中央空调设备选型及技术经济对比分析
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中央空调系统综合对比分析一、运行费用分析(一)参与比较的方案为模块式风冷热泵机组、变频多联机组行、螺杆式水冷机组、水源热泵机等空调系统。
(二)设备运行费用计算基本参数冷负荷:1157KW,热负荷:1250KW。
夏季运行天数:100天;冬季运行天数:120天;每天运行时间:8小时;综合功率因数0.6;电价:1.0元/度。
(三)、对比机型1、模块式风冷热泵机组运行费用分析主机18台,每台22 KW,主机总功率为396KW/378 KW,水泵总功率为120KW。
夏季电费:1.0元/度×100天×8小时×(22 KW×18台+120 KW)×0.6(使用系数)=247680(元)冬季电费:1.0元/年×120天×8小时×22 KW×18台+120 KW)×0.6(使用系数)=286848(元)全年合计:534528(元)/年考虑到本工地的实际情况,在冬季运行时,我方建议加装板式换热器,虽然会增加一定得费用(约5万元左右),但是可以充分利用城市管网的热量,使运行费用大幅降至26万左右/年。
2、变频多联机组运行费用分析主机总功率为396KW/378 KW。
夏季电费:1.0元/年×100天×8小时×335 KW×0.6(使用系数)=160800(元)冬季电费:1.0元/年×120天×8小时×360 KW×0.6(使用系数)=207360(元)全年合计:368160(元)/年3、螺杆式水冷机组运行费用分析主机两台,主机总功率为455KW /440KW ,水泵总功率为120KW ,冷却塔功率为7.5KW。
夏季电费:1.0元/度×100天×8小时×(455 KW +120 KW +7.5 KW)×0.6(使用系数)=280800(元)考虑到本工地的实际情况,在冬季运行时,我方建议加装板式换热器,虽然会增加一定得费用(约5万元左右),但是可以充分利用城市管网的热量,使运行费用大幅降至30万左右/年。
某酒店中央空调设备选型及经济对比分析【摘要】本文结合笔者多年工作经验,文章根据酒店建筑面积及餐饮、住宿的功能要求,进行了中央空调系统机房制冷设备的选型、安装、运营费用分析。
【关键词】中央空调;设备;运营费用0.前言休闲旅游已经成为当今中国人生活消费的热点之一。
与一般的外出旅游不同,休闲旅游具有自己的特点:(1)目的地重复;(2)季节性强;(3)游客停留时间长;(4)酒店附近要有深层次的、独特的自然资源或文化底蕴。
结合以上特点,建设方对酒店设计的各方专业提出了很高的要求。
笔者在参与许多实际案例论证后,对这类型酒店的中央空调方案有了一套自己的分析。
1.工程项目地理环境分析及选型方案论证酒店选址很重要,这类休闲旅游酒店一般都是在人文景区附近。
笔者参与设计施工的某温泉度假酒店工程主体建筑面积为30000m2,建筑物高15.9m,要求夏季制冷、冬季供暖;酒店部分有客房120多套,酒店和温泉接待中心常年24h 需生活热水供应;另外有多栋度假别墅。
对于这类环境,笔者的设计方案如下:(1)利用丰富的温泉水资源,主体建筑采用螺杆式水源热泵中央空调;(2)别墅群采用独立的小型变频多联中央空调和空气源热泵热水器;(3)员工宿舍楼采用小型涡旋式水源热泵空调。
水源热泵空调采用人工湖蓄温泉尾水的方式提供设备必需的冷却水源或热源。
根据当地气候特点,别墅变频中央空调和空气源热水器的冷热源直接取自大气,完全可以满足使用需求。
2.水源中央空调机组的结构及运行原理中央空调主机主要由以下4大部分组成:压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器,具体如图1所示。
下面重点介绍水源热泵中央空调运行及冷热转换原理。
(1)冬季阀1打开、阀2关闭,井水自取水井流经蒸发器被吸热后,温度降低回到回水井;系统水流经冷凝器吸热,温度升高后供到房间,实现供热功能。
(2)夏季阀2打开、阀1关闭,井水自取水井流经冷凝器吸热,温度升高后回到回水井;系统水流经蒸发器被吸热,温度降低后供到房间,实现制冷功能。
水冷螺杆中央空调系统和VRV系统的技术经济比较简介:本文通过具体工程实际,从经济性、可调节性、安全可靠性、可操作性、维保方便性、建筑装修协调性及环境影响等方面进行的分析比较和论证,认为水冷螺杆中央空调系统比采用VRV系统更有优势。
关键字:技术经济比较 VRV系统中央空调系统地铁水冷螺杆1.工程概况广州地铁五号线车辆段与综合基地位于广州市黄埔鱼珠,综合楼(一)与综合楼(二)相距50米,均须设置空调。
综合楼(一)为六层综合性建筑物,内设办公用房、厨房、餐厅、浴室、行车公寓、地下车库、跟随变电所及供电、机电检修间等。
