磁悬浮空调技术在工程中的应用现状_李松

磁悬浮空调技术在工程中的应用现状■李松■广东建设职业技术学院，广东广州510440
摘要：阐述了磁悬浮空调技术的基本原理及其优点，详细调查了磁悬浮空调在国内新建的建筑物和节能改造项目中的应用情况和节能效果，发现新建
空调工程项目的节能率在35%以上，最大的节能率可达70%，对既有建
筑进行空调节能改造的项目其节能率为15% 38%不等。

鉴于其良好
的节能效果，磁悬浮空调技术值得被推广。

关键词：建筑节能磁悬浮冷水机组节能改造节电率
能源消耗的快速增长，已经让我们高度关注能源的供应问题和不堪重负的环境问题。

美国能源信息署预计从2004年至2030年全球能源需求将增长57%［1］。

我国经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，舒适的室内环境成了必不可少的生活工作条件。

随之而来的是，不断攀升的建筑能耗，根据发达国家的经验，建筑能耗一般会占到社会总能耗的1/3左右［2］。

暖通空调系统的能耗占建筑能耗的50%以上，相当于社会总能耗的10－20%［3］。

暖通空调系统采用相关的节能技术显得十分重要。

世界第一台磁悬浮离心式压缩机于2003年面世，中国第一台磁悬浮中央空调于2006年诞生［4］。

因其具有高效节能效果，十多年来该技术不断被推广，但价格较贵一定程度上限制了它的推广。

通过工程实例的计算结果比对表明，磁悬浮离心式冷水机组是值得大力推广的节能产品［5］。

本文主要介绍近年来磁悬浮空调技术在实际工程中的应用情况，根据各个项目的节能效果分析该技术的优缺点。

1磁悬浮空调工作原理
磁悬浮空调是指中央空调系统的冷水机组采用了磁悬浮离心式压缩机的中央空调系统。

磁悬浮离心式压缩机的核心部件是磁悬浮轴承，不同于传统的机械轴承，磁悬浮轴承无接触、无摩擦、不需要润滑油，其采用数字控制的磁悬浮轴承系统，磁悬浮轴承有两组径向轴承与一组轴向轴承，其中径向轴承使转轴和离心叶轮保持悬浮状态，轴向轴承用来调整转轴和叶轮的轴向位移，任何时候磁悬浮轴承系统都确保转轴和叶轮与周围机械结构不发生直接接触。

磁悬浮离心式冷水机组的优点是：无摩擦损失，因此其效率比传统螺杆式冷水机组至少高40%；无润滑油，运行过程中机组换热器传热效率提高，制冷剂中无润滑油，机组能效提高，省去复杂的润滑油辅助系统；噪声低，实现超低噪音运行；采用精确的智能化控制，能够实时监控机组运行状况，操作简便；采用无毒环保的制冷剂Ｒ134a；节能效果明显，有效降低运行成本。

2磁悬浮空调应用状况
2．1新建的建筑物中的应用
2008年，郑州某建筑面积19860m2的酒店，其中餐饮商务面积10410m2，客房面积为9440m2，该项目采用海尔磁悬浮变频离心机机组，通过对稳定运行4年的数据分析，发现该项目的整体方案比同类建筑节能49.74%［6］。

2008年，深圳某总建筑面积21960m2的办公大楼，主体共五层，其中有15600m2的空调面积，该项目采用磁悬浮变频离心式机组，运行4年后，分析发现该项目的整体方案比同类建筑节能70%［7］。

2015年，成都市某企业大厦，其功能主要为集中商业及高档办公楼，建筑面积为78600m2，空调使用面积38000m2，采用2台磁悬浮变频离心式冷水机组，与2台普通螺杆式冷水机组进行对比，发现磁悬浮变频离心式冷水机组一年运行费用可节省42万元，相对普通螺杆机组减少约59.67%的运行费用。

