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关于水冷螺杆、风冷模块空调方案对比分析一、项目概况国际商业中心-A区A-1#、A-2#、A-3#、A-4#、A-5#、A-6#、A-7#、A-8#、A-9#、A-10#、A-11#、A-12#楼,建筑面积约为35608.17平米。
根据设计单位计算结果，本工程总制冷量3817kw。
二、比较分析针对本项目，对不同的空调方式在初投资和运行费用上作个简单的分析比较，以选出最经济有效的空调方式来满足本建筑的使用要求。
由于末端设备是一样的，因此现只对主机这一部分进行比较分析。
方式一：风冷模块机组（原图纸设计）风冷模块机组的优点是不需设置地下室空调机房。
各单体建筑的主机安装于各自建筑屋面。
对于小冷量和末端负荷经常变化比较大的使用比较经济。
可根据使用情况自动投入机组数量。
但使用模块一般均以不超过600-800KW为宜。
能效比最高为3.1，运行费用高。
维护点多，检修复杂。
主机及空调循环泵放置于屋面，有噪音干扰。
空调主机的冷凝器暴露在室外，沾上灰尘后不易清洗，影响空调效率。
风冷空调容易受到环境的影响，在暴热情况下制冷效果表现差。
不需要空调机房，不需要冷却塔。
原方案考虑外窗，所以无新风系统。
方式二：水冷螺杆机组（建议方案）螺杆式冷水机组的优点是适用于中大型制冷量需求的建筑，能效比高达5.2以上，运行费用低。
维护点少，检修简单。
设备放置在专门的机房，无噪音干扰。
水冷空调冷却系统装有过滤器，冷却塔及冷凝器易于清洗，保证空调效率。
水冷空调不太容易受到环境的影响，在暴热情况下制冷效果衰减很少。
需要300M2的设备机房和屋面冷却塔。
三、初投资及运行费用分析方式一：风冷模块式冷水机组在本项目中，使用132kw模块机组12台，100kw模块机组24台。
A、初投资分析风冷模块机组初投资（原设计）（方式一）B、初投资分析水冷螺杆机组初投资（建议方案）（方式二）说明：1、以上价格按大体量工程考虑，略低于市场价格；2、原设计和建议方案都为单冷空调。
风冷模块系统风冷螺杆系统与水冷螺杆机组系统对比表风冷模块系统风冷螺杆系统与水冷螺杆机组系统对比表在暖通行业，冷却系统是不可或缺的一部分。
本文将对比分析三种常见的冷却系统：风冷模块系统、风冷螺杆系统和水冷螺杆机组系统。
通过对它们的结构、工作原理、性能和应用场景的阐述，为读者提供一个全面、客观的对比表格。
一、基本结构与工作原理1、风冷模块系统风冷模块系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和控制系统组成。
压缩机吸入低压制冷剂蒸气，压缩后排出高压制冷剂蒸气。
高压制冷剂蒸气在冷凝器中放出热量，凝结成液体。
液体经过节流装置，压力降低，变成低压蒸气。
低压蒸气在蒸发器中吸收热量，完成吸热降温过程。
控制系统负责整个系统的启动、运行和停机控制。
2、风冷螺杆系统风冷螺杆系统主要由压缩机、冷凝器、螺杆式制冷机和控制系统组成。
压缩机吸入低压制冷剂蒸气，压缩后排出高压制冷剂蒸气。
高压制冷剂蒸气在冷凝器中放出热量，凝结成液体。
液体经过节流装置，压力降低，进入螺杆式制冷机。
在制冷机中，液体制冷剂经过膨胀阀节流，进入制冷机中的蒸发器完成吸热降温过程。
控制系统负责整个系统的启动、运行和停机控制。
3、水冷螺杆机组系统水冷螺杆机组系统主要由压缩机、冷凝器、水冷换热器和控制系统组成。
压缩机吸入低压制冷剂蒸气，压缩后排出高压制冷剂蒸气。
高压制冷剂蒸气在冷凝器中放出热量，凝结成液体。
液体经过节流装置，压力降低，进入水冷换热器。