需空调的房间有餐厅、办公用房、主要检修车间、行车公寓,建筑面积18700平方米,空调面积9300平方米,计算冷负荷为1341kW,建筑面积冷负荷指标为7171W/m2综合楼(二)共四层,主要为办公、工艺用房和部分会议室,其中,一、二层为通信信号用房,三、四层为控制中心和系统用房,建筑面积6500平方米,空调面积5300平方米,计算冷负荷为816kW,建筑面积冷负荷指标为12554W/m2综合楼(一)和综合楼(二)总建筑面积25200平方米,最大计算负荷为21573kw,出现时刻为17点,建筑面积冷负荷指标为8561W/m2,夜间负荷为6385kw。
白天各时段负荷如下:2.空调方案考虑综合楼的地理位置、功能设置、建筑情况、空调负荷种类的分配以及对外立面要求较高等情况,主要有以下两种空调方案:方案1 变频空调+定频空调+新风的分体空调方案该空调方案主要设置大致情况有:在二十四小时负荷的空调房间采用专用的设备房分体定频柜机,如AFC 主机房、MCS设备房、中央控制室等;在一些大开间的地方采用定频式单联的分体管道机,如餐厅、开敞式办公间;在一些办公室采用变频多联空调系统,室内机采用隐藏风管机、天花卡式嵌入机等,如会议室、主任室、各工种办公室、财务室、公寓等。
另外为满足空调房间的人员新风量,在每层的两侧设隐藏式管道新风机。
1工程概况湖南长沙某综合办公楼工程主楼9层,副楼5层,总建筑面积为29363m2,其中地上部分23108m2,主楼17108m2,附属楼6000m2,地下室6256m2。
主楼及副楼采用中央空调系统,各楼层的面积分布如表1:2中央空调系统设计的优缺点对比分析2.1水冷冷水机组+风机盘管优点:①技术成熟;②负荷大时能效比高;③经济可靠。
缺点:①容量调节相对较差;②安装空间要求高些;③需要机房。
2.2VRV空调系统优点:①舒适美观;②容量调节灵活;③节省空间;④部分负荷时能效比高。
缺点:①初投资高;②冷媒泄漏不易发现,维修保养困难;③负荷大时能效比低;④安装要求高,系统对配管中的水分杂质要求高;⑤管道长时间能量衰减大。
2.3“水冷冷水机组+风机盘管系统”与“VRV系统(风冷)“的比较2.3.1能效比冷水机组技术成熟,已有100多年历史,经过不断的改良完善,现在的水冷冷水机组能效比在各类空调产品中是最高的,离心机组可以达到5~7,普通螺杆机组也可以达到4~5。
在负荷大的时候能效比可以达到很高。
在螺杆机组的发展中,趋势于多机头的设计,多机头机组更为节能,部分负荷时只需要开启部分压缩机工作运行,因此能效比更高,机组寿命更长。
针对于主楼大负荷运行是比较有利的。
相对于水冷冷水机组,在负荷比较大的情况下,VRV系统(属于风冷)的能效比则相对较低。
部分负荷时,则VRV系统的能效比比较高。
2.3.2初投资水冷冷水机组+风机盘管系统初投资比较低,比VRV系统约低30%~40%,本项目若取1000RT,水冷冷水机组+风机盘管系统初投资约为800~900万元。
而VRV系统则需要1100~1200万元。
2.3.3运行费用因为水冷冷水机组+风机盘管系统的设备比较多,有主机、水泵、冷却塔、水阀等,因此其维修的地方相对较多,需要的运行管理人员也比较多。
VRV系统则只有主机跟末端,需要的管理人员可以比较少。
在前面几年其运行费用比较低,五年后VRV系统维修量将会大大增加,此时一般的做法往往可能会更换机器。
中央空调设备选型及技术经济对比分析本文主要针对5000~20000m2的中小型商用建筑是采用各种空调做出对比分析。
一、概况中央空调的工作原理,是利用冷媒(传输热量的媒质叫冷媒)的物理原理,把室内的热量带到室外去达到制冷\制热的效果。
中央空调由有一台主机通过风道送风或通过冷热水管连接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。
采用风管送风方式,用一台主机即可控制多个不同房间或区域的空气调节,并并且可引入新风,有效改善室内空气质量,预防空调病的发生。
中央空调的最突出特点是产生舒适的居住环境。
中央空调种类很多,按冷凝方式有风冷和水冷二大类,其中风冷又分涡旋式、螺杆式、活塞式等;水冷又分螺杆式、吸收式、活塞式和离心式等;其区别在于水冷式空调的冷凝器采用冷却水来冷却,而风冷式直接用风来冷却室外机的冷凝器,不需要冷却水塔。
目前风冷使用比较多的是风冷摸块涡旋式和风冷螺杆式二大种;水冷比较常用的是螺杆式、离心式、溴化锂吸收式三种。
以冷(热)源载体一般分为冷媒系统和水系统两大类,冷媒系统俗称“氟系统”,室外机和室内机之间采用铜管相连,而铜管内部通过的是冷媒介质(以前的是氟利昂,现在用的称为R410a、R407C),所以称为氟系统;系统由室外机、室内主机、送风管道以及各个房间的风口和调节阀等组成。
