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1、直流变频空调与交流变频空调的区别2004年12月09日 13:28近两年,变频空调以其效率高,噪声低以及控制灵敏等特点在空调器市场上名声大噪。目前市场上的变频空调有两种直流变频空调与交流变频空调,他们的区别在于使用何种压缩机(交流变频压缩机还是直流变频压缩机)以及因压缩机的不同而带来控制器的变化。交流变频压缩机本质上仍是三相交流异步电动机,通过定、转子之间磁场的相互作用使转子旋转。但其特别的设计使得可以在较大范围内通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速,因此称之为交流变频。交流变频压缩机转子采用了交流感应电机转子结构,其工作原理为:定子产生旋转磁场,转子在定子旋转磁场作用下感应电流产生感应磁

2、场,经定子磁场与转子磁场相互作用使转子旋转。交流变频压缩机旋转的基础是定子与转子的电磁感应,使压缩机旋转的同时也带来了电磁感应噪音与转子损耗等负面作用。直流变频压缩机转子采用稀土永磁材料制作而成,其工作原理为:定子产生旋转磁场与转子永磁磁场直接作用,实现压缩机运转。可以通过改变送给电机的直流电压来改变电机的转速,直流变频压缩机不存在定子旋转磁场对转子的电磁感应作用,克服了交流变频压缩机的电磁噪音与转子损耗,具有比交流变频压缩机效率高与噪音低特点,直流变频压缩机效率比交流变频压缩机高10%-30%,噪音低5分贝-10分贝。但是,直流变频空调的成本要高于交流变频空调。你说主要就是螺杆机离心机或者风

3、冷热泵等水系统跟多联机氟系统的区别,我认为主要有以下几个区别: 1、造价:同等建筑面积的空调选型,水系统要比氟系统便宜。这主要是由于设备制造和工程施工这块,氟系统走的是铜管,而水系统一般走的镀锌钢管。 2、舒适度:由于氟系统是直接蒸发的,空气中的水会被抽干,所以氟系统,例如家用空调开久了人会比较干,而水系统会让人感觉很舒适。 3、栽冷剂不同:水系统用的是水,而氟系统用的是氟氯昂,氟氯昂当然比水昂贵。 4、压缩机不同:氟系统一般用变频或者变容的涡旋式压缩机,家用机一般是定频活塞式的压缩机。而水系统,一般是定频的涡旋压缩机,而大冷量的一般都用螺杆式的或者离心式的压缩机。 5、能效比:大型离心机螺杆

4、机都可以达到5.0以上的能效比,甚至可以达到7.5,而氟系统的能效比一般最高不超过3.6,这也是为什么大型建筑、高层建筑都选用水系统的原因之一。 6、冷却方式不同:离心机和螺杆机需要设置冷却塔,用于散去冷却水的热量,而氟系统是风冷冷却,也就是用风机吹。 7、制冷/制热:水系统的螺杆机离心机只能制冷,制热一般用的锅炉烧水,可以双制的水系统一般是风冷热泵,当然还有双工况的螺杆离心机,也就是可以冰蓄冷的,晚上制冰,白天制冷,而氟系统双制单冷介可,不可以用冰蓄冷。 8、发展趋势:水系统主要以美系的品牌为主,已经有100多年的历史了,各个时期的世界第一高楼都是用的水系统离心机,氟系统主要以日系的品牌为主

5、,从上世纪80年代开始发展,距现在有就20多年。 9、单台设备的冷量:多联机例如主打的大金VRV,主要是有一个个8p10p的模块机组组合在一起,其单台冷量跟水系统是没法比的,如果一个高层建筑要用氟系统,那么只能分成很多个子系统,而水系统只需要几个,不管从维护还是施工来说,水系统更有优势,这也是很多建筑都选用水系统的原因之二。 10、末端机组:水系统的末端用的是风机盘管,而氟系统的末端用的相对昂贵的多的室内机,而且风机盘管各个品牌可以通用,这个很灵活,氟系统也就是你说的出风系统死板一些,也就是兼容性差些。 11、控制与节能:以大金为主的氟系统多联机,在集中制冷控制,例如分付息计费上要比水系统跟好

