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多联机与集中式中央空调 发布:邳州市木来角美容美发设备业务部 新闻来源:97t.net

<摘要: 本文对多联机与集中式中央空调在造价,运行费用,维护管理等方面进行比较。阐述了各种系统的优缺点。 

关键字: 多联机 集中式中央空调

    ●项目概况:

    南通某单位食堂原建筑面积1600 ㎡左右,现改造后建筑面积增加到2300 ㎡左右,楼层为三层(局部四层),功能包括职工食堂,包厢,会议室等。每层建筑面积约650 ㎡,根据甲方要求现增设中央空调设计。

    ●空调负荷:

    单位面积空调冷负荷取310W/㎡,空调面积约2000 ㎡,总冷负荷为620KW

    ●比较方案:

    螺杆机组+冷却塔+循环水泵+风机盘管

    多联机中央空调

    1 原理比较

    1.1 螺杆机组中央空调系统

    螺杆机组的核心是采用螺杆式压缩机。该压缩机是一种回转式的容积式气体压缩机,能在低蒸发温度或高压缩比工况下可单级压缩,通过滑阀装置,使制冷量可在10100%范围内进行调节。螺杆机组COP 值较高,但通过水载体输送到客户末端,有一定的冷量损失,而且只能实现单冷,制热还需另外配置锅炉等加热装置

    1.3 多联式空调机组

    其工作原理是:由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数,根据系统运行优化准则和人体舒适性准则,通过变频等手段调节压缩机输气量,并控制空调系统的风扇、电子膨胀阀等一切可控部件,保证室内环境的舒适性,并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。

    多联机空调系统是在空调系统中,通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量,适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。多联机空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制;在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路,以调节进入室内机的制冷剂流量;通过控制室内外换热器的风扇转速积,调节换热器的能力。

    在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后,变频多联机空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。

    空调系统在环境温度、室内负荷不断变化的条件下工作,而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互影响,因此多联机空调系统的状态不断变化,需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量,消除其影响,是一种柔性调节系统。

    分析结果:螺杆机组与风冷热泵通过二次载体水进行传送冷热量,冷热量会有一定的损失,而多联机是直接通过冷媒进行冷热交换,无二次载体,比较节能。

    2 造价比较

    2.1、螺杆式冷水机组+供热锅炉+板式换热器+循环水泵+冷却塔+风机盘管

    项目名称造价预算(万元)

    螺杆式冷水机组60.0

    冷却水循环泵2.4

    冷冻水循环泵2.0

    冷却塔3.9

    供热锅炉+锅炉房8.1

    冷水机组土建机房费用5.3

    风机盘管等末端设备27.4

    其他材料和安装调试费15.0

    合计124.1

    2.3 多联机系统

    项目名称造价预算(万元)

    室外机55.0

    室内机45.0

    工程安装费22.0

    合计122.0

    分析结果:变频一拖多中央空调的一次性投资和风冷热泵机组,螺杆式冷水机组系统的一次性投资相差不多。

    3.运行费用分析

    3.1 运行时间分析

    食堂每天的使用的时间为中午和傍晚两段时间,按每段的使用时间为30 分钟计,每天的使用时间为1小时。

     冷水机组系统的结构特点(有一个冷媒和水进行冷热交换的过程),所以夏季必须在开饭前40 分钟开启室外主机,开饭前10 分钟开启室内末端进行房间预冷,因此夏季冷水机组系统真正的运行时间为每天140 分钟(2.33 小时)。冬季运行时必须在开饭前小时开启供热锅炉,以使锅炉内的水温达到要求,开饭前40 分钟打开循环水泵,以使系统内的空调水得到预热,开饭前10 分钟开启室内末端进行房间预热。因此冬季供热锅炉的运行时间为每天180 分钟(小时),空调循环系统的运行时间为每天140分钟(2.33 小时)。

    风冷热泵系统的结构特点(有一个冷媒和水进行冷热交换的过程),所以必须在开饭前40 分钟开启室外主机,开饭前10 分钟开启室内末端进行房间预冷,因此风冷热泵系统真正的运行时间为每天140分钟(2.33 小时)。

    变频一拖多中央空调系统只需在开饭前10 分钟开启室内机进行房间预冷,因此变频一拖多中央空调系统真正的运行时间为每天80 分钟(1.33 小时)。

    3.2 空调能耗分析

    冷水机组系统制冷时的总耗电量约为160.3 KWh(包括冷水机组,循环水泵,冷却塔,风机盘管等),在制热时的总耗电量约为9.75KWh,耗油量约为46.6 K8h

    风冷热泵系统总耗电量约为248 KWh

    变频一拖多中央空调耗电量约为105 KWh(制热和制热的平均数值)

