【HVAC】磁悬浮式冷水机组在集成冷热源系统中的应用

磁悬浮制冷技术及其工程应用分析发布时间：2022-04-29T05:26:51.610Z 来源：《建筑实践》2022年第41卷1月1期作者：张建忠石露露单宜虎宋海兵、姚广峰[导读] 磁悬浮变频离心压缩制冷技术是空调制冷行业的重大创新技术，磁悬浮变频张建忠石露露单宜虎宋海兵、姚广峰南京奥体建设开发有限责任公司）南京市建筑设计研究院有限责任公司）摘要：磁悬浮变频离心压缩制冷技术是空调制冷行业的重大创新技术，磁悬浮变频离心压缩式冷水机组在空调工程应用中节能效果显著。

文章结合某复合式地源热泵系统工程冷源方案比选，对磁悬浮变频离心压缩机原理及磁悬浮变频离心压缩式冷水机组的特点进行分析，对该项目适用规格的冷水机组的两种形式，即磁悬浮变频离心压缩式冷水机组与传统的螺杆压缩式冷水机组进行了技术分析与经济比较，得出综合技术经济性能前者优于后者，前者增量投资可在3年左右时间通过节省的运行费用收回。

关键词：磁悬浮制冷；地源热泵系统；改革开放40多年，特别是1992年后，我国的城市化水平不断提高，从1978年的17.9%，到2012年上升到52.6%，而到了2020年，我国城市化水平达到了63.89%，但与发达国家相比尚有距离，据此，我国房地产行业还有一定的发展空间，特别是1、2线城市对高品质高舒适住宅的需求还在增加，舒适性要求的提高往往会增加能源消耗。

随着经济总量的不断增加，我国的能源消耗与碳排放总量也不断增加，早在2013年就超过美国，成为全球最大能源消费国。

2020年我国能源消费总量接近50亿吨标准煤。

其中建筑运行能耗占我国总能耗的比重达20%左右，而建筑采暖通风与空调系统的能耗又接近其中的50%，冷热源设备能耗又占暖通空调系统能耗的70%左右。

实现“双碳目标”建筑业节能减排充满挑战，而空调供热系统冷热源设备、系统的革新、增效是建筑节能减排的重要抓手之一。

近年来，磁悬浮制冷技术开始在空调制冷工程中得到越来越多的应用，而由于认识与造价的原因，磁悬浮制冷技术在地源热泵工程中的应用案例尚不多见。

绿色低碳背景下磁悬浮冷水机组在空调制冷节能中的应用研究王金水;韩志江;徐光辉;李纪生;于凯
【期刊名称】《中国设备工程》
【年(卷),期】2024()8
【摘要】磁悬浮冷水机组作为一种新兴的制冷设备,在空调制冷节能方面具有广阔的应用前景。

本文磁悬浮冷水机组在空调制冷节能中的应用进行了研究,结合空调制冷系统的特性,提出一种基于磁悬浮冷水机组的节能应用方案。

研究结果表明,在空调制冷过程中应用磁悬浮冷水机组能够显著降低能耗,并使空调保持较高的制冷效率,为空调系统的运行提供了可靠保障。

【总页数】3页(P101-103)
【作者】王金水;韩志江;徐光辉;李纪生;于凯
【作者单位】中国空间技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】F426.6
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磁悬浮制冷技术在某大厦节能改造中的应用1 建筑概况及空调系统情况某大厦位于上海市徐汇区的繁华路段，1997年投入使用，总建筑面积31 190 m2，地上24层，地下2层。