6、控制和管理,水系统这块的分付计费办法不多,而且成本很高,而且由于氟系统是模块式的变频或者变容压缩机组合方式,其在部分负荷下的节能优势跟突出,控制更灵活,所以现在国内一般的办公楼,或者小高层,选用多联机的趋势很明显。 12、冷量的运输距离:氟系统是通过铜管里的氟氯昂栽冷送入各个房间的,当铜管从主机到达最远端的室内机距离超过例如100米时,其衰减非常厉害,所以设想一个200米的高楼,想从地面把冷量送到顶层是不可能的事情,所以这也是为什么高层都不会考虑氟系统的原因之三,当然以大金VRV3为例,其最大的配管长度随着技术的进步在不断加长,VRV4出来的时候估计配管可以达到1500米(总配管长度)。 13

7、、工程施工及安装:氟系统的安装和施工比水系统的安装更简便,主要是管材的材质决定的,当然水系统跟多的阀门也为施工增加了工程量,同等建筑面积的施工,氟系统的工期要远远短于氟系统。 14、售后与维护:经验告诉我,水系统的维护要远远大于氟系统,因为不管是对空调设备的维护,还有各个阀门、水泵、水箱、水垢的清理等等。 希望大家继续补充。一、风冷模块式冷热水机组使用特点 风冷模块式冷热水机组是以空气源为冷热源,采用电驱动制冷和制热,可实现全年性气候运行的一种机型。它是一种能够提供冷热源的独立完整机组,又可充分利用空气这个自然能源,因此较之传统的冷水机组更具有优势和特点:1、可在制冷季节向空调系统提供冷水,在

8、采暖季节向空调系统提供热水,是理想的空调冷热源;2、由于采用风冷模块式,可省去传统空调系统中一般都需要的冷却水系统,即不需要设计安装冷却塔、冷却水泵及相关管道,系统设计简单,施工方便,安装快捷;3、机组可放置于屋顶、阳台、庭院及其它适合的露天位置,不必专门建造冷冻机房,可为投资者节约宝贵的建筑空间;4、机组为模块化结构,可灵活组合,形成不同的机组容量,满足用户不同的需要;5、因为机组制冷制热均使用电力这一清洁的能源,避免了由于燃煤、燃油与燃气所带来的排放污染或消防问题,也无冷却塔的噪音和飞水污染,是典型的“环境友好”产品;6、冬季供热节电,采用风冷冷热水机组冬季供热比用电直接供热要省电三分之二

9、左右。由于上述优点,近些年来,风冷模块式冷热水机组在宾馆、写字楼、商场、中高档住宅等各类场所都得到了广泛的应用,并且随着城市能源结构的改变,电力供应的日趋充沛,风冷模块式冷热水机组的市场占有率正日趋增长。二、风冷模块式冷热水机组技术优势 1、先进的设计思想我国幅员辽阔,地形复杂,不同地区气象参数差别很大,长江以南地区,冬季气温不是很低但湿度较大,而长江以北地区,冬季普遍寒冷但湿度不大,而夏季异常炎热、干燥,这就要求风冷冷热水机组必须有较强的温度、湿度适应能力。风冷模块化冷热水机组在研制开发过程中,以空调制冷界专家、权威为核心的专业组充分考虑了中国不同地区环境温度、湿度、空气洁净度、电力资源状况

10、以及水质的差异对机组运行的影响,有针对性的解决了一系列设计难题,确保了机组在各种运行环境下的可靠性。2、技术平台风冷机组采用大量高品质的进口组件,但并非简单排列组合,而是以优化设计的方式进行技术整合,使机组各系统达到最佳的匹配效果,机组性能更趋完美。3、运行经济、节能模块化冷水机组启动时,电脑控制压缩机依次启动。工作时任意时刻的最大冲击电流只是一台压缩机的启动电流加上正在运行的制冷系统的工作电流。这样不仅节省了启动电能,而且大大减小了对电网的瞬间最大冲击电流,使电力负荷降低,减少了电器装置的容量。当空调负荷变化时,在电脑的控制下投入运行的压缩机台数也自动随之变化,使机组输出的冷量(或热量)始终

