磁悬浮离心式冷水机组

磁悬浮离心式冷水机组节能潜力及其经济性分析
方元;李明霞;樊海彬;陶奕玮;刘剑;张小松
【期刊名称】《流体机械》
【年(卷),期】2024(52)3
【摘要】为了有效评估磁悬浮冷水机组在节能与成本方面的优势,本文建立了冷水机组的能耗与全生命周期成本(LCC)模型,研究了磁悬浮机组的节能效果与经济性。

研究结果表明,相比于螺杆机组,磁悬浮机组在全生命周期中节能约30%,碳排放量降低了1.7×10^(5)~1.8×10^(5) kg。

同时,同一设计方案下磁悬浮机组的LCC更低,单台机组节约100000~140000元。

当使用时间达到8年,磁悬浮机组相对于螺杆机组的成本优势开始显现。

电价敏感性分析结果表明,电价高于0.7元/(kW·h)时磁悬浮机组才更具有经济性。

研究结果可为磁悬浮冷水机组的节能效果与经济性优势提供理论支持,对相关工程项目的决策具有重要的参考价值和意义。

【总页数】9页(P33-40)
【作者】方元;李明霞;樊海彬;陶奕玮;刘剑;张小松
【作者单位】东南大学能源与环境学院;东南大学低碳型建筑环境设备与系统节能教育部工程研究中心;合肥通用机械研究院有限公司;东南大学常州研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TH117.2
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磁悬浮离心冷水机组与直燃型溴化锂冷水机组之比较一、比较条件（1）本工程系利川地区，总制冷量Q0为5528KW，475万大卡/小时。

（2）该地区室外气候条件：夏季空气调节室外计算干球温度：35.2℃，夏季空气调节室外计算湿球温度：28.4℃。

二、磁悬浮离心冷水机组与直燃型溴化锂冷水机组定性比较三、采用磁悬浮离心式冷水机组与直燃型溴化锂冷水机组方案定量比较采用磁悬浮离心式冷水机组方案和采用直燃型溴化锂吸收式冷水机组方案其末端的初投资费用和运行费用皆相同，故此处只比较磁悬浮离心式冷水机组及配套制冷机房和直燃型溴化锂吸收式冷水机组及配套制冷机房的初投资费用和运行费用。

下面以一个某地100万大卡/小时制冷量的主机的工程数据为例:（一）采用磁悬浮离心式冷水机组与直燃型溴化锂冷水机组方案初投资比较（1）采用磁悬浮离心式冷水机组方案制冷机房初投资：设备费用（冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、电子水处理器等）：82万元安装材料和电气控制费用：12万元总初投资费用：S1=82万+12万=94万元（2）采用直燃型溴化锂吸收式冷水机组方案制冷机房初投资：设备费用（直燃型溴化锂吸收式冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、电子水处理器等）：115万元安装材料和电气控制费用：15万元总初投资费用：S2=115万+15万=130万元（3）采用磁悬浮离心式冷水机方案和直燃型溴化锂吸收式冷水机组方案初投资比较结论：采用磁悬浮离心式冷水机组方案比采用直燃型溴化锂吸收式冷水机组方案节约费用：S3=130万-94万=36万元（二）采用磁悬浮离心式冷水机组与直燃型溴化锂冷水机组方案运行费用比较（1）用磁悬浮离心式冷水机组方案年运行费用：采用磁悬浮离心式机组方案制冷机房总电耗为：305KW（包括磁悬浮离心式冷水机组、冷却水塔、冷冻水泵、冷却水泵）考虑一年中需开启空调为5个月，每天需开启磁悬浮离心式冷水机组为10个小时，平均电价为0.65元/度，综合利用系数取0.7，则：磁悬浮离心式水冷机组方案年运行电费：P1=305*5*30*10*1.0*0.7=320520（元）（2）采用直燃型溴化锂吸收式冷水机组方案年运行费用：采用直燃型溴化锂吸收式冷水机组制冷机房总电耗为：90KW（包括直燃型溴化锂吸收式冷水机组的两泵、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔），总耗天然气（1100kcal/Nm3）为：109m3/h（直燃型溴化锂吸收式冷水机组）。

