系數(shù)高的機(jī)組。由表4.3.5知，在風(fēng)冷機(jī)組中，螺桿式的性能系數(shù)較高2）由產(chǎn)品性能表知，風(fēng)冷熱泵機(jī)組名義工況制冷量為301.2kW，輸入功率為114.3kW；風(fēng)冷機(jī)組名義工況制冷量為313.8kW，輸入功率為114.3kW，由此可計(jì)算出兩臺(tái)在名義工況下的制冷性能系數(shù)分別為：風(fēng)冷熱泵機(jī)組：COP＝301.2/114.3=2.64kW/kW風(fēng)冷機(jī)組：COP=313.8/114.3=2.75kW/kW與國(guó)家現(xiàn)行《蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組工商業(yè)用和類似用途的冷水（熱泵）機(jī)組》（GB/T18430.1-2001）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，COP值均能滿足大于和等于2.64的要求；3)機(jī)組采用優(yōu)質(zhì)的半封閉螺桿式制冷壓縮機(jī)，且四通換向閥，單向閥，外平衡式熱力膨脹閥均為名牌產(chǎn)品，因此，機(jī)組性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠4）軸流風(fēng)機(jī)為名牌專業(yè)廠生產(chǎn)，噪聲低5）微電腦控制機(jī)組進(jìn)行合理化霜，可提高供熱效率6）每臺(tái)機(jī)組均有四檔能量調(diào)節(jié)，可適應(yīng)負(fù)荷變化5.所選機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的性能參數(shù)1）設(shè)計(jì)工況由已知條件可知，機(jī)組側(cè)換熱器，夏季進(jìn)水溫度為12℃，出水溫度為7℃；冬季進(jìn)水溫度40℃，出水溫度45℃。查《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019-2003）附錄可知，該市夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度為36.5℃；冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度為2℃。考慮到銀行辦公樓一般白天工作，據(jù)調(diào)查，該市冬季白天的氣溫一般不低于5℃，因此，取風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組冬季空氣側(cè)換熱器的進(jìn)風(fēng)溫度為5℃50機(jī)型選擇原因如下：232）所選機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的性能參數(shù)機(jī)組夏季設(shè)計(jì)工況為水側(cè)換熱器出口溫度7℃，空氣側(cè)換熱器進(jìn)風(fēng)溫度36.5℃，由樣本查得制冷量修正系數(shù)為0.979風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組冬季設(shè)計(jì)工況為水側(cè)出水溫度45℃，空氣側(cè)進(jìn)風(fēng)溫度5℃，由樣本查得制熱量修正系數(shù)為0.93由機(jī)組樣本冷量、熱量、輸入功率性能表，查得風(fēng)冷熱泵機(jī)組，夏季設(shè)計(jì)工況輸入功率116.4kW，冬季設(shè)計(jì)工況輸入功率107.1kW兩臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)工況下主要性能參數(shù)如下：風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組：制冷量：0＝301.20.979=294.9kW制熱量：據(jù)該市的氣候條件，機(jī)組白天運(yùn)行，取每小時(shí)化霜一次，則h＝qK1K2＝331.30.930.9＝277.3kW制冷輸入功