11、与空调负荷达到最佳匹配,最大限度的节省能耗。无论负荷变化多大,每个模块单元总是以其设计的最高效率运行。4、先进的除霜设计风冷冷热水机组在冬季运行时,在一定的空气环境温度与空气湿度下,机组的风侧换热器会结霜,影响换热器的传热效果,造成机组制热量下降,因此,如何设计出既能保证除霜彻底又能保证能耗最低的可靠的除霜模式是机组运行的重要前提。经过了多年的实验、研究工作,科研人员找到了合理、科学、实用的除霜方式,其主要方法是:通过测量环境的温湿度、冷排温度及机组运行时间,找到这四者之间与结霜厚度之间的关系,确定机组的除霜方式,通过微电脑智能控制除霜,以保证机组在不同地区气象条件下获得最好的制热效果,将能量

12、损失降至最低。表面冷却器采用亲水铝铂、高效内螺纹管以充分提高换热面积,增强换热效率,可减少化霜水流的阻力,增快化霜速度。5、先进的加工工艺风冷冷热水机组采用先进的加工工艺制造和生产,实行严格的质量检验标准,系统焊接工艺采用充氮保护焊接,确保系统内洁净、无杂物,整机试压标准为2.4pa,时间为48小时,确保冷媒无泄漏。6、智能控制经过多年研制开发与实践,机组实现人工智能控制,具备故障自我诊断功能,动态检测系统负荷,保持负荷动态匹配,预留远程控制接口,操作界面人性化,易于掌握。7、多重安全保护功能为防止机组在运行中由于天气或人为因素而造成损害,设计了多重保护和报警功能:(1) 进、出水温度极限保护

13、防止由于人为误操作,将系统进、出水温度设定过高,从而破坏整个系统。2) 压缩机、冷凝风机过载保护防止三相电压不平衡或缺相对压缩机、风机电机造成损坏。(3) 系统高压保护防止制冷剂压力过高对系统造成破坏。(4) 系统低压保护防止制冷剂压力过低或缺油而烧毁压缩机。(5) 电子防冻开关保护防止一旦电脑控制失灵,水温过低将系统管路冻裂。电子防冻开关一旦启动,必须手动操作才可复位。(6) 系统缺水保护防止由于水流量过低或中断使系统在不正常的状态下工作。(7) 压缩机启动3分钟延时保护防止压缩机启动时负荷过大,对压缩机造成损坏。(8) 压缩机、风机连动保护防止未风机直启动压缩机,使换热器得不到充分换热而造

14、成损坏。(9) 测温头故障保护防止机组硬件失灵,主电脑会自动停机并报警。(10) 通讯故障保护防止由于通讯线路故障,使机组进行主动作。(11) 手动操密码设定保护除非密码正确,电脑设定不可被修改,防止了非操作人员对机组设定进行不必要的修改。(12) 压缩机启动压力继电器延时保护防止压缩机压力油未得到加热,对压缩机造成损坏。(13) 系统故障停机报警防止系统在出现故障时,对系统造成危害。停机报警后,必须由操作人员手动操作才可继续运行。(14) 单台温差保护防止水换热器内部堵塞,危及系统安全。(15) 热泵下班二级防冻防止冬天下班后机组管路内部结水,使系统遭到破坏。(16) 压缩机频繁起停保护由于

15、系统故障或通讯问题,压缩机在一定时间内起停次数超过设定的范围,系统会自动停机并报警,等待操作人员检查。 溴化锂吸收式制冷机与电制冷空调机组的比较(一)-摘自全国暖通空调制冷1996年学术年会论文集P435-437页对溴化锂吸收式制冷机与其它制冷机进行比较研究,认为:在一些特定场合(如高温环境)大型集中式中央空调设计中,选用溴化锂吸收式机组是利大于弊的;而在现有的条件下:电力取消电力增容费、螺杆式压缩机CNC加工技术的提高、螺杆机能量调节技术的成熟及配备先进的自动化控制技术等,其螺杆式机组的优越性显现出来,其螺杆式机组逐步在取代溴化锂吸收式制冷机,从一些溴化锂吸收式制冷机生产厂家逐步在开发、推广