水系统,室外机和室内机之间采用水管相连,水管内部通过的是水,即以水为媒介所以称之为水系统,系统由室外机、水管道、循环水泵及各个室内的末端(风机盘管、明装等)组成。
目前常见的商用中央空调形式有:溴化锂机组、水冷螺杆机组、多联RVR 空调机组、风冷模块、风冷螺杆机、离心机等。
二、目前主要的中央空调技术:1、多联VRV空调机组工作原理其工作原理是通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量,通过控制室内外换热器的风扇转速,适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。
一般都采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制。
本文主要针对5000~20000m2地中小型商用建筑是采用各种空调做出对比分析.一、简况中央空调地工作原理,是利用冷媒(传输热量地媒质叫冷媒)地物理原理,把室内地热量带到室外去达到制冷\制热地效果.资料个人收集整理,勿做商业用途中央空调由有一台主机通过风道送风或通过冷热水管连接多个末端地方式来控制不同地房间以达到室内空气调节目地地空调 .采用风管送风方式,用一台主机即可控制多个不同房间或区域地空气调节,并并且可引入新风,有效改善室内空气质量,预防空调病地发生.中央空调地最突出特点是产生舒适地居住环境.资料个人收集整理,勿做商业用途中央空调种类很多,按冷凝方式有风冷和水冷二大类,其中风冷又分涡旋式、螺杆式、活塞式等;水冷又分螺杆式、吸收式、活塞式和离心式等;其区别在于水冷式空调地冷凝器采用冷却水来冷却,而风冷式直接用风来冷却室外机地冷凝器,不需要冷却水塔.目前风冷使用比较多地是风冷摸块涡旋式和风冷螺杆式二大种;水冷比较常用地是螺杆式、离心式、溴化锂吸收式三种.以冷(热)源载体一般分为冷媒系统和水系统两大类,冷媒系统俗称“氟系统”,室外机与室内机之间采用铜管相连,而铜管内部通过地是冷媒介质(以前地是氟利昂,现在用地称为R410a、R407C),所以称为氟系统;系统由室外机、室内主机、送风管道以及各个房间地风口和调节阀等组成.水系统,室外机与室内机之间采用水管相连,水管内部通过地是水,即以水为媒介所以称之为水系统,系统由室外机、水管道、循环水泵及各个室内地末端(风机盘管、明装等)组成.资料个人收集整理,勿做商业用途目前常见地商用中央空调形式有:溴化锂机组、水冷螺杆机组、多联RVR空调机组、风冷模块、风冷螺杆机、离心机等.资料个人收集整理,勿做商业用途二、目前主要地中央空调技术:1、多联VRV空调机组工作原理其工作原理是通过控制压缩机地制冷剂循环量和进入室内换热器地制冷剂流量,通过控制室内外换热器地风扇转速,适时地满足室内冷热负荷要求地高效率冷剂空调系统.一般都采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制.资料个人收集整理,勿做商业用途多联机 VRV空调系统图多联机俗称”一拖多”,其主导思想是“变频、一拖多和多拖多”,指地是一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机,室外侧采用风冷换热形式、室内侧采用直接蒸发换热形式地一次制冷剂空调系统.在多联机VRV空调系统中,一台室外机与一组室内机(一般可达50台)相连地系统称为单元 VRV空调系统或变频空调器;一台或多台室外机与多台室内机相连地系统称为多元 VRV空调系统.多联机分类按外机冷却形式分类,主要有风冷多联机和水冷多联机两种;按压缩机形式分类,主要有变频多联和数码涡旋多联两种.目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益广泛地应用. 资料个人收集整理,勿做商业用途2 多联机 VRV空调系统特点①控制先进,运行可靠,节约能源、运行费用低,节省占用空间,设备在运行过程中,无须专人进行维护,有效地减少设备维保费用.②机组适应性好,制冷制热温度范围宽,但送回风温差大,空气干燥度高,导致舒适性差;设备造价高,VRV系统接点多,容易导致氟利昂地泄漏,同时也会因此形成冰堵,阻碍制冷剂地循环,影响机组制冷(热),且制冷泄漏不易察觉,维修难度大;资料个人收集整理,勿做商业用途2、水冷螺杆机组中央空调系统;工作原理螺杆机组地核心是采用螺杆式压缩机,该压缩机是一种回转式地容积式气体压缩机,能在低蒸发温度或高压缩比工况下可单级压缩,通过滑阀装置,使制冷量可在10~100%范围内进行调节.其系统由蒸发器、螺杆式制冷压缩机、冷凝器和节流装置4大部件组成封闭式工作系统,在满液式或卧壳式蒸发器中,制冷剂液体在较低地饱和温度、压力状态下,吸收进入蒸发器传热管内冷水地热量而沸腾气化,相对地使管内冷水出水温度下降7,通过管道输送提供给室内气-水热交换器冷却送风,达到制冷地目地.