格力磁悬浮变频离心式冷水机组水明书摘要：I.引言A.介绍格力磁悬浮变频离心式冷水机组B.阐述其在空调行业的创新地位II.产品特点A.无油高效航天气动设计B.磁浮轴承无摩擦C.一级能效D.稳定可靠自发电控制模式E.宽域运行III.应用领域A.商业制冷B.工业制冷C.数据中心冷却D.医疗设备冷却IV.格力磁悬浮变频离心式冷水机组的优势A.高效节能B.降低维护成本C.提高制冷效率D.环保低碳V.结论A.总结格力磁悬浮变频离心式冷水机组的特点和优势B.展望其在未来的发展前景正文：格力磁悬浮变频离心式冷水机组是格力电器研发的一款创新型空调产品，它采用了无油高效航天气动设计、磁浮轴承无摩擦、一级能效、稳定可靠自发电控制模式和宽域运行等技术，成为空调行业的一大亮点。

该产品具有多项优点。

首先，由于采用了无油高效航天气动设计，格力磁悬浮变频离心式冷水机组在运行过程中可以大大降低能耗，实现高效节能。

其次，磁浮轴承无摩擦的设计使得机组在运行过程中摩擦力较小，从而降低了设备的磨损，提高了设备的使用寿命，同时降低了维护成本。

此外，由于采用了一级能效设计，使得机组在运行过程中制冷效率更高，可以满足不同场合的制冷需求。

格力磁悬浮变频离心式冷水机组广泛应用于商业制冷、工业制冷、数据中心冷却和医疗设备冷却等领域。

在商业制冷领域，该产品可以满足商场、超市等大型商业场所的制冷需求；在工业制冷领域，该产品可以应用于化工、医药等行业的制冷过程；在数据中心冷却领域，该产品可以有效降低数据中心的温度，保证数据中心的正常运行；在医疗设备冷却领域，该产品可以用于冷却医疗设备，保证医疗设备的精度和稳定性。