大厦刚建成时的业态为酒店、餐饮与写字楼，其中1～3层为餐饮区域，4～8层为酒店客房，9～24层为办公区域。

地下2层为车库和设备用房；2010年12月宾馆停业，2012年2月份餐厅停业，成为纯办公业态，且属多业主大厦。

随着大厦使用业态的变化，大厦用能情况也发生了相应的变化。

改造前大厦集中冷热源由2台直燃溴化锂机组以及1台螺杆式冷水机组提供。

系统设备参数如表1所示，直燃溴化锂机组的单台额定制冷量为2 110 kW，最大供冷能力可达4 220 kW，螺杆式冷水机组单台供冷量为696 kW。

集中空调系统为两管制，由制冷机房进行冬夏季集中转换控制和管理。

夏季供冷供回水设计温度为7 ℃/12 ℃，冬季供暖供回水设计温度为60 ℃/56 ℃。

总供水管经分水器分为两路，一路供应裙房1～3层，另一路供应4～24层。

空调水系统的裙房立管和主楼立管、平面管道均为同程式。

空调输配系统共有3台冷水泵，额定流量为430 m3/h，额定扬程为32 ，功率为45 kW；冷却水输配系统由3台冷却水泵组成，单台额定流量为600 m3/h，额定扬程为40 m，功率为90 kW。

大厦集中冷热源从大厦建成至今，溴化锂机组和螺杆式冷水机组已经运行了十几年，出现机组效率降低的现象。

加上大厦使用业态发生变化，制冷负荷也随之下降，螺杆式冷水机组使用率低。

大厦7，8层为计算机学校，改造前为了满足此部分用能需求，空调系统在双休日仍然开启，导致大厦空调能耗很高。

表1 大厦空调冷热源设备参数2 改造前大厦用能状况2.1 空调系统实际运行情况改造前大厦消耗能源种类主要为电和煤气，大厦2012年２月至2014年1月的实际能源消耗数据，其中空调供冷季为每年5月至9月，供暖季为每年11月至次年3月，直燃型吸收式溴化锂机组每年供冷季和供暖季运行，大厦空调运行时间为07：30—17：30。