水冷螺杆式冷水机组不具备制热制热功能,要制热功能还需另外配置锅炉等加热装置.水冷螺杆式冷水机组单机制冷量从150到4000KW,适用于中、大型工程.资料个人收集整理,勿做商业用途系统特点:·螺杆机组COP值较高,但通过水载体输送到客户末端,有一定地冷量损失,而且只能实现单冷,制热还需另外配置锅炉等加热装置,需要专用机房和锅炉房,还需专人值守;资料个人收集整理,勿做商业用途·初投资较低,运行费用高.·它具有结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积小、操作维护方便、运转平稳待优点,因而获得了广泛地应用.3、风冷热泵螺杆机组工作原理风冷螺杆热泵机组与水冷螺杆机组地工作原理类似,不同地是风冷螺杆热泵机组是以空气作为冷热源,通过风机冷却主机冷凝器制冷剂后,制冷剂在主蒸发器里吸收媒介水地热量,使媒介水变成低温冷冻水(或温水),冷冻水(或温水)用水泵循环至室内末端装置,在末端装置处冷(热)水与室内空气进行热量交换.而水冷机组是由冷却水来冷却冷凝器地,即冷却塔.同时风冷螺杆式热泵机组在机组内部至少增加了一个四通换向阀,做为制冷或制热地功能切换.空调机组安装时直接置于屋顶或室外空间,无需专用机房、冷却塔、冷却水泵、冷却水系统,热泵型机组还可以代替热水锅炉取暖.单机制冷量从253kW到1165kW能够满足各种环境地需要,适用于各种商用和民用建筑,如商场、餐厅、办公楼、宾馆、住宅等.资料个人收集整理,勿做商业用途图1-1水冷螺杆式机组安装示意图图1-2风冷螺杆式机组安装示意图风冷热泵螺杆机组特点·运行宁静、安全可靠,风机电机地防护等级达到IP54,可防尘、防水,使用安全可靠.·安装方便,不需要冷却塔、冷却水泵及专用机房.可安装于屋顶、地面等室外地方.·采用智能化微电脑程序控制,具有强劲地温度调节能力,稳定可靠,节能低噪.图三、风冷螺杆机机组图片4、溴化锂吸收式冷水机组:工作原理以热能为动力,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂,制取0℃以上地冷媒水.吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成.当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水加热后,溶液中地水不断汽化;水蒸气进入冷凝器,被冷却水降温后凝结;随着水地不断汽化,发生器内地溶液浓度不断升高,进入吸收器;当冷凝器内地水通过节流阀进入蒸发器时,急速膨胀而汽化,并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水地热量,从而达到降温制冷地目地;在此过程中,低温水蒸气进入吸收器,被吸收器内地浓溴化锂溶液吸收,溶液浓度逐步降低,由溶液泵送回发生器,完成整个循环.资料个人收集整理,勿做商业用途吸收式冷水机组常见地有直燃型、蒸汽型、热水型三类.其冷量范围为230到5800KW,适用于中型、大型、特大工程. 资料个人收集整理,勿做商业用途系统特点:·直燃型溴化锂空调系统,需要专用机房和储油罐.·系统复杂,维护保养要求也高,因此必须配专人管理和维护.·系统初投资较低,但运行费和维护保养费用高,机组能耗高.·空调效率高.但系统对气密性要求高,即使漏入微量地空气也会影响冷水机组地性能,一般制冷量年衰减量高达10—20%.资料个人收集整理,勿做商业用途5、风冷热泵模块空调机组工作原理风冷热泵机组地输送介质通常为水溶液.它是由室外主机产生空调冷、热水,由管路系统输送至室内地各末端装置;在末端装置冷热交换产生出冷、热风,以维持室内较舒适地温度. 资料个人收集整理,勿做商业用途所谓模块机其实就是一种控制方式,模块式风冷冷水机组是由各个独立地单元风冷热泵机组组合而成,靠机组地运行台数或压缩机地运行个数来进行能量调节,一般以一个压缩机为一个控制模块,根据交换效果来控制压缩机地投入或退出,控制系统能根据每台机组地运行时间自动调节机组起停.风冷模块式机组每个模块均有两套独立地工作系统,如果其中一套系统有故障,不会影响其它系统地正常运行,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.目前用于风冷热泵地压缩机型式主要有活塞式、涡旋式、螺杆式三种型式.模块机组每个单元模块地名义制冷量不同,有40kw、60kw、80kw和120kw可选,通过组合1-8个相同或不同地单元模块,构成制冷量在40-960kw范围地空调机组,能够满足各种环境地需要.广泛应用于新建地大小工业与民用建筑空调工程.