16、螺杆式机组的实际情况可以得到说明。下面将从如下方面加以说明:一、冷水机组的能耗分析 1、冷水机组的选择从循环效率来看:在压缩式冷水机组中,当以螺杆式和离心式机组为高,它们的单位制冷量能耗一般都在0.2Kw0.22Kw。它们的节能型机组的单位制冷。溴化锂吸收式制冷机组的实际循环效率COP值为1.01.2左右。(工作条件一致:冷水进出口温度为 212冷却水进出口温度为30/35)目前国际上公开的不同制冷机的投资估算价格,依照国际价格,单机容量在1400KW以内的制冷系统,可选用螺杆机组;而单机容量在2000KW的制冷系统,采用离心式机组较为经济;吸收式制冷机组的价格平均为离心式机组的2倍左右。国内

17、的情况有所不同,在单机容量相同的情况下,溴化锂吸收式制冷机组的价格略为离心式机组组的1.5倍左右压缩式机组如采用新型替代工质(如R134a或R123等),其价格将有所提高。2、各机组能耗及一次能源消耗分析。在冷水机组中,人们惯于选用的机组是离心式、螺杆式及溴化锂吸收式三类机组。表1中例举了在相近制冷量下的三类国产机组的型号、制冷量及它们的能耗。表1 各类制冷系统的部分参数 机型型号制冷量(KW)电机输出功率(KW)蒸汽耗量(kg/h)辅助设备耗量(KW)生产厂家溴化锂吸收式制冷机组11501160-15505.5开利螺杆式制冷机MWF200L-W1160250-开利注:冷却水进口温度32,冷冻

18、水出口温度7为了能够准确的评价制冷机组的节能效果,我们采用单位制冷量所需消耗一次能源(标煤)来作为标准、由于我国电能绝大多部分是火力发电厂生产的,所以无论是吸收式制冷机所耗的蒸汽量,还是压缩式机组所耗的电量,均可以折算成标煤耗量。在一般情况下,我国平均用电煤耗为 0.47KgKWh (考虑了10的输电损失),将供所折合成煤耗为:每公斤蒸汽耗煤为0.12kg/kg,这样,可以计算出上述三类制机的单位制冷量煤耗如表2中所列。表2 各类制冷机的单位制冷量煤耗 机 型溴化锂吸收式制冷机螺杆式制冷机用电煤耗(kg/kw/h)2.23 10-31.07 10-1用汽煤耗(kg/kw/h)1.06 10-1

19、-合计1.6210-11.07 10-1以上的吸收式制机如用单独的锅炉来提供蒸汽,认为锅炉效率为80从上表中可以看出:吸收式制冷机的单位制冷量煤耗是螺杆式制冷机的1.5倍,因此,从一次能源消耗来看,吸收式制冷机不是利用余热制冷,而是采用和单独的锅炉来提供蒸汽的话,这类制冷机是完全不节能的。二、各类制冷机的经济性分析对于各类制冷机的经济性分析,主要是只在相同的条件下,对其初投资及其运行费用进行技术济比较,我们仍以上述的三个制冷机为例进行比较,由于所列三个制冷机的制冷量不完全相同,所以为了能够正确的对它们进行评价,我们采用单位制冷量的费用作为衡量标准,在计算中考虑到电力增容费(单路供电以450元/

20、KW计算,双路供电加倍),则各个制冷机单位制冷量的初投资见表3表3 各类制冷机的单位制冷量初投资 机型制冷系统费用(元/KW)电力增容费用(元/KW)合计(元/KW)单路供电双路供电单路供电双路供电吸收式制冷机194451019491954螺杆式制冷机151210320616151718注:各路系统所用于供热设备的投资暂不计。由表3可以看出:在不计算吸收式制冷机的供热系统投资的情况下,由于吸收式制冷机的金属耗量大,结构复杂,所以其单位制冷量的初投资必然比较大,大约是离心式的1.3倍(针对单路供电而言)。在计算运行费用时,主要是考虑各机组的用电费用和供热费用,其它的一些费用(如:维护费和折旧费等