磁悬浮冷水机组可行性研究报告引言概述：磁悬浮冷水机组是一种新型的制冷设备，利用磁悬浮技术实现无接触运转，具有高效节能、低噪音等优势。

本文旨在对磁悬浮冷水机组的可行性进行研究，并探讨其在实际应用中的潜力。

一、节能效果1.1 能效比高：磁悬浮冷水机组采用磁悬浮技术，无需传统轴承，减少了能量损耗，能效比相对较高。

1.2 动力消耗低：由于无摩擦、无磨损，机组运转时动力消耗较低，进一步提高了节能效果。

1.3 高效换热：磁悬浮冷水机组的换热效果优异，能够快速降低水温，提高制冷效率。

二、运行稳定性2.1 无振动噪音：磁悬浮冷水机组采用磁悬浮技术，无需传统轴承，消除了振动和噪音问题，运行更加平稳。

2.2 长寿命运行：由于无接触运转，磁悬浮冷水机组的部件磨损较小，寿命更长，减少了维护和更换成本。

2.3 高温适应性强：磁悬浮冷水机组能够适应高温环境，不会因为高温而导致性能下降，具备较强的适应性。

三、环保性能3.1 无污染排放：磁悬浮冷水机组不需要使用冷媒，避免了冷媒泄漏对环境的污染，具备较高的环保性能。

3.2 节约水资源：磁悬浮冷水机组采用闭式循环系统，能够循环使用水资源，减少了对水资源的消耗。

3.3 低能耗运行：磁悬浮冷水机组的低能耗运行，减少了对电力资源的需求，有利于节约能源。

四、应用前景4.1 工业应用潜力：磁悬浮冷水机组在工业领域具有广阔的应用前景，可用于制冷、冷却等多个方面。

4.2 商业建筑需求：商业建筑对制冷需求较大，磁悬浮冷水机组不仅能满足需求，还能提高能效，节约运行成本。

4.3 环境保护导向：随着环保意识的提高，磁悬浮冷水机组作为一种环保型制冷设备，将得到更广泛的应用。

五、存在问题及展望5.1 高成本制约：目前，磁悬浮冷水机组的制造成本较高，限制了其在市场上的推广和应用。

5.2 技术难题：磁悬浮技术的应用还存在一些技术难题，如控制系统的稳定性和可靠性等，需要进一步研究和改进。

5.3 市场竞争：与传统冷水机组相比，磁悬浮冷水机组在市场上面临竞争，需要不断创新和提升性能。

磁悬浮冷水机组可行性研究报告一、引言磁悬浮冷水机组作为一种新型的冷却设备，具有节能、环保、高效等特点，因此在工业和商业领域受到了广泛关注。

本报告旨在对磁悬浮冷水机组的可行性进行研究，评估其在实际应用中的优势和限制，并提出相关建议。

二、背景1. 冷水机组的应用现状冷水机组是工业和商业领域中常用的冷却设备，用于供应冷却水以满足生产和生活的需求。

传统的冷水机组采用机械轴承支撑转子，存在能耗高、噪音大、维护成本高等问题。

2. 磁悬浮技术的发展磁悬浮技术是一种新兴的轴承技术，通过磁力悬浮和驱动实现对转子的支撑和旋转，具有无接触、无摩擦、无磨损等优势。

在风力发电、航空航天等领域已经得到了广泛应用。

三、磁悬浮冷水机组的优势1. 节能磁悬浮冷水机组采用磁悬浮技术，无需机械轴承，减少了能量损耗，相比传统冷水机组能耗降低10%以上。

2. 环保磁悬浮冷水机组无需润滑油，减少了对环境的污染。

同时，由于无摩擦、无磨损，减少了对空气中的灰尘和颗粒物的吸附，保持空气清洁。

磁悬浮冷水机组采用先进的磁悬浮技术，转子运行平稳，振动小，降低了噪音水平，提高了设备的运行效率。

4. 维护成本低磁悬浮冷水机组无需机械轴承，减少了维护和更换的频率，降低了维护成本。

四、磁悬浮冷水机组的限制1. 技术成熟度磁悬浮技术在冷水机组领域的应用相对较新，技术成熟度有待提高。

目前，磁悬浮冷水机组的制造和维护技术还需要进一步完善。

2. 成本较高磁悬浮冷水机组的制造成本较传统冷水机组高，主要原因是磁悬浮技术的成本较高。

然而，随着技术的进步和规模效应的发挥，成本有望逐渐降低。

3. 应用范围有限磁悬浮冷水机组在小型冷却系统中的应用相对较多，而在大型冷却系统中的应用还相对较少。

这主要是由于大型冷却系统对冷却能力和稳定性的要求较高，磁悬浮技术在这方面还需进一步改进。

五、应用前景和建议1. 应用前景随着节能环保意识的提高和技术的进步，磁悬浮冷水机组有望在工业和商业领域得到更广泛的应用。

磁悬浮冷水机组可行性研究报告引言概述：磁悬浮冷水机组作为一种新型的制冷设备，具有节能、环保、运行稳定等优势，受到了广泛关注。

本文将对磁悬浮冷水机组的可行性进行深入研究，探讨其在实际应用中的优势和挑战。

一、技术原理1.1 磁悬浮技术：利用磁场力使转子悬浮在空气中，减少了机械磨擦和磨损，提高了机组的运行效率。