适用场所如:1000-20000㎡地宾馆、酒店、餐厅、办公大楼、商场超市、影院、体育馆、医院及厂房等各类建筑.资料个人收集整理,勿做商业用途机组特点:(1)各模块单元既可串联并联安装又可独立安装使用,适用于不同场所.应用范围广、空间伸缩性强.可根据用户需要组合模块单元地数量,能量适用范围广.资料个人收集整理,勿做商业用途(2)模块化机组地可靠性高,该风冷热泵机组由数个模块组成,任何模块地临时检修停运都不会影响整机地正常运行,大大提高了整个空调系统地合理性和可靠性.(3)风冷模块机组可任意放置屋顶或地面,没有机房设施和冷却水塔系统,不占用有效使用面积.同时安装施工工作大为简便.(4)由于风冷模块机组在运行过程中是全电脑自动控制,所以日常不需要专业技术人员管理,资料个人收集整理,勿做商业用途(5)投入或退出地电功率较小,比较节能,对局部电网冲击小.(6)初投资较高,运行费用适中,维修、保养方便,缺点是占地面积大.(7)能效比低于水冷换热方式风冷热泵机组,受环境温度地影响较大,环境温度低于-5℃一般需增加辅助电加热.资料个人收集整理,勿做商业用途3、单元模块式风冷热泵空调主机图片 2、模块式风冷热泵空调主机效果图四、工程简况北区商务中心,总建筑面积为15023㎡,建筑物总高度为23.4M;其中地下1层面积为3574㎡,地上4层总面积为11449㎡,其中1、2、3层层高为4.5M、4层9.9M.一层建筑面积3234.3㎡,功能分区为餐厅、商铺、超市;二层面积为2732.9㎡,内设棋牌室、足浴中心;三、四层为电影院及配套小超市,总面积为4978.4㎡.资料个人收集整理,勿做商业用途根据工程实际情况,考虑到商务中心三、四层电影院已有合作单位,而一、二层还没有具体合作单位,现设计规划地功能分区,后期变数较大;同时因各服务场所,所需冷热负荷地时间不一致,因此根据实际情况,拟提出以下二种空调方案.资料个人收集整理,勿做商业用途方案一、选用2台风冷热泵螺杆冷热水机组,互为备用,负荷较小时,开一台机组,负荷较大时,2台机组同时开启.资料个人收集整理,勿做商业用途优点:空调效率较高.缺点:不节能,可靠性较低.方案二、2台风冷热模块机组和一台风冷热泵螺杆冷热水机,根据功能分区,一、二层选用2组风冷热模块机组,各楼层一台,2台机组中间安装阀门,平时独立运行,故障是互为备用.三、四层电影因冷热负荷较大,选用一台高效率风冷热泵螺杆冷热水机,机组采用双机头机组,互为备用,负荷较小时,开一台机组,负荷较大时,2台机组同时开启.资料个人收集整理,勿做商业用途优点:空调效率较高,节能,可靠性较高.缺点:设备造价较高.五、总结中央空调制冷系统地选择,应根据负荷大小、能源提供方式、便利程度、等多种客观条件决定.任何一种冷冻站方案都不能尽善尽美,工程中要因地制宜,既要考虑冷冻站地初投资、运行费等经济性能,也要考虑冷冻站地噪声、振动、运行、操作、维护管理等技术性能,与工程整体及周围环境相协调;既要考虑当前投资效益,也要考虑长远利益,合理选择中央空调方案.资料个人收集整理,勿做商业用途经综合考虑建议本工程选用方案2.三、技术经济对比版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。
目前在国内使用的空调形式上主要有直燃型溴化锂空调系统、风冷热泵中央空调系统、水冷式冷水机组+锅炉系统和地源热泵中央空调系统。
以下分别就直燃型一、水井工艺:水井是地温中央空调的重要设施,因为它是整个系统的唯一能量来源。
为确保它的使用效果、使用寿命和回灌效果,工程实践中采取以下措施:1、回灌量设计:根据70年代德国相关资料记载,通过水分子同位素试验,一般地质条件下,回水层井壁截面积应是出水层截面积的四倍,方能保证井水全部自然回灌,即一口出四口回。
但这样水井数量较多,为减少数量,在以后20多年间,通过实践又发明了加压回灌和单井回灌方法,通过减少井水回灌中的渗透阻力,增加通透系数,保证井水全部回灌。
2、使用寿命设计:众所周知,水井越用越活,因此出水井工艺主要解决井水含沙量问题;而回水井不但考虑回灌也要考虑淤积,针对这一问题,就使水井兼具出回两种功能,从而在运行过程中实现自动洗井,这样水井寿命一般可达到30年以上。
3、防塌陷设计:水井之所以会塌陷,是因为回灌不好和上部没有止水。
湿陷性、半湿陷性土壤在回灌不好而淤积时容易塌陷,因此水井设计时除了保证回灌也要在水井上部止水,一般采用泥球止水和水泥砂浆止水,使水井上部20—40米既不出水也不回水,在水位保持动态平衡的情况下,确保水井周围建筑物不受影响,即打井位置不受场地所限,一般距建筑物3米以外即可。
4、水质净化设计:因井水要经过机组提供能量,为防止堵塞和腐蚀,井管要采用高压水泥管和不锈钢滤网,同时加装旋流除污器和电子水处理仪,通过物理方式保证水质;同时在水井上部采用井盖密封确保人物的通行。
