风冷模块冷水系统和水冷螺杆系统方案分析

模块机冷水系统与水冷螺杆系统对比
一、系统概况简介
1 、风冷模块水系统
风冷模块冷水系统是由室外机组， 各个室内的末端装置 （风机盘管和风管等） 和水管道
系统、循环水泵等组成，冷冻水通过循环水泵送至不同区域连接不同形式的末端装置，通 过末端装
置及管道送出冷热风，以调节室内温度，各个风机盘管均可独立控制。
2 、水冷螺杆系统
水冷螺杆系统为传统的空调系统， 是由冷却塔、 水冷螺杆机组、 室内末端装置 （含风机 盘
管和空气处理机）、风管道系统、水管道系统、循环水泵组等组成。 冷冻水通过循环泵输 送至不通
区域的末端， 再由送风管道通向各个需要空气调节的房间， 风道系统可安装流量调 节阀、风口等
配件。冷却塔、水冷螺杆机组及室内机等各自独立控制。

二、共同优点
风冷冷水系统与水冷螺杆系统有如下共同的优点：
1、节省投资：由于制冷和制热转换以及运行原理相同，都是以水为载冷剂向室内输送 冷热
量，施工以及设备和材料造价都很低；制冷制热都可以使用同一套系统，不需 要另外独立
的采暖设施，节省初期投资。

2、应用广泛：特别适用别墅、宾馆、医院、写字楼、娱乐场所、餐厅、超市等空调场
合。
3、布置灵活：可选择不同型式的室内机来满足不同装饰风格的室内要求；当装修格局 改变的
情况下，可以根据不同的装修格局变化来配置空调。

三、两种系统对比
以上是风冷模块冷热水系统和水冷螺杆系统的相同点， 下面就以上两种空调系统的性 能、技
术经济进行分析及比较。
制冷系统：
1、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。
而风冷水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、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。 风冷模块的涡旋式压缩机小， 维修和更换
的费用很低，节省了维护保养费用。
3、螺杆式压缩机启动电流很高，会对电网造成冲击，并且启动前需要长时间预热，才能正 常使用。 风冷模块的
涡旋式压缩机原理简单， 由于每个压缩机都很小， 系统运行时可顺序启 动，避免对电网造成冲击。噪音也非常
小。
系统结构特性：
水冷螺杆系统需配置专用的机房，还需要配置冷却水循环系统和冷却塔，整个系统有
如下特性：

1、主机等设备需要专用机房，而且占地面积很大。冷却系统还要在楼顶或室外找放 置冷却塔的位置。
2、整个空调系统要配置两套水路（冷却水和冷冻水）系统，相应的水泵及阀门组都 需要两套。而且冷却水
系统因为要与空气换热，必须是开放式的水循环系统，开放式水 系统最大的缺点是水要与外界接触，赃物、杂物
很多，导致水管路容易结垢堵塞水管使 换热效果越来越差，还会增加水泵的功耗。清洗水垢的过程会导致系统寿
命缩短，而且 清洗费用很高。
由于冷却塔中的水需要和空气换热，容易造成水雾飘散，对建筑物的周围环境造成 影响。
3、整个系统运行期间，必须要有专业人员全天值班巡查，增加运行过程中的人力投资 费用。
而风冷冷水系统无需专用机房，室外机采用的是冷媒与空气换热，不但减少了一套冷却 水系统，省掉了一
部分初期投资和很大一部分日后的运行、维护以及保养费用，而且没有冷 却塔的水雾飘散。整个系统只需配备一
套闭式水循环系统，既节省了施工费用，也不会额外 增加水泵的功耗。
操作控制方面：
水冷螺杆系统控制复杂：

1、水冷螺杆系统主机以及泵组、阀门，还有强电等各种复杂的系统配置，开机运行 前要有复杂的操作及检
查程序，需要个工种的专业技术人员协调配合才能完成，操控起 来很复杂。开机后还需要进行一段时间的试运
行，确定无故障后才能正常运行。
2、由于水冷螺杆机组、水泵、阀门、冷却塔等各个主要设备都是独立控制的，开关及 冷热转换的控制过程
也很复杂，各个系统都是独立开关及转换，需配备专业技术人员操作 和维护。
风冷冷水系统 只要检测系统水量并开关电源就可以完成开机运行任务，整个过程无须 专业人员参与，简便
快捷。
工程设计：

1、 水冷螺杆系统由于补偿由于冷凝器中水垢和污垢造成的热交换损失， 制冷机组 的压缩机不得不加大
运转功率。由于加大功率，空调系统损耗了更多的电能 来减缓上述现象的出现，水冷螺杆系统无论是主机
还是冷却水的水泵和冷却 水塔，都留有较大的设计余量，这样势必导致初投资和实际运行成本远远高 于理
论计算值。

2、 风冷冷水系统就不存在这样的麻烦， 不用过多的考虑运行损耗给系统带来的

不必要的设计余量，从而节省实际投资和运行成本。
安装、调试、维修方面：
1水冷螺杆机组由于制造精密，而且控制过程复杂，需检查、测试的数据也很多，因此 现场调试特别复杂，
而且技术要求高，因此调试时不仅需配备专业的调试、维修人员，还需 配备全面的控制与管理系统软件才能进行
调试。
2、 由于系统结构复杂，阀门转换也多，调试工作量大，周期长，无法保证一次调试 成功。
3、 水冷螺杆系统由于安装、调试、维修时，需检查的工程量大，因此不仅需安装、调 试、维修人员多，而
且安装、调试、维修费用比较高。
风冷模块冷水系统，工艺设计相对比较简单、安装调试工 作量相对比较大，但调试
过程简单，而且整个系统一次调试完以后，即可投入使用。

为了方便比较，这里举一个商用建筑的例子，下表是两个方案的基本参数、 初投资、运
行费用、运行可靠性的对比：

表1 ：风冷模块空调系统与水冷螺杆空调系统对比分析表
比较项目 风冷模块空调系统 水冷螺杆空调系统 备注

基
本
参
数

总冷量
390kW（制冷季节4个月）

取相同的制冷量对 比
分析。
系统组

成
风冷模块机组+冷冻水泵
水冷螺杆机组+冷却水塔+ 冷却泵

+冷冻水泵

系统能
效比
系统能效比在3.0左右. 系统能效比在4-5

初
投
工程设

备造价
较低 较低
两者初投资 相当
资
主机房 无需主机房，无冷却水系统 需要一个近loom的机房大概
机房一般在地下

室，节约面积可作
车库等商业用途.
使
用
管
理
成
本

运
行
可
靠
性

管理费 微电脑智能化控制，无需专人 管理. 需雇佣专业技术人员管理
运行费
较低 低

清洗费 无 有
水冷螺杆是开式系
统，其清洗费较咼。

运行
维护

空调机的零部件为市场上常用
部件，维修费用相比较低，维 修
比较方便•一台机组坏了， 不影
响整个系统运转

空调主机的结构较为复杂，维
修费用相对较高.一台主机坏
了，影响整个系统考运转

使用 寿命
调试
15年左右

调试简单方便，一次到位
12年左右

调试复杂，调试时间 较长。

使用寿命长短要看
平时维护的好坏

结 论 1风冷模块空调系统与水冷螺杆空调系统的初投资相当。
2、风冷模块由于较少的维护成本，每年可节约很大的运行维护费用。
结论：选用风冷模块具有较大的优势。

通过以上两种方案的技术经济分析可以看出，从调试、运行、管理到初投
资、维护保养要求的满足程度、 控制和使用寿命都是采用风冷模块冷水机组
比较好。