在换热器中，液体制冷剂与冷却水进行热交换，吸收热量，完成吸热降温过程。
控制系统负责整个系统的启动、运行和停机控制。
二、性能比较1、制冷量风冷模块系统的制冷量通常在数千瓦到数百千瓦之间，适用于中小型空调系统。
风冷螺杆系统的制冷量较大，可达数百千瓦到数兆瓦，适用于大型工业制冷和商业制冷领域。
水冷螺杆机组系统的制冷量也较大，可覆盖数十千瓦到数百千瓦的范围，适用于中大型空调和工业制冷领域。
2、能耗风冷模块系统和风冷螺杆系统的能效较高，能达到较高的COP（能效比）值。
风冷模块机和螺杆机比
较
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模块式风冷热泵和螺杆式风冷热泵比较
模块和螺杆式风冷热泵机组的工作原理类似，都是依靠机组与室外空气进行热交换制取冷水和热水。
制冷时，冷凝器采用风冷，省去了水冷冷水机组所需要的冷却水系统；制热时采用热泵运行方式，对环境无污染。
不同的是模块式风冷热泵机组压缩机大都采用蜗旋式压缩机，每台机组里可以（1-8个）压缩机，目前行业内常用的风冷模块机主要有单机制冷量65kW 和130kW两种，再大制冷量的涡旋机组由于压缩机数量多，很少有厂家生产。
使用模块机组的系统主要依靠多台模块式风冷热泵机组可以组合在一起使用，可以根据该项目使用负荷选择组合机组数量。
模块组合优点是一台机组坏了，不影响别的机组运行，控制系统能根据每台机组的运行时间自动调节机组起停，靠机组的运行台数或压缩机的运行个数来进行能量调节，冬季制热化霜可电脑控制交替完成，初次投资稍低。
缺点是主机安装占地面积大，运行维护费用高，主机使用寿命短。
目前主要应用于面积小于5000平米的一些中小型场所。
螺杆式风冷热泵机组压缩机大都采用大型螺杆式压缩机，一般每台机组采用1-2台压缩机，单机制冷量可从160kW到1600kW，能量调节主要依靠压缩机的滑阀完成25%-100%（双机头%）无极调节，运行和维护费用低。
虽然初次投资稍大些，但选择两台螺杆风冷热泵机组一备一用，从将来的运行维护费用和使用寿命（设计使用寿命25年）来看要好于模块式风冷热泵机组。
风冷螺杆机组与风冷涡旋机组对比
模块机安装图：
风冷螺杆安装图：。
风冷模块机和螺杆机比
较
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模块式风冷热泵和螺杆式风冷热泵比较
模块和螺杆式风冷热泵机组的工作原理类似，都是依靠机组与室外空气进行热交换制取冷水和热水。
制冷时，冷凝器采用风冷，省去了水冷冷水机组所需要的冷却水系统；制热时采用热泵运行方式，对环境无污染。
不同的是模块式风冷热泵机组压缩机大都采用蜗旋式压缩机，每台机组里可以（1-8个）压缩机，目前行业内常用的风冷模块机主要有单机制冷量65kW 和130kW两种，再大制冷量的涡旋机组由于压缩机数量多，很少有厂家生产。
使用模块机组的系统主要依靠多台模块式风冷热泵机组可以组合在一起使用，可以根据该项目使用负荷选择组合机组数量。
模块组合优点是一台机组坏了，不影响别的机组运行，控制系统能根据每台机组的运行时间自动调节机组起停，靠机组的运行台数或压缩机的运行个数来进行能量调节，冬季制热化霜可电脑控制交替完成，初次投资稍低。
缺点是主机安装占地面积大，运行维护费用高，主机使用寿命短。
目前主要应用于面积小于5000平米的一些中小型场所。
螺杆式风冷热泵机组压缩机大都采用大型螺杆式压缩机，一般每台机组采用1-2台压缩机，单机制冷量可从160kW到1600kW，能量调节主要依靠压缩机的滑阀完成25%-100%（双机头%）无极调节，运行和维护费用低。