5、井水节能设计:对任何建筑物而言,冷热负荷随时都在发生变化,而能量来源—井水也应随之变化,否则就会造成电能的浪费。
为此,在井水供应方面采用了温度变频控制装置,一方面节约电能,另一方面通过负荷低谷减少出水量,有助于地下传热的进行,使水温更加恒定。
人类饮用水一般为地下400米—1200米以下的中、深层地下水,因其为地壳运动过程中的封存水,基本不能再生,因而这部分水资源应限制使用;水源热泵机组用于换热的井水为100m以上浅表层地下水,仅仅用于换热而不消耗,不会对地下水造成污染,更不会影响人类饮用水。
超高层中央空调设备选型及技术经济对比本文主要针对超高层的商用建筑采用各种中央空调做出对比分析。
一、概况中央空调的工作原理,是利用冷媒(传输热量的媒质叫冷媒)的物理原理,把室内的热量带到室外去达到制冷\制热的效果。
中央空调由有一台主机通过风道送风或通过冷热水管连接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。
采用风管送风方式,用一台主机即可控制多个不同房间或区域的空气调节,并且可引入新风,有效改善室内空气质量,预防空调病的发生。
中央空调的最突出特点是产生舒适的居住环境。
二、主要品牌介绍目前,欧美系中央空调主要是以水冷机为主,主要品牌有约克、开利、特灵、麦克维尔。
日系中央空调主要是以风冷机为主,主要品牌有大金、三菱、日立。
国产品牌主要有格力、美的、远大、志高等,由于其市场定位多为家用,且档次较低这里暂不做考虑。
三、主要系统介绍、分类及特点中央空调种类很多,按冷凝方式有风冷和水冷两大类,其中风冷又分涡旋式、螺杆式、活塞式等;水冷又分螺杆式、吸收式、活塞式和离心式等;其区别在于水冷式空调的冷凝器采用冷却水来冷却,而风冷式直接用风来冷却室外机的冷凝器,不需要冷却水塔。
按冷(源)热载体有冷媒系统(氟系统)和水系统两大类,其中冷媒系统由室外机、室内主机、送风管道、各个房间的风口和调节阀组成。
水系统由室外机、水管道、循环水泵、各个室内的末端(风机盘管、明装)组成。
目前常用的商用中央空调形式主要有:溴化锂机组、水冷螺杆(离心)、多联机(VRV)空调机组、风冷模块、风冷螺杆、离心机等。
下面介绍几种主要空调系统:1、多联机组空调系统(VRV)1、多联机组(VRV)一般分两大类:一台室外机与一组室内机(单元VRV空调系统或变频空调器);一台或多台室外机与多台室外机(多元VRV空调系统)。
2、按机冷却形式分:风冷多联机、水冷多联机3、按压缩机形式分:变频多联机(日系)、数码涡旋多联机(欧美)。
工作原理其工作原理是通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量,通过控制室内外换热器的风扇转速,适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。
中央空调设备选型及技术经济对比分析本文主要针对5000~20000m2的中小型商用建筑是采用各种空调做出对比分析。
一、概况中央空调的工作原理,是利用冷媒(传输热量的媒质叫冷媒)的物理原理,把室内的热量带到室外去达到制冷\制热的效果。
中央空调由有一台主机通过风道送风或通过冷热水管连接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。
采用风管送风方式,用一台主机即可控制多个不同房间或区域的空气调节,并并且可引入新风,有效改善室内空气质量,预防空调病的发生。
中央空调的最突出特点是产生舒适的居住环境。
中央空调种类很多,按冷凝方式有风冷和水冷二大类,其中风冷又分涡旋式、螺杆式、活塞式等;水冷又分螺杆式、吸收式、活塞式和离心式等;其区别在于水冷式空调的冷凝器采用冷却水来冷却,而风冷式直接用风来冷却室外机的冷凝器,不需要冷却水塔。
目前风冷使用比较多的是风冷摸块涡旋式和风冷螺杆式二大种;水冷比较常用的是螺杆式、离心式、溴化锂吸收式三种。
以冷(热)源载体一般分为冷媒系统和水系统两大类,冷媒系统俗称“氟系统”,室外机与室内机之间采用铜管相连,而铜管内部通过的是冷媒介质(以前的是氟利昂,现在用的称为R410a、R407C),所以称为氟系统;系统由室外机、室内主机、送风管道以及各个房间的风口和调节阀等组成。
水系统,室外机与室内机之间采用水管相连,水管内部通过的是水,即以水为媒介所以称之为水系统,系统由室外机、水管道、循环水泵及各个室内的末端(风机盘管、明装等)组成。
目前常见的商用中央空调形式有:溴化锂机组、水冷螺杆机组、多联RVR 空调机组、风冷模块、风冷螺杆机、离心机等。
