蒸发式冷凝螺杆冷水机组与水冷式螺杆冷水机组方案分析对比(1)

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。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；

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。

常用六种水冷机组优缺点对比

一、活塞式冷水机组优点:

1.用材简单,可用一般金属材料,加工容易,造价低;

2.系统装置简单,润滑容易,不需要排气装置;

3.采用多机头,高速多缸,性能可得到改善。

缺点:

1.零部件多,易损件多,维修复杂,频繁,维护费用高;

2.压缩比低,单机制冷量小;

3.单机头部分负荷下调节性能差,卸缸调节,不能无级调节;

4.属上下往复运动,振动较大;

5.单位制冷量重量指标较大。

二、螺杆式冷水机组优点:

1.结构简单,运动部件少,易损件少,仅是活塞式的1/10,故障率低,寿命长;

2.圆周运动平稳,低负荷运转时无“喘振”现象,噪音低,振动小;

3.压缩比可高达20,EER值高;

4.调节方便,可在10%~100%范围内无级调节,部分负荷时效率高,节电显著;

5.体积小,重量轻,可做成立式全封闭大容量机组;

6.对湿冲程不敏感;

7.属正压运行,不存在外气侵入腐蚀问题。缺点:

1.价格比活塞式高;

2.单机容量比离心式小,转速比离心式低;

3.润滑油系统较复杂,耗油量大;

4.大容量机组噪声比离心式高;

5.要求加工精度和装配精度高。三、离心式冷水机组优点:

1.叶轮转速高,输气量大,单机容量大;

2.易损件少,工作可靠,结构紧凑,运转平稳,振动小,噪声低;

3.单位制冷量重量指标小;

4.制冷剂中不混有润滑油,蒸发器和冷凝器的传热性能好;

5.EER值高,理论值可达

6.99;

6.调节方便,在10%~100%内可无级调节。

缺点:

1.单级压缩机在低负荷时会出现“喘振”现象,在满负荷运转平稳;

2.对材料强度,加工精度和制造质量要求严格;

3.当运行工况偏离设计工况时效率下降较快,制冷量随蒸发温度降低而减少幅度比活塞式快;

4.离心负压系统,外气易侵入,有产生化学变化腐蚀管路的危险。四、模块化冷水机组优点:

风冷模块水冷螺杆机组对比

风冷模块、水冷螺杆机组对比

项目概况：整栋建筑为七层（含地下一层）办公楼公寓，高度约35米。该建筑包括：办公室、展厅、会议室、食堂、宿舍、公寓等。仅考虑夏季制冷，冬季蒸汽锅炉通过热交换供暖。整个建筑面积约5000平方米，实际空调面积约4500平方米。由于食堂、办公室、宿舍和公寓的使用时间相互交叉，实际配备制冷量的面积是根据启动的较大面积配备的。经计算，宿舍和公寓的面积与办公、研发和会议的面积基本相同。因此，按照2500平方米的建筑面积配备机器组就足够了。需要四个载波模块单元和65kW单元。这样，通过服务时间的交叉优化系统方案，在满足制冷需求的前提下（2500平方米的制冷面积不需要配备螺杆机组），比例机组节省了投资成本。1.机组安全运行方式：

水冷螺杆机组：由于采用了螺杆式压缩机，它与风冷冷水机组采用的涡旋式压缩机不同，每台机组只有一个压缩机，整个机组外型尺寸和重量都很大，运行时噪音很大。整个空调系统所有的制冷工作只由一个压缩机承担，一旦发生故障整个系统就会无法运行，如果再备用一台，无疑会增加整个系统的造价，造成不必要的浪费。风冷模块机组：机组是由多个尺寸小重量轻的风冷模块机组组成，每个模块中都有2~3个涡旋式压缩机，整个空调系统的制冷量会分担到每个模块中的每个压缩机，如果某个压缩机或模块发生故障不会影响到整个系统，维修或更换压缩机以及模块都不影响空调系统运行，而且费用也很低。无需备用机组，即使备用1~2台模块机组，增加费用也不多，节省初期投资。

2.维护：

水冷螺杆维修：由于螺杆式压缩机的制冷原理决定其主要压缩部件加工精度很高，压缩机的润滑油要求也很高，所以万一发生故障会导致维修费用很高。

空冷模块：空冷模块的涡旋压缩机体积小，维护和更换成本很低，节约了维护成本。3.螺杆压缩机启动电流很大，会对电网造成影响，需要长时间预热才能正常工作。空气冷却模块的涡旋压缩机原理简单。由于每个压缩机都非常小，因此在运行过程中可以顺序启动系统，以避免对电网造成影响。噪音也很低。3.系统结构特点：

了解螺杆机、离心机必须得从蒸发器开始...！

对于螺杆机来说，蒸发器分为满液式与干式两种，我们今天来大概总结一下两种不同形式蒸发器的原理与区别：液式螺杆冷水机组与干式螺杆冷水机组相比，最主要的区别是满液式冷水机组采用的是满液式蒸发器，干式冷水机组采用的是干式蒸发器 。

满液式蒸发器中，制冷剂走的是壳程，冰水走的是管程，换句话说就是制冷剂走铜管外面，冰水走铜管里面。

干式蒸发器则相反，制冷剂走的是管程，冰水走的是壳程，换句话说就是制冷剂走铜管里面，冰水走铜管外面。

二者的比较：

1、工况及可靠性方面

满液式机组的部件多，回路复杂，机组运行可靠性低；干式机组部件少，回路简单，机组运行可靠。满液式机组适合定工况运行，工况变化容易使机组产生故障，干式机组则能适应变工况运行。 2、回油性能

对于润滑油与制冷剂互溶情况下，满液式蒸发器的回油动力为引射泵，回油较难且不稳定，而回油状况直接影响机组的工作工况。干式机组的回油动力为高低压差，回油稳定、方便。

3、充液量

满液式蒸发器的壳体内充满制冷剂，充液量大，多用于制冷剂易泄露的开启式压缩机及部分制冷量大的螺杆压缩机。干式蒸发器的制冷剂充液量只有满液式蒸发器的1/2~1/3。

4、能效

满液式机组能效高，同样的输入功率满液式机组制冷量大，制冷量比干式机组要大10%~12%。

5、成本

满液式机组造价高，干式机组造价低。

满液式的优缺点:

优点：蒸发器换热效率高，能效较干式蒸发器高，同样的制冷量机组比干式的体积略小。

缺点：

1、需增加液位控制装置或者过热度控制装置，以确保进入蒸发器的冷媒流量能将液面维持在适当的高度。

2、液位控制装置或者过热度控制装置的价格相当昂贵，保养和调整非常麻烦，在机组符合变化时适应性能很差。

3、如果蒸发器中的冷媒液面降低，蒸发器中与冷媒相溶的冷冻油不容易回到压缩机内，是压缩机有失油之虞，可能直接导致压缩机的烧毁。

4、如蒸发器中的冷媒液面抬高，冷媒会以液态形式进入压缩机内，引起液压缩，同样会导致压缩机烧毁。