21、)暂且忽略由于各地的电和煤的价格不同,现暂定电价为0.5元KWh,标煤的价格为350元/t,油的价格为2元L,设燃料费用占总供热费用的75经计算所得的各个机组的单位制冷量运行费用如下表:表4 各类制冷机的单位制冷量运行费用 机型吸收式制冷机螺杆式制冷机燃煤燃油用电费用,元/KW.Y5.93283.83供热费用,元/KW.Y187.06449.70-合计192.99455.63283.83注:各机组的全年运行时间为2500h.由上表可得:采用燃煤的溴化锂吸收式制冷机组的单位制冷量的年运行费用较其它机组便宜,但是,由于多数地区环保的限制,溴化锂制冷机组多采用燃油锅炉加热,这样其单位制冷量的年运行费

22、用就大大地提高了,约为离心式机组的1.9倍,约为螺杆式机组的1.6倍,当然,各地的煤、油和电的价格不尽相同,但是其基本情况应类似。三、结论由上述对各类制冷机的典型例子的单位制冷量运行费用和初投资的分析,可以看出:运用单独设立油供热系统的溴化锂吸收式制冷机组相对于其它机组来说并不经济。溴化锂吸收式制冷机与电制冷空调机组的比较(二)-摘自制冷与空调工程设计手册及供热通风设计手册类别压缩式吸收式半封闭螺杆式蒸汽式或热水式直燃式动力来源以电能为动力以热能为动力制冷剂R22溴化锂工作原理螺杆式制冷压缩机是一种工作容积作回转运动的容积型制冷压缩机。溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂为吸收剂,以水为制冷剂,通过水

23、在低压下蒸发吸热而进行制冷的。特点* 螺杆制冷压缩机结构紧凑,体积小、重量轻、没有气阀等易损件因而运转可靠性高,维护管理简单。* 一般螺杆制冷压缩机均向工作腔喷油,因而使排气回气温度低,单级压缩比大,容积效率高。* 它有滑阀调节装置,可进行空载启动,启动电流小,对供电电网的冲击小。机组能实现无级能量调节。* 制冷剂为水,而水是在高真空的情况下蒸发,其真空度是靠澳化银溶液不断吸收蒸发的水份而保持的。* 发生器通过加热 溴化锂稀溶液,使该溶液得到浓缩后又回到吸收器使用,故溴化锂吸收式制冷必须具备热源。一般宜用在有廉价的燃料。热源和废热的场合。* 冷却水用量比压缩式制冷机大。* 设备体积大,耗用金属

24、多,故设备价格偏高。* 溴化锂溶液对于金属,特别是黑色金属,在接触空气的情况下具有强烈的腐蚀性,* 故一定要保证设备的良好密封性能,并对腐蚀问题给予特别的重视,一般在溴化锂溶液中,添加格酸银和氢氧化铝作为缓蚀剂。主要优点主要优点* 与活塞式相比,结构简单,运动部件少,无往复运动的惯性力,转速高,运转平稳,振动小。机组重量轻。* 单机制冷量较大,由于缸内无余隙容积和吸、排气阀片,因此具有较高的容积效率。单级活塞式压缩比通常不大于10,且容积效率随压缩比的增加急剧下降,而螺杆式容积效率高,压缩比可达10,且容积数家的变化不大。COP值高;* 螺杆式易损件少,零部件仅为活塞式的十分之一,运行可靠,易

25、于维修;* 对湿压缩不敏感,无液击危险,制冷量可通过滑阀进行无级调节;* 制冷剂R22的制冷机产品,危害臭氧层的程度低,温室效应小。* 加工简单、操作方便,制冷量调节范围大,可实现无级调节* 运动部件少,噪声低、振动小。溴化锂溶液无毒,对臭氧层无破坏作用* 热水式蒸汽式对能源要求不高,可利用余热、废热及其他低品位热能。主要缺点* 单机容量比离心式小;* 要求加工精度和装配精度高。* 使用寿命比压缩式(即螺杆式、活塞式)短。* 耗汽量大,热效率低。热力系数单效为0.6左右、双效。* 如果专门修建锅炉、或扩害以回供制冷机的低位能蒸汽(降压使用)有时一次投资虽然比较合算,但是按热力学有效能理论,从能