    3.3 运行费用分析

    取每年运行180 天,冬季和夏季各90 天。电费为元/KWh,柴油价格为元/Kg

    冷水机组系统年运行费用为:

    1×90×2.33×160.3+1×90×2.33×9.75+4×90×3×46.6=85987 

    风冷热泵系统年运行费用为:

    1×180×2.33×6202.5=104011 

    (备注:风冷热泵系统的耗电量中还未计算循环水泵的耗电量)

    变频一拖多空调系统年运行费用为

    1×180×1.33×6203.5=42408 

    分析结果:变频一拖多中央空调运行费用不到冷水机组,风冷热泵系统运行费用的一半。

    4.设备使用寿命分析

    冷水机组主机的一般设计使用寿命为26000 小时,空调末端一般设计使用寿命为16000 小时。则整个空调系统的平均使用寿命约为21000 小时。

    (备注:系统的使用寿命未考虑风管和水管的使用寿命,也未考虑风管和水管的锈蚀对整个系统的影响)。

    风冷热泵主机的一般设计使用寿命为26000 小时,空调末端一般设计使用寿命为16000 小时。则整个空调系统的平均使用寿命约为21000 小时。(备注:系统的使用寿命未考虑风管和水管的使用寿命,也未考虑风管和水管的锈蚀对整个系统的影响。)

    变频一拖多空调设备的设计使用寿命一般为30000 小时以上,最高可达40000 小时。

    分析结果:变频一拖多中央空调使用寿命为冷水机组系统使用寿命的1.4—1.9 倍。

    5.维护管理分析

    冷水机组系统除需清洗室内的过滤网外,还需定期进行清洗室外主机旁的静电过滤器和对管道系统进行清洗和除垢,否则水垢在管道内越积越多后会影响系统的水流量,也会影响空调的使用效果。另外需定期清洗冷却塔,否则冷却塔内可能滋生军团菌。而供热锅炉需请压力容器检测站,每年进行检测,否则不准使用。因此冷水机组系统的维护管理非常麻烦,一般需派专人进行操作维护的工作。

    风冷热泵系统除需清洗室内的过滤网外,还需定期进行清洗室外主机的水过滤器和对管道系统进行清洗和除垢,否则水垢在管道内越积越多后会影响系统的水流量,也会影响空调的使用效果。维护较麻烦,需找专业公司进行维护。

    变频一拖多空调只需定期清洗室内的过滤网外,操作简单,维护方便,可自己进行维护。

    分析结果:变频一拖多中央空调在运行维护的方便程度和费用方面要比冷水机组系统、风冷热泵系统好得多。

    6.其他方面分析

    冷水机组系统,风冷热泵的主机内由于采用大型螺杆式压缩机,并且没有变频控制,因此在开启时的启动电流非常大,对电网有一定的冲击,可能会影响其他电器的使用。另外冷水机组主机和供热锅炉须设置单独的机房放置,那么会占据建筑内的有效空间。(一般冷水机组主机和供热锅炉的机房设置在地下室内,以降低噪音的影响)。

    变频一拖多空调系统由于采用多个小压缩机加变频技术,其开启时的电流只有安培,然后再逐渐加大,绝对不会对电网带来冲击。另外室外机可安放于建筑的楼顶或落地放置,不会占据建筑内的有效空间。

    分析结果:使用变频一拖多中央空调要比使用风冷热泵、冷水机组系统更简单、灵活。

    7.总结

    从以上的比较中可以看出:变频一拖多式空调系统在一次性投资方面与冷水机组系统中央空调差不多,但在运行费用、使用寿命、维护管理等方面具有明显优势。因此对本工程食堂改造工程来说,变频一拖多式空调系统无疑比集中式中央系统更适合。

    参考文献

    1.《采暖通风与空气调节设计规范》,GB—50019—2003

    2.陆耀庆,《实用空调设计手册》

21:15 |  |  |  | 

摘要: VRV空调系统即可变制冷剂流量空调系统,属单元式空调系统模式,与传统的集中空调系统相比存在许多差异。本文介绍了VRV 空调系统设计中需要考虑的冷量衰减,几种新风处理方法的优缺点以及VRV 的控制系统。

关键字: VRV 变制冷剂 新风处理 冷量衰减

引言

  VRV 空调系统即可变制冷剂流量空调系统,从90 年代初起,得到了迅速的发展,由于该系统所具有的使用灵活、节能和易于安装等优势,使该系统大量地运用于办公楼、医院、别墅等建筑。但由于VRV 系统属单元式空调系统模式,与传统的集中空调系统相比存在许多差异。作者通过总结VRV 空调系统设计中的得失,谈谈几点体会。