不只是在运行费用上，磁悬浮机组的维护费用比螺杆机组平均每年要少［8］。

2010年，北京某两层的半地下地铁站位，车站长200m，宽23.6m，4个出入口均在地面，采用磁悬浮直流变频离心机组集成冷站，实现节能45%［6］。

2014年，南昌市某物流园，园区总建筑面积353.5万m2，空调面积195万m2，园区主要为大型商业建筑、办公建筑、旅馆及商业街，其空调设计负荷为177.8MW，全年供冷时间2040h，相对于普通的离心式冷水机组，采用磁悬浮离心式冷水机组后，运行费用减少47%。

综上所述，新建的建筑物中采用了磁悬浮离心式冷水机组作为中央空调主机的项目，其节能率基本上大于35%，最大的节能率达到70%，并且从文献中可发现这些项目多采用的是海尔公司生产的机组。

2．2节能改造项目中的应用
随着人们的节能意识不断提高，越来越多的高能耗的空调项目进行了节能改造，并且获得了不错的节能效果。

下面列举一下采用了磁悬浮冷水机组的节能改造案例。

建于1997年的南京某酒店，在2014年进行了节能改造，其建筑面积28000m2，采用了磁悬浮变频离心式冷水机组，获得了节电率为50%的节能效果。

1997年投入使用的上海市徐汇区某大厦，总建筑面积31190m2，其主要用途为酒店、餐饮与写字楼，2012年后变成多业主的纯办公大厦。

改造前大厦冷、热源由2台直燃溴化锂机组和1台螺杆式冷水机组提供。

节能改造方案为用1台组合的磁悬浮变频离心冷水机组替代1台直燃煤气溴化锂冷水机组，另外1台溴化锂机组保留作为辅助冷源。

节能改造效果：空调冷源系统节能率为15.48%，总节能率为21.56%（包括照明改造节能率为6.08%）。

建成于1960年的上海某五星级宾馆，总建筑面积10.5万m2，采用2台磁悬浮离心机组更换原有的2台螺杆机组的改造方案，原有水泵换成新型高效水泵，配备变频装置，并且更换冷却塔的填料，2014年6月改造完成后的半年运行能耗比2011年半年节电195.53度电，节电率为23.09%。

从节能改造的案例中可以发现，采用磁悬浮离心式冷水机组后，其节能率为15% 38%不等，总体节能效果不如新建磁悬浮空调系统，但是改造后的节能效果还应值得肯定。

3结论
采用了磁悬浮离心式冷水机组的新建空调工程项目，其节能效果基本上在35%以上，最大的节能率达到70%。

对既有建筑进行空调节能改造的项目其节能率为15% 38%不等。

本文中大多数案例多采用的是海尔磁悬浮离心式冷水机组。

作为有良好节能效果的磁悬浮空调技术，值得被大力推广。

参考文献
［1］美国能源信息署．国际能源展望．2007［M］．Washington DC：EIA，2007．
［2］江亿．我国建筑耗能状况及有效的节能途径［J］．暖通空调，2005，35（5）：64．
［3］Pérez－Lombard L，Ortiz J，Pout C．A review on buildings energy con-sumption information［J］．Energy＆Buildings，2008，40（3）：394－398．［4］清华大学建筑节能研究中心．中国建筑节能年度发展研究报告．［M］．北京：中国建筑工业出版社，2016．
［5］殷平．磁悬浮离心式冷水机组和国家标准［J］．暖通空调，2013，43（9）：53－61．
［6］佚名．海尔磁悬浮变频离心机［J］．建筑科学，2012（s2）：331－335．［7］马菲．海尔中央空调深圳招商地产总部办公大楼解决方案示例［J］．现代制造，2012（31）：70．
［8］周龙．基于ANSYS CFX的空调室内温度场仿真模拟与节能优化设计［D］．西华大学，2015．
作者简介：李松（1987年生）男，湖南省安仁县人，硕士研究生，从事建筑设备方面教学工作。

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2017年第20期（总第221期）江西建材施工技术。