虽然初次投资稍大些，但选择两台螺杆风冷热泵机组一备一用，从将来的运行维护费用和使用寿命（设计使用寿命25年）来看要好于模块式风冷热泵机组。
风冷螺杆机组与风冷涡旋机组对比
模块机安装图：
风冷螺杆安装图：。
水地源热泵机组、风冷模块机组、水冷螺杆机组分析对比本文转载自地源热泵服务联盟一、模块式风冷冷（热）水机组风冷模块式冷热水机组是以空气为冷（热）源，以水为供冷（热）介质的中央空调机组。
作为冷热兼用型的一体化设备，风冷模块式冷热水机组省略了冷却塔、水泵、锅炉及相应管道系统等许多辅件，系统结构简单，安装空间小，维护管理方便且节约能源，适用广泛。
因此，风冷模块式冷热水机组通常适用于既无供热锅炉，又无供热管网或其它稳定可靠热源，却又要求全年空调的暖通工程，是设计中优先选用的方案。
主机与风机盘管、空调箱等末端装置所组成的集中式、半集中式中央空调系统具有布置灵活、控制方式多样等特点，尤其适用于商场、医院、宾馆、工厂、办公大楼等场合使用。
本公司风冷模块式冷热水机组配以标准水管接口和单元组合控制功能，使机组运行自如。
安装完毕，接上电源、水路即可使用。
当空调面积增减而需要增减主机时，更显出其方便自如。
1.优点前期设备投资比变频多联（VRV）便宜15%左右。
风冷热泵机组是以电能作为能源，电能是中央空调能源利用效率最高的一种能源使用方式；主机加工简单、操作方便，制冷量调节范围大，可是实现有级或无级调节；主机为全金属构件，技术成熟，使用寿命长；风冷模块机组是以空气为冷（热）源，以水为供冷（热）介质的中央空调机组，作为冷热源兼用型一体化设备，省却了冷却塔、冷却水泵、锅炉及相应管道系统等庞大的附属设备或附件。
系统结构简单，安装空间小，尤其适用于水源缺乏区域。
同时省去了冷却塔冷却水泵和冷却水系统，从而节约了冷却水系统投资和运行费用，无须专用机房，可直接安装在屋顶或室外空间。
风冷模块式机组每个模块均有两套独立的工作系统，如果其中一套系统有故障，不会影响其它系统的正常运行，而且可不停机进行维修，整个空调系统不会受到影响，可靠性强。
主机集中控制，电脑自动调节每个模块的运行时间，机组的使用寿命长。
室内空气通过水进行冷却，减小了送回风温差，使空气相对湿度保持在人体舒适性范围内。
风冷模块VS水冷螺杆
前言：
我们国家每年新增建筑面积约为20亿平方米，目前建筑总能耗已经占据了全社会能耗的46.7%以上。
在当前形势下，节能减排、发展低碳经济，尤其是建筑节能已经刻不容缓。
其中，空调和采暖耗能占到30～50％。
而我国的建筑99%都是非节能建筑，浪费了大量的能源。
寄希望于节能建筑能迅速大规模普及，至少目前来讲，不切实际。
对于中央空调的热泵厂家来讲，可以身体力行的是制造能效更高的设备，同时，引导终端客户正确选用和使用合适设备，有时候，后者比前者更为关键。
在商业建筑中，中小型建筑所占的比例远远超过大型项目的数量，在这里，中小型建筑我们定义为建筑面积为1000～20000m2的商业建筑,本建筑空调使用面积8000平米。
典型的案例有楼盘会所、中小型星级宾馆、中小型办公场所、中小型洗浴中心、中小型健身中心等，这些中小型商用建筑的产权一般为私营业主所有，他们对初投资和运行费用非常敏感，同时，出于使用成本的考虑，这些建筑的机电设备维护的人员很少，所以，这些因素决定了中小型建筑采用的中央空调应尽可能简单、可靠，同时免维护。
下图是2009年中国大陆区空调类型所占的比例，从图中可以看出，数码多联、变频多联、单元机、风冷螺杆和模块机组等风冷机型