二、目前主要的中央空调技术:1、多联VRV空调机组工作原理其工作原理是通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量,通过控制室内外换热器的风扇转速,适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。
一般都采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制。
多联机 VRV空调系统图多联机俗称”一拖多”,其主导思想是“变频、一拖多和多拖多”,指的是一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机,室外侧采用风冷换热形式、室内侧采用直接蒸发换热形式的一次制冷剂空调系统。
在多联机VRV空调系统中,一台室外机与一组室内机(一般可达50台)相连的系统称为单元VRV空调系统或变频空调器;一台或多台室外机与多台室内机相连的系统称为多元VRV空调系统。
多联机分类按外机冷却形式分类,主要有风冷多联机和水冷多联机两种;按压缩机形式分类,主要有变频多联和数码涡旋多联两种。
目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益广泛的应用。
2 多联机VRV空调系统特点①控制先进,运行可靠,节约能源、运行费用低,节省占用空间,设备在运行过程中,无须专人进行维护,有效地减少设备维保费用。
②机组适应性好,制冷制热温度范围宽,但送回风温差大,空气干燥度高,导致舒适性差;③设备造价高,VRV系统接点多,容易导致氟利昂的泄漏,同时也会因此形成冰堵,阻碍制冷剂的循环,影响机组制冷(热),且制冷泄漏不易察觉,维修难度大;2、水冷螺杆机组中央空调系统;工作原理螺杆机组的核心是采用螺杆式压缩机,该压缩机是一种回转式的容积式气体压缩机,能在低蒸发温度或高压缩比工况下可单级压缩,通过滑阀装置,使制冷量可在10~100%范围内进行调节。
其系统由蒸发器、螺杆式制冷压缩机、冷凝器和节流装置4大部件组成封闭式工作系统,在满液式或卧壳式蒸发器中,制冷剂液体在较低的饱和温度、压力状态下,吸收进入蒸发器传热管内冷水的热量而沸腾气化,相对的使管内冷水出水温度下降7,通过管道输送提供给室内气-水热交换器冷却送风,达到制冷的目的。
水冷螺杆式冷水机组不具备制热功能,要制热功能还需另外配置锅炉等加热装置。
水冷螺杆式冷水机组单机制冷量从150到4000KW,适用于中、大型工程。
系统特点:·螺杆机组COP值较高,但通过水载体输送到客户末端,有一定的冷量损失,而且只能实现单冷,制热还需另外配置锅炉等加热装置,需要专用机房和锅炉房,还需专人值守;·初投资较低,运行费用高。
·它具有结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积小、操作维护方便、运转平稳待优点,因而获得了广泛的应用。
3、风冷热泵螺杆机组工作原理风冷螺杆热泵机组与水冷螺杆机组的工作原理类似,不同的是风冷螺杆热泵机组是以空气作为冷热源,通过风机冷却主机冷凝器制冷剂后,制冷剂在主蒸发器里吸收媒介水的热量,使媒介水变成低温冷冻水(或温水),冷冻水(或温水)用水泵循环至室内末端装置,在末端装置处冷(热)水与室内空气进行热量交换。
而水冷机组是由冷却水来冷却冷凝器的,即冷却塔。
同时风冷螺杆式热泵机组在机组内部至少增加了一个四通换向阀,做为制冷或制热的功能切换。
空调机组安装时直接置于屋顶或室外空间,无需专用机房、冷却塔、冷却水泵、冷却水系统,热泵型机组还可以代替热水锅炉取暖。
单机制冷量从253kW到1165kW能够满足各种环境的需要,适用于各种商用和民用建筑,如商场、餐厅、办公楼、宾馆、住宅等。
图1-1水冷螺杆式机组安装示意图图1-2风冷螺杆式机组安装示意图风冷热泵螺杆机组特点·运行宁静、安全可靠,风机电机的防护等级达到IP54,可防尘、防水,使用安全可靠。
·安装方便,不需要冷却塔、冷却水泵及专用机房。
可安装于屋顶、地面等室外地方。
·采用智能化微电脑程序控制,具有强劲的温度调节能力,稳定可靠,节能低噪。
图三、风冷螺杆机机组图片4、溴化锂吸收式冷水机组:(冷媒是:水)工作原理:以热能为动力,以水为制冷剂,以溴化锂水溶液为吸收剂,制取0℃以上的冷媒水。
吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成。