1.2 制冷原理：通过蒸发冷却的方式，将冷却剂蒸发吸收热量，实现制冷效果。

1.3 能效比：磁悬浮冷水机组具有较高的能效比，能够在节能减排的同时保持制冷效果。

二、优势分析2.1 节能环保：磁悬浮冷水机组采用无接触悬浮技术，减少了能量损耗，降低了运行成本。

2.2 运行稳定：磁悬浮技术使机组运行更加平稳，减少了机械故障的发生，提高了设备的可靠性。

2.3 长寿命：由于减少了机械磨损，磁悬浮冷水机组具有较长的使用寿命，减少了设备更换和维护成本。

三、应用领域3.1 工业制冷：磁悬浮冷水机组适合于工业生产中的制冷需求，能够满足不同工艺的制冷要求。

3.2 商业建造：在商业建造中，磁悬浮冷水机组可以提供稳定的制冷效果，满足建造物内部的温度控制需求。

3.3 医疗设备：对于一些对温度要求较高的医疗设备，磁悬浮冷水机组可以提供精准的制冷效果，保障设备的正常运行。

四、挑战与解决方案4.1 初投资高：磁悬浮冷水机组的初投资相对较高，需要考虑投资回报周期。

4.2 技术成熟度：磁悬浮技术在制冷领域的应用还处于发展阶段，需要不断改进和完善。

4.3 维护难度：由于磁悬浮技术的特殊性，维护和维修需要专业技术人员进行操作，提高了维护难度。

五、发展前景5.1 技术进步：随着磁悬浮技术的不断发展，磁悬浮冷水机组将会在节能环保领域有更广泛的应用。

5.2 市场需求：随着对节能环保的重视，磁悬浮冷水机组的市场需求将会逐渐增加。

5.3 产业链发展：磁悬浮冷水机组的发展将带动相关产业链的发展，推动整个制冷行业向更加智能化和节能环保方向发展。

结语：磁悬浮冷水机组作为一种新型的制冷设备，具有广阔的发展前景和应用前景。

磁悬浮冷水机组可行性研究报告引言概述：磁悬浮冷水机组是一种新兴的制冷设备，利用磁悬浮技术将压缩机与机电分离，能够提供高效、节能的制冷效果。

本文旨在对磁悬浮冷水机组的可行性进行研究，并探讨其在实际应用中的优势和潜在问题。

一、节能效益1.1 高效压缩机：磁悬浮冷水机组采用磁悬浮技术，将压缩机与机电分离，消除了传统机组中的磨擦损失，提高了压缩机的效率。

1.2 无磨擦损失：传统机组中，由于压缩机与机电的直接连接，存在磨擦损失，而磁悬浮冷水机组通过磁悬浮技术，实现了无接触运转，避免了磨擦带来的能量损耗。

1.3 可调节运行：磁悬浮冷水机组采用变频调速技术，可以根据实际需求灵便调整运行状态，进一步提高了能效。

二、可靠性与稳定性2.1 无接触运行：磁悬浮冷水机组采用磁悬浮技术，实现了无接触运行，避免了传统机组中由于接触带来的磨损和故障风险，提高了设备的可靠性。

2.2 高精度控制：磁悬浮冷水机组的磁悬浮轴承系统具有高精度的控制能力，能够准确控制转子的位置和转速，保证了机组的稳定运行。

2.3 自适应调节：磁悬浮冷水机组具备自适应调节能力，能够根据外部环境和负荷变化自动调整工作状态，提高了设备的适应性和稳定性。

三、环境友好性3.1 低噪音：磁悬浮冷水机组采用磁悬浮技术，减少了机械接触，降低了噪音产生，提供了更为肃静的工作环境。

3.2 零污染排放：磁悬浮冷水机组不需要使用润滑油，避免了传统机组中润滑油的泄漏和污染问题，对环境友好。

3.3 节约用水：磁悬浮冷水机组采用闭式循环水系统，有效减少了水的消耗，节约了水资源。

四、潜在问题4.1 高成本：磁悬浮冷水机组的创造和维护成本相对较高，需要投入较多的资金。

4.2 技术难度：磁悬浮技术相对传统技术较为复杂，对设备创造商和维护人员的技术要求较高。

4.3 市场推广：磁悬浮冷水机组作为一种新兴技术，市场认知度较低，推广过程中可能面临一定的阻力。

综上所述，磁悬浮冷水机组具有节能、可靠、环保等优势，但在成本、技术和市场推广方面存在一定的挑战。

冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范1. 引言磁悬浮冷水(热泵)机组是一种高效、环保的制冷设备，广泛应用于工业生产和商业建筑。

本文将对冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组的技术规范进行深入探讨，旨在帮助读者更全面地了解这一技术。

2. 冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组的基本原理磁悬浮冷水(热泵)机组利用磁力悬浮轴承技术，使压缩机转子脱离一般轴承的直接接触，减少能量损耗和机械磨损。