的比例加起来超过53.9%，这里还没有计算小型的分体机和柜机在商业场所中的比例，由此可见，风冷机型在中小型商用建筑中占据绝对优势。
（注：上图摘自国内相关媒体的2009年度报告）
如果考虑到使用的舒适性和装修档次，末端采用水做载冷的空调形式无疑比直接蒸发式的多联机要有优势，而且如果用多联机的系统，室内装修一旦发生变化，室内末端无法跟随变化，这是比较大的局限。
所以对于用于出租营业用的场所，应优先考虑采用水系统末端。
针对面积在1000～5000m2的面积，如果要采用水系统空调，无疑采用风冷模块是最简单的方式。
本文主要针对5000～20000m2的中小型商用建筑是采用水冷螺杆还是采用风冷模块做出对比分析，同时介绍一种集制冷、制热和制取热水三种功能于一身的风冷模块三联供机组在中小型商用建筑中的应用。
为了方便比较，这里，以一个建筑面积为10000平方米的商用建筑为例，假设其制冷负荷为1500kW,制热负荷为1000kW。
下表是两个方案的基本参数、初投资、运行费用、运行可靠性的对比
表1：风冷模块空调系统与水冷螺杆空调系统对比分析表
在实际工程案例中，开放式的水冷螺杆系统的冷却水含有大量可溶于水的碳酸氢钙和碳酸氢镁。
在热交换过程中，冷凝管中的冷却水吸热导致水温上升，水中物质产生化学反应，生成不溶于水的碳酸钙和碳酸镁。
这些物质不断沉淀出来，就在冷凝器管壁上形成坚硬的水垢。
同时，中央空调系统的冷却塔暴露于空气中，微生物和尘埃会落入水中。
在中央空调的循环水系统中，水的温度和pH值的范围恰好适宜多种微生物的生长。
微生物和尘埃会在冷凝管中不断沉淀形成微生物膜和沉积物。
微生物膜和沉积物合称为污垢。
水冷式中央空调系统在使用过程中，一般开机200小时左右冷凝器管道中水垢和污垢就会不断形成和积累。
冷凝器管壁上不断形成的水垢污垢缩小了水管的截面积，减少了冷凝管中的水流量，影响了冷却效果。
而水垢和微生物膜形成的隔热层对正常的热交换产生阻碍作用，两者相互作用使制冷系数C.O.P值下降（表3），从而导致主机负荷功率加大。
制冷机组的压缩机不得不加大运转功率，以补偿由于冷凝管中水垢和污垢造成的热交换损失。
由于加大功率，空调系统损耗了更多的电能。
下图为污垢对制冷系数EER的影响
为了减缓上述现象的出现，水冷螺杆系统无论是主机还是冷却水的水泵和冷却水塔，都留有较大的设计余量，这样势必导致初投资和实际运行成本远远高于上表的理论计算值。
为了减少热交换损失节约电能并减少微生物膜对管壁的腐蚀，至今为止人们一般采取定期进行化学清洗的方法来去除管壁上的水垢和污垢，但是由于技术原理上的限制一直不能根本解决问题。
由于化学药剂的成本以及清洗人工的费用等原因，化学清洗不可能每天进行，大多数情况下每年清洗1～2次。
而中央空调系统一般开机200小时左右冷凝器管道中水垢和污垢就会不断形成和积累，热交换效率开始降低，电能浪费开始产生。
同时，化学清洗方法使用的化学药品本身对管壁会产生腐蚀作用，也会缩短空调系统的使用寿命。
而每次化学清洗产生几百吨化学污水的排放更是直接破坏了自然环境，并不断对居民生活的安全造成威胁。
除了化学清洗方法之外，还有通过电磁手段减少水中污垢的产生等相关的技术，但是从科学原理到具体实践的无数事例都证明了这些方法有一定的作用，但是也跟
化学清洗方法一样都无法从根本上解决冷凝器管壁上水垢和污垢的
形成和清除问题。
所以我们可以得到初步的结论：只要建筑物的顶楼空间允许，采用风冷模块方案比水冷螺杆有较大的优势。
下表为运行费用计算表
普通风冷模块机组在制冷的同时，还向环境中释放大量的冷凝热，这部分热量加剧了城市热岛效应，增加了机组能耗。