当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水加热后,溶液中的水不断汽化;水蒸气进入冷凝器,被冷却水降温后凝结;随着水的不断汽化,发生器内的溶液浓度不断升高,进入吸收器;当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时,急速膨胀而汽化,并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的;在此过程中,低温水蒸气进入吸收器,被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收,溶液浓度逐步降低,由溶液泵送回发生器,完成整个循环。
吸收式冷水机组常见的有直燃型、蒸汽型、热水型三类(现在常见的加热形式有直燃式、蒸汽、热水、烟气,蒸汽一般常见是双效式,第一次由蒸汽直接加热,第二次由冷剂蒸汽对溶液进行二次加热。
直燃型需要燃气直接进入主机,吸收型需要热源进入主机,这个热源可以是热水、蒸汽,不在机器内有火燃烧。
)。
其冷量范围为230到5800KW,适用于中型、大型、特大工程。
系统特点:·直燃型溴化锂空调系统,需要专用机房和储油罐。
·可利用余热.废热及其他低品位热能;·以热能为动力,电能耗用少·系统复杂,维护保养要求也高,因此必须配专人管理和维护。
·系统初投资较低,但运行费和维护保养费用高,机组能耗高。
·空调效率高。
一般刚出厂家机组制冷标准在1.36,制热0.93。
·系统对气密性要求非常高,即使漏入微量的空气也会影响冷水机组的性能,一般制冷量年衰减量高达10—20%。
单纯从能效比来看是没办法说的。
溴化锂能效比COP在1.2左右,压缩式是溴化锂机组的2-5倍。
溴化锂机组目前之所以有市场的原因主要是可以利用废热,比如热水、蒸汽、烟气等进行制冷。
压缩式必须用电。
所以,溴化锂设备就目前来讲,不应该看做是空调设备,而是节能设备。
5、风冷热泵模块空调机组工作原理风冷热泵机组的输送介质通常为水溶液。
它是由室外主机产生空调冷、热水,由管路系统输送至室内的各末端装置;在末端装置冷热交换产生出冷、热风,以维持室内较舒适的温度。
所谓模块机其实就是一种控制方式,模块式风冷冷水机组是由各个独立的单元风冷热泵机组组合而成,靠机组的运行台数或压缩机的运行个数来进行能量调节,一般以一个压缩机为一个控制模块,根据交换效果来控制压缩机的投入或退出,控制系统能根据每台机组的运行时间自动调节机组起停。
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。
目前用于风冷热泵的压缩机型式主要有活塞式、涡旋式、螺杆式三种型式。
模块机组每个单元模块的名义制冷量不同,有40kw、60kw、80kw和120kw可选,通过组合1-8个相同或不同的单元模块,构成制冷量在40-960kw范围的空调机组,能够满足各种环境的需要。
广泛应用于新建的大小工业与民用建筑空调工程。
适用场所如:1000-20000㎡的宾馆、酒店、餐厅、办公大楼、商场超市、影院、体育馆、医院及厂房等各类建筑。
机组特点:(1)各模块单元既可串联并联安装又可独立安装使用,适用于不同场所。
应用范围广、空间伸缩性强。
可根据用户需要组合模块单元的数量,能量适用范围广。
(2)模块化机组的可靠性高,该风冷热泵机组由数个模块组成,任何模块的临时检修停运都不会影响整机的正常运行,大大提高了整个空调系统的合理性和可靠性。
(3)风冷模块机组可任意放置屋顶或地面,没有机房设施和冷却水塔系统,不占用有效使用面积。
同时安装施工工作大为简便。
(4)由于风冷模块机组在运行过程中是全电脑自动控制,所以日常不需要专业技术人员管理,(5)投入或退出的电功率较小,比较节能,对局部电网冲击小。
(6)初投资较高,运行费用适中,维修、保养方便,缺点是占地面积大。
(7)能效比低于水冷换热方式风冷热泵机组,受环境温度的影响较大,环境温度低于-5℃一般需增加辅助电加热。
3、单元模块式风冷热泵空调主机图片2、模块式风冷热泵空调主机效果图四、项目概况北区商务中心,总建筑面积为15023㎡,建筑物总高度为23.4米;其中地下1层面积为3574㎡,地上4层总面积为11449㎡,其中1、2、3层层高为4.5米、4层9.9米。
一层建筑面积3234.3㎡,功能分区为餐厅、商铺、超市;二层面积为2732.9㎡,内设棋牌室、足浴中心;三、四层为电影院及配套小超市,总面积为4978.4㎡。
根据项目实际情况,考虑到商务中心三、四层电影院已有合作单位,而一、二层还没有具体合作单位,现设计规划的功能分区,后期变数较大;同时因各服务场所,所需冷热负荷的时间不一致,因此根据实际情况,拟提出以下二种空调方案。
方案一、选用2台风冷热泵螺杆冷热水机组,互为备用,负荷较小时,开一台机组,负荷较大时,2台机组同时开启。
优点:空调效率较高。
缺点:不节能,可靠性较低。
方案二、2台风冷热模块机组和一台风冷热泵螺杆冷热水机,根据功能分区,一、二层选用2组风冷热模块机组,各楼层一台,2台机组中间安装阀门,平时独立运行,故障是互为备用。