总的来说，格力磁悬浮变频离心式冷水机组具有高效节能、降低维护成本、提高制冷效率和环保低碳等优势，为各类场所提供了优质的制冷解决方案。

磁悬浮离心式冷水机组的更换方案随着技术的不断进步和市场需求的不断增长，磁悬浮离心式冷水机组在工业和商业领域中得到了广泛的应用。

然而，随着设备寿命的结束和能效要求的提高，更换现有的磁悬浮离心式冷水机组成为了一个迫切的问题。

在本文中，我们将探讨磁悬浮离心式冷水机组的更换方案，并提供一些建议。

1. 现状分析在开始讨论更换方案之前，首先需要对当前的磁悬浮离心式冷水机组进行全面评估。

这包括机组的运行情况、维护记录、能效水平以及所处的环境条件等方面。

只有通过全面的现状分析，才能制定出科学合理的更换方案。

2. 技术选型根据现状分析的结果，选择合适的磁悬浮离心式冷水机组技术非常重要。

在这一步骤中，需要考虑新机组的制冷量、能效比、运行稳定性以及维护便捷性等因素。

还需要结合所处的行业和环境条件，选择适合的技术方案。

3. 设备更换设备更换是整个更换过程中最关键的一步。

在进行设备更换时，需要做好充分的准备工作，包括现场施工准备、原设备的拆除、新设备的安装和调试等。

这个过程需要各个环节密切配合，确保设备更换的顺利进行。

4. 系统集成磁悬浮离心式冷水机组的更换不仅仅是设备的更换，还涉及到整个系统的集成。

在进行更换方案设计时，需要考虑如何将新设备与原有的系统进行有效集成，确保整个冷水系统的正常运行。

还需要对系统进行动态调试和稳定运行的验证。

5. 运行监测设备更换完成后，并不意味着整个工作的结束。

运行监测是确保新设备正常运行的关键环节。

通过对新设备的能效、稳定性和运行状态进行定期监测，可以及时发现问题并进行调整，以保证系统的长期稳定运行。

总结与回顾通过以上一系列的步骤，我们可以有效地进行磁悬浮离心式冷水机组的更换工作。

在这个过程中，需要全面考虑现有设备的特点，科学选择合适的技术方案，确保设备更换和系统集成的顺利进行，并对新设备进行有效的运行监测。

只有在每个环节都做到科学合理，才能保证更换工作的顺利进行，为企业的生产提供可靠的保障。

·15案例名称：中国建筑设计研究院创新科研示范中心案例地点：北京市西城区车公庄大街19号开（竣）工时间：2017年1～6月应用单位：中国建筑设计研究院案例提供单位：青岛海尔空调电子有限公司1 项目规模中国建筑设计研究院创新科研示范中心建筑面积4.14万m2，中央空调制冷系统采用两台LSBLX150/ R4(BP）磁悬浮变频离心式冷水机组（施工现场见图1、图2）。

2 技术原理2.1 采用磁悬浮永磁同步电机磁悬浮永磁同步电机主要由转子、端盖及定子等部件组成。

其工作原理是在电动机的定子绕组中通入三相电流，通入电流后在电动机的定子绕组中形成旋转磁场，转子上安装有永磁体，在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转，最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等。

永磁同步电机具有功率密度高，体积小巧，重量轻、结构紧凑、电机效率高的优势。

2.2 开发磁悬浮无油变轨运转技术电机转轴和叶轮组件通过数字控制的磁轴承系统在旋转过程中悬浮，完全消除金属与金属之间的接触，不会磨损表面。

通过5组定位传感器感应轴承控制器，调整电流，改变磁轴承磁场大小，将转子调整至运转中心位置，保证安全运行。

转轴转速为48000rpm，定位信号响应频率50kHz，纠偏动作高达10万次/s。

三级变轨控制能够保证机组在正常轨道外也安全的运行并停机，不会发生轴与其他零部件摩擦而烧毁的情况。

3 技术特点①压缩机采用磁悬浮轴承，实现零摩擦，提升机械效率，提高转速、减小叶轮尺寸，压缩机体积和重量显著下降。

②压缩机启动仅需满足支撑转轴重量的电磁力即可，启动电流和噪音低。

设备启动前无需预热，可在低环境温度下正常启动。

③采用无级变频技术，压缩机转速可以无限小，扩大了运行调节范围，性能系数高，无润滑油回油问题。

④部分负荷最高能效比达到26，综合工况能效比达到11.98，并实现物联网智能云服务远程控制，无人值守。

⑤磁悬浮冷水机组由于自身的多机头结构及精密的控制程序可以使机组低负荷运行时间占总运行时间的50%左右，部分负荷的高能效得以充分发挥。

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格力CC系列磁悬浮变频离心式冷水机组的冷量范围在100RT-1100RT，应用了永磁同步电机、电机直驱叶轮、四象限变频等技术。