另外，比如说宾馆，健身中心等很多应用场合，生活热水是一年四季都是需要的，在传统的解决方案中，空调和热水设备是两套完全独立的两套系统，井水不犯河水。
有没有可能把排放到空气中的热量回收到水中，来产生生活热水呢？格力风冷模块热回收给出了肯定的回答。
目前已成功开发出系统稳定可靠的风冷模块三联供产品，该产品具有制冷，制热，制冷+热水，热水四种独立运行模式，格力风冷模块热回收模块机组实现了制冷状态下的全热回收，并且在过渡季节，既不开制冷也不开制热时，该机组可以独立运行热水模式，制取生活热水，这是格力风冷模块热回收机组和普通模块机组的最大区别。
这样，原来的系统采用风冷模
块+燃气锅炉热水设备，现在只要用风冷模块机组+部分风冷模块热回收就可以了，新的方案最大的好处是不仅实现了制冷状态下的热回收，而且降低了初投资成本。
还是以前面的案例为例，下表是两种方案的对比：
表2：
风冷模块+燃气锅炉与风冷模块+风冷模块热回收三联供系统对比分析表
从上面的比较结果看来，针对中国南方地区，采用三联供机+模块机组的方案来解决空调和热水的需求具有明显的节能效果，但为什么市场上三联供机组没有得到普遍应用呢？主要原因是没有解决系统稳定性和可靠性的问题，三联供模块机组巧妙地采用双四通阀换向装置，相比传统的热回收机组和三联供产品，流程短，效率高，很好地解决了稳定性和可靠性的问题。
下面是三联供和普通三联供产品的系统对比：
格力风冷模块热回收三联供系统图及工作流程分析：在制冷、制热、制冷+热水及热水模式下，系统通过双四通阀的巧妙换向，制冷剂只流经其中三个换热器的两个，另外一个换热器是被旁路的，所以，系统的阻力小，回油好，效率高，排气温度低。
很好地解决了稳定性和可靠性的问题。
比如：制冷模式下，制冷剂流动的方向如下：压缩机排气->四通阀1->四通阀2->室外翅片换热器->节流阀B->空调侧换热器->四通
阀2->压缩机回气，其中热水侧换热器是制冷剂完全没有流经，是被旁通的）
普通三联供系统图及工作流程分析
在制冷、制热、制冷+热水及热水模式下，制冷剂都流经其中三个换热器，所以，系统的阻力大，回油差，效率低，排气温度不容易受控制。
无法地解决了稳定性和可靠性的问题。
比如，在制冷模式下，制冷剂流动的方向如下：压缩机排气->热回收换热器（不工作）->四通阀->室外翅片换热器->节流阀->空调侧换热器->四通阀->压缩机回气，当切换到制冷+热水模式时，制冷剂流动的方向如下：压缩机排气->热回收换热器->四通阀->室外翅片换热器（不工作）->节流阀->空调侧换热器->四通阀->压缩机回气，这时，
问题发生了，已经通过热回收换热器冷凝的制冷剂已经变成高温高压的液体，这些液体流经室外翅片换热器时，室外翅片换热器变成了一个容积很大的高压储液罐，大量的液态制冷剂会滞留在该换热器中，使参与循环的制冷剂大量减少，其导致的直接后果就是排气压力降低，制冷量下降，排气温度升高甚至停机保护。
虽然可以增加制冷剂的充注量来缓解此现象的发生几率，但制冷剂的增加又会导致系统制冷时系统高压过高，出现压力保护停机现象。
所以说传统的系统只能应用于部分热回收（热回收量控制在制冷量的20-30%左右为佳），无法应用在全热回收上。
结论：在中国南方区域，包括华东，华中，西南，华南，采用风冷模块系统来解决1000-20000平方米商业空调具有投资低，运行费用省，节能环保，维护简单，使用寿命长的优点，如果选用PHNIX带喷淋系统的风冷模块和三联供机组，不但可以解决建筑物的空调、取暖和生活热水的需求，而且，由于在炎热的夏季，喷淋系统的启动，可以大幅降低运行费用15-20%。
既符合国家节能减排的政策，有切实能降低用户的运行成本，具有广泛的发展前景和巨大的市场潜力。