26、源的利用角度出发是不合理的,因为肥料回烧所产生的是高温位能量。把高温位的蒸汽热能先经过燃烧机进行热电转换,变成高品位热能,把剩余的低温位热回再提供吸收式制冷机利用,即按质供应较为合理。* 在有空气的情况下,溴化锂溶液对普通碳钢具有强烈的腐蚀性。这不仅影响机组的寿命,而且影响机组的性能和正常运转。* 机组在真空下运行空气容易漏入。即使漏入微量的空气,也会严重地损害机组的性能。为此,制冷机要求严格密封,这就给机器的制造和使用增添了困难。* 机组的排热负荷较大,因为冷剂蒸汽的冷凝和吸收过程均为排热过程。此外,对冷却水的水质要求也比较高,在水质差的地方,使用时应进行专门的水质处理,否则将影响机组性能的

27、正常发挥。使用范围* 单机容量2400kw* 有电源有余热或废热利用的场合溴化锂吸收式制冷机溴化锂吸收式制冷机的特点溴化锂吸收式制冷机以热能为动力,以水为制冷剂,溴化锂溶液为吸收剂,制取0以上的冷媒水,可用作空调或生产工艺过程的冷源。与其他类型的制冷机相比,具有下述特点:一、优点(一)以热能为动力,电能耗用较少,且对热源要求不高。能利用各种低势热能和废汽、废热,如高于20kPa(0.2kgfcm2)表压饱和蒸汽、高干75的热水以及地热、太阳能等,有利于热源的综合利用。具有很好的节电、节能效果,经济性好。(二)整个机组除功率很小的屏蔽泵外,没有其他运动部件,振动小、噪声低、运行比较安静。(三)以

28、溴化锂溶液为工质,机器在真空状态下运转,无臭、无毒、无爆炸危险、安全可靠、无公害、有利于满足环境保护的要求。(四)冷量调节范围宽。随着外界负荷变化,机组可在10100的范围内进行冷量的无级调节。即使低负荷运行,热效率几乎不下降,性能稳定,能很好适应负荷变化的要求。(五)对外界条件变化的适应性强。如标准外界条件为:蒸汽压力5.88 X 105Pa(6kgfcm2)表压,冷却水进口温度32,冷媒水出口温度10的蒸汽双效机,实际运行表明,能在蒸汽压力(196784) X 105Pa(2.08.0kgfcm2)表压,冷却水进口温度2540,冷媒水出口温度515C的宽阔范围内稳定运转。(六)安装简便,对

29、安装基础要求低。机器运转时振动小,无需特殊基础,只考虑静负荷即可。可安装在室内、室外、底层、楼层或屋顶。安装时只需作一般校平,按要求连接汽、水、电即可。(七)制造简单,操作、维修保养方便。机组中除屏蔽泵、真空泵和真空间等附属设备外,几乎都是换热设备,制造比较容易。由于机组性能稳定,对外界条件变化适应性强,因而操作比较简单。机组的维修保养工作,主要在于保持其气密性。二、缺点(一)在有空气的情况下,溴化锂溶液对普通碳钢具有强烈的腐蚀性。这不仅影响机组的寿命,而且影响机组的性能和正常运转。(二)机组在真空下运行空气容易漏入。即使漏入微量的空气,也会严重地损害机组的性能。为此,制冷机要求严格密封,这就

30、给机器的制造和使用增添了困难。(三)机组的排热负荷较大,因为冷剂蒸汽的冷凝和吸收过程均为排热过程。此外,对冷却水的水质要求也比较高,在水质差的地方,使用时应进行专门的水质处理,否则将影响机组性能的正常发挥。第一章 中国制冷机组和大型空调设备的发展趋势中国目前集中空调的市场形势良好,在数量上增长很多,但由于竞争导致了价格下降。制冷机的平均价格的大幅下降,也反映了制冷逐渐小型化的趋势。风机盘管还是主要的末端产品。空调箱(组合式空调器)和其它的末端设备有所增加,但他们对风机盘管的主流地位没有形成重要威胁。一、制冷机规格 根据BSRIA(UK)的调查,以产品的制冷量计算,大型设备的市场规模减小了(10

31、00kw ,285 Reftons);但加以价值计算,制冷量在401kw(114ton