该机组采用磁悬浮轴承替代传统的机械轴承，实现了制冷系统无油运行，避免了复杂的润滑油系统，提升了产品的性能。

机组控制系统可根据冷水进出水温度调节负荷，而机组运行工况恶劣时，机组会调节自身的运行参数来继续运行。

此外，该机组可广泛用于大型办公楼宇、医院、学校、商场等大型民用建筑、区域能源站；工业领域工艺降温及工业厂房；数据中心；可直接更换机组对现有空调系统进行节能改造。

如果你还想了解更多格力磁悬浮冷水机组的参数信息，可以前往珠海格力电器股份有限公司的官方网站进行查询。

磁悬浮冷水机组的优缺点磁悬浮离心式冷水机组是一种利用先进的磁悬浮技术的空调系统，其高效的节能率、卓越的负载性能和超长的使用寿命，使其尤其适合于大型能耗建筑下的中央空调系统替换或改造，而它又有哪些优点和缺点呢?磁悬浮离心式变频机组1. 节能高效，运行费用低；机组采用磁悬浮压缩机技术、直流变频控制技术、无油润滑等先进技术，产品能效比有了很大提高，机组部分负荷最高能效比达26；2. 稳定可靠维保费用低；压缩机部件采用航空合金材料和航空发动机涡轮设计，运行更安全稳定；抗喘震，磁悬浮多机头产品，运行可靠性高；无油运行，完全避免常规压缩机轴承的高摩擦损失；压缩机由航空等级的铝制铸件和高强度的热塑电子外壳制造而成，使用寿命比普通机组长15年；3. 安装简单施工费用低；无需软启动器，在节省数十万元变压设备的同时，对电网无冲击；无油路系统，免维护，降低运营成本；4. 性能卓越，高效舒适；采用磁悬浮变频压缩机，机组可实现2%—100%负荷连续智能调节，出水温度控制精度± 0.1℃，温度波动小，舒适性高；5. 静音无振动；运动部件在磁悬浮作用下完全悬浮，压缩机内完全无摩擦，结构振动接近0，无须昂贵的减震配件；6. 绿色环保；采用环保型冷媒R134a，对臭氧层损耗为0，属正压型冷媒，避免系统混入空气的危险。

磁悬浮离心式冷水机组，总体而言缺点也不多，主要表现在造价相对较高，业主单次投入较大，尤其是在项目中使用机组台数较多时，需要多台磁悬浮离心机组来运行调节负荷时。

中央空调系统节能改造但如果运用合适的改造合作模式，可以极大的缓解业主的初期投资压力，如心日源推行的运用可从节能效益中支付投资成本的合同能源管理式的节能改造模式，可以令业主在不花钱的情况下完成对中央空调系统的替换或节能改造，不仅可以实现较高的节能效益，也可极大的降低风险，对改造方而言，是一种几乎不存在风险、又能实现优化设备、节能减耗的最为可行的降低运营成本的手段。