冷量的衰减

  通常VRV 空调系统室内机与室外机之间是通过冷媒管连接,制冷剂管路的长度与室内外机组的高差影响着空调系统的冷量衰减。以日本大金公司的VRV 空调系统产品为例,产品说明书中介绍:室内机与室外机之间的制冷剂管长度可至150m ,室内机与室外机之间的高差可至50m, 各室内机之间的高差可允许15m。这些都是我们设计中应保证的极限值,在这些范围内设计时要注意到,随着制冷剂管长度及室内外高差的变化,其冷量衰减相差很大。大金公司给予的冷量衰减如图1。从图中可以看到:当室内机处于室外机下方,高差<10m, 制冷剂管等效长度<10m 时,容量修正系数约为1.0; 当室内外高差达到30m, 制冷剂管等效长度达到30m 时,容量修正系数约为0.9;当室内外高差达到50m,制冷剂管等效长度达到90m 时,容量修正系数约为0.72 

  由此可见,在设计中要考虑到容量修正系数,在系统设计时要尽量使一个系统的室内外机之间的距离最短,高差最小,对高差大、管路长的系统要适当增加机组的容量,这样才能保证空调使用的效果。

新风问题

  新风的问题一直是VRV 空调系统设计的难点,也很大程度上限制了VRV 空调系统的进一步应用,下面简单介绍几种新风处理方法的优缺点:

2.1 VRV 空调系统的普通室内机作为新风机来处理新风

  此种方法由于系统较简单,在工程中运用较多。由于VRV 空调系统的室内机盘管是根据空调回风状态设计的,而不是按新风状态设计的,所以一方面室内机不能将新风处理到室内状态点,部分新风负荷需要由室内机负担,另一方面在室外温度较高时,会使室外机长时间超负荷运转,出现过流保护。

2.2 采用全热交换机作为新风机

  使用全热交换机在向房间补充新风的同时,利用室内排风的冷量来预冷新风,回收冷量的效率为60%~70% ,可节能28% 。此种方法是VRV 空调新风系统的较好方案,在实际工程应用中,大空间空调系统采用全热交换机时,新风和排风管道易于设置,而在走廊式小开间办公楼、宾馆等场所,同时设置新风管和排风管就较为困难,这时可结合工程的具体情况,将排风系统集中设置。例如集中设置厕所排风或走廊排风,这样就可以简化空调系统管路,如图所示。另外使用全热交换机时还要注意其噪声带来的影响。

2.3 采用VRV 制造厂家提供的新风专用机

  这类新风机通常是按新风状态设计,加大了机组盘管的排数,可将新风处理到室内状态点。但此种方法工程造价较高,影响在工程中的应用,另一方面,在室外温度较高时,压缩机长时间不间断运行,会影响机组的寿命。

2.4 设置风冷热泵机组为新风系统提供冷热源

  此种方法是将新风系统与VRV 系统分开,新风系统用冷热水系统,这样就确保了新风系统的风量和冷量。在较大的工程特别是带有公共部分的裙房工程较为合理,这类工程主楼设置VRV 空调系统,裙房空调及主楼新风系统的冷热源由风冷热泵机组提供,这样也降低了工程造价。但此种方法采用了种空调系统,在运行管理上较为繁琐,没有充分体现VRV 空调系统灵活、节能的特点。

2.5 利用直接蒸发式风管空调机、屋顶机作为新风机

  此类方法和第种方法,即用普通VRV 空调系统室内机作为新风机的原理是一样的,也存在供冷不足,以及主机超负荷运转的问题,严重时甚至会出现烧机现象。

3 VRV 空调系统的控制

  VRV 空调系统的控制系统较为灵活方便,系统可配有各种遥控器(有线或无线、简易遥控器、宾馆遥控器、集中遥控器等), 另外还有扩展转换器,可以集中控制64 个不同组合, 多达1 024 台空调机,此外还有楼宇管理系统。在设计时可按照要求选用不同的控制方法,工程实例中往往为了减少工程造价而不注重控制系统,其实VRV 空调控制系统比集中空调系统设置自控系统更加方便、经济,不需要增加过多的投资就可以达到很好的控制效果。另外在工程中为了减少造价往往个房间采用同一遥控器控制几个室内机,这就会造成房间温度过冷过热的现象,所以每台遥控器最好控制台室内机。

  VRV 空调系统生产技术在不断的提高,容量也在不断的加大,而工程造价也在逐渐降低,相信VRV 空调系统会有一个广阔的前景。

参考文献

  张永铨,巨永年变频控制的VRV 空调系统·暖通空调, 19943
  王裕民,王宇志变频控制VRV 空调系统特点的浅析·低温建筑技术, 1999
  张智力,吴喜平. VRV 空调系统的节能因素分析能源技术,232) 

 


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