通过压缩机对制冷剂进行压缩和膨胀，实现冷热源之间的能量转换，从而提供冷水或热水供应。

3. 冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组的技术规范3.1. 机组性能参数冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组的性能参数包括制冷/制热能力、能效比、运行稳定性等。

根据实际需求选择性能参数合适的机组，以满足生产或建筑的制冷/制热需求。

3.2. 设备选型及安装要求根据使用环境和制冷/制热需求，选择合适的机组型号，并按照厂家提供的安装要求进行设备安装。

确保设备安装正确，严格遵守操作规程，以保证机组的正常运行和安全使用。

3.3. 运行控制要求冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组需要配备有效的运行控制系统，实现自动控制和智能化运行。

运行控制要求包括温度控制、湿度控制、电流保护等，以保证机组的稳定运行和高效能源利用。

3.4. 维护和保养要求定期进行机组维护和保养，包括清洁换热器、检查冷媒泄漏、清洗过滤器等。

机组的维护保养要求应按照厂家提供的操作手册进行，并保证维护人员具备相关的技术培训和资质。

4. 对冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范的观点和理解磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范的制定是为了确保机组的性能和运行质量，提高能源利用效率。

在实际应用中，合理选择机组型号和安装条件，严格按照规范要求进行操作和维护，可以最大程度地发挥机组的性能优势，节约能源，降低运行成本。

总结与回顾：本文深入探讨了冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范的各个方面，包括机组的基本原理、性能参数、选型及安装要求、运行控制要求以及维护和保养要求。

磁悬浮离心式冷水机组在办公建筑空调系统中的应用研究摘要：社会经济的快速发展推动办公建筑日益增多，而空调系统是办公建筑主要能耗系统之一，为了积极应对严峻的能源危机，还需要充分挖掘办公建筑空调系统节能潜力。

本文通过从南昌市某办公建筑空调系统中磁悬浮离心式冷水机组的应用案例中，了解到该机组具有较高的节能、降本增效作用，可以显著降低空调系统能耗，值得推广应用。

关键词：磁悬浮离心式冷水机组；办公建筑；空调系统；2022年工业和信息化部等五部门联合印发《关于推动轻工业高质量发展的指导意见》，指出加快完善家用电器和照明产品等终端用能产品能效标准，促进节能空调、冰箱、高效照明产品等绿色节能轻工产品消费。

对此，在办公建筑空调系统应用中，需要不断挖掘空调系统的绿色节能潜能。

将磁悬浮离心式冷水机组应用在空调系统中可以达到这一要求。

1 磁悬浮离心式冷水机组工作原理与应用优势1.1工作原理磁悬浮离心式冷水机组主要利用磁悬浮轴承开展工作，其也是区别于普通离心式冷水机组的关键所在。

该机组可以实现无摩擦损耗来提高该机组的运行效率，提升制冷效果。

可以避免设置润滑油冷却系统，与普通离心式冷水机组相比，其制冷效率更高[1]。

通过对该机组的工作原理分析，可以发现该机组具有以下几方面的显著特点：一是零油污损耗特点，由于磁悬浮离心式冷水机组在没有润滑油冷却系统的情况下，有效避免油污引起性能衰退的现象发生，可以降低油污损耗。

二是体积小，该机组的压缩机叶轮尺寸小，与普通离心式冷水机组相比，其体积更小。

三是调节范围大，由于没有润滑油冷却系统，变频调节范围可以从10%负荷调节到满负荷状态。

四是噪音小，由于该机组运行中的振动小，振动带来的噪音也随之较小，最大噪音为65分贝[2]。

1.2应用优势其一，高效节能、运行费用低。

由于该机组采取磁悬浮压缩机技术、无润滑油冷却系统，利用直流变频控制技术运转机组，在零油污损耗的情况下可以显著提高机组的运行效能。

并且在部分负荷运行下，峰值效率COP可达到11-13左右，与普通离心式冷水机组相比，有效节电率为40-50%左右，在实现高效节能的情况下可以有效降低运行成本。