格力磁悬浮冷水机组参数格力磁悬浮冷水机组是一种先进的制冷设备，具有多项优势和特点。

下面将从其技术参数方面进行详细介绍。

1.制冷量和功率：格力磁悬浮冷水机组可提供不同规格和型号的制冷量和功率，以适应不同的制冷需求。

例如，常见的制冷量可以达到1000-20000千瓦，功率范围为300-6000瓦。

2.制冷剂：磁悬浮冷水机组通常使用环保的制冷剂，如R134a、R407c等。

这些制冷剂具有优秀的制冷性能和环境友好性，能够实现高效制冷同时降低对大气层的臭氧破坏。

3.高效压缩机：磁悬浮冷水机组配备了高效的磁悬浮压缩机，该压缩机采用磁悬浮轴承技术，无需润滑油，能够减少能量损失并提高压缩机的效率。

磁悬浮压缩机还具有低振动、低噪音和高可靠性等优点。

4.控制系统：格力磁悬浮冷水机组采用先进的自动控制系统，能够实时监测和调节机组的运行状态。

该控制系统配备了智能化的触摸屏面板，可以对机组进行操作和设置。

通过智能化控制，可以实现机组的自动启停、负荷调节、故障诊断等功能。

5.低噪音设计：为了减少噪音对周围环境的干扰，格力磁悬浮冷水机组采用了低噪音设计。

压缩机和风机采用低振动、低噪音的设计，降低了机组的运行噪音，提供了更加舒适的制冷环境。

6.高能效：格力磁悬浮冷水机组具有高效的能源利用率。

通过优化设计和先进的制冷技术，该机组能够在不同负荷情况下提供稳定的制冷效果，并减少能源消耗。

这不仅可以减少能源成本，也对环境更加友好。

7.故障诊断和保护功能：格力磁悬浮冷水机组配备了全面的故障诊断和保护功能，可以监测机组的运行状态，并在出现故障时及时发出警报和停机保护。

这些功能可以有效地减少机组的故障率和维修成本。

8.多种安装方式：格力磁悬浮冷水机组适用于不同的安装环境和需求。

它可以选择地面式安装、屋顶式安装或机组组装在机房内等多种方式。

这样可以更好地适应不同的建筑结构和空间需求。

格力磁悬浮冷水机组凭借其先进的技术和优秀的性能，被广泛应用于商业建筑、工业制冷和舒适空调领域。

论磁悬浮离心式冷水机组在地铁通风空调中的应用前景摘要：长期以来，地铁通风空调的高能耗给地铁运营带来了负担，降低地铁通风空调系统能耗已是大势所趋，而选用高效的冷水机组是地铁通风空调系统节能减排的最基础的途径。

本文介绍了一种新型的磁悬浮离心式冷水机组，简要分析了磁悬浮离心式冷水机组的优缺点，并与传统地铁通风空调系统采用的螺杆式冷水机组进行了运行经济性对比以及磁悬浮离心式冷水机组目前在地铁上的运用，最后对磁悬浮离心式冷水机组在今后在地铁上的应用前景进行了展望。

关键词：磁悬浮离心式；冷水机组；通风空调；应用引言：地铁通风空调系统能耗占地铁车站总能耗的30%~50%，如何降低地铁通风空调系统能耗一直是一个研究热点。

降低空调能耗可以从多方面来执行，而降低设备本身能耗或者说提高设备的能效比是最基础的一步，磁悬浮冷水机组正是满足国家有关节能降耗、环保等政策的新型冷水机组，与传统螺杆式冷水机组对比，具有无油路故障、噪声低、部分负荷时有超高的性能系数、节能环保等特点。

本文将介绍磁悬浮离心式冷水机组的原理、优缺点、运行经济性和在地铁上的应用，进一步说明磁悬浮离心式冷水机组将在地铁通风空调上有良好的应用前景。

1、磁悬浮冷水机组工作原理及节能分析1.1磁悬浮冷水机组工作原理磁悬浮冷水机组的核心在于磁悬浮压缩机，而磁悬浮压缩机的核心在于磁悬浮轴承。

以离心式冷水机组为例，磁悬浮离心式冷水机组在轴的周围布置了永磁直流电机，通电后，轴在电磁场的作用下作高速旋转，并在运行过程中始终保持主轴与轴承座之间的位置偏移量控制在 0. 007 mm 内，与轴承不存在摩擦;同时，由于无摩擦部件，减少了润滑油冷却系统。

1.2不同形式的冷水机组部分负荷运行时的节能效果为适应地铁通风系统部分负荷运行，各冷水机组厂家采取系列技术手段，以达到节能的目的。

图1是不同形式的冷水机组在冷却水温度32 ℃ 下，COP 值随着负荷变化曲线。

从下图可以看出，应用较为广泛的定频离心式冷水机组通过采用导流叶片调节的方式来控制压缩机的流量，但是受离心式冷水机组低负荷易出现喘振现象的影响，导流叶片调节范围受到一定制约，当导叶开度小于 30%时，节流作用明显增加，机组能耗亦呈现明显上升趋势。

磁悬浮离心式冷水机组工作原理
磁悬浮离心式冷水机组是一种高效、稳定、可靠的制冷设备，其工作原理如下：
首先，机组内的压缩机将低温低压制冷剂吸入，通过压缩使其升高压力和温度，然后将高温高压制冷剂输送到冷凝器中。

在冷凝器中，高温高压制冷剂通过散热器散发热量，使其冷却并变成高压液态制冷剂，再通过节流阀进入蒸发器。

在蒸发器中，高压液态制冷剂通过节流阀的节流作用降低压力和温度，变成低压液态制冷剂，然后通过蒸发器的换热管与循环水进行换热，将循环水的温度降低，从而达到制冷的效果。

此外，磁悬浮技术的应用让机组的离心压缩机不需要机械轴承，而是通过磁力悬浮的方式实现转子无接触运转，减少了能源损耗和噪声污染，同时提高了机组的可靠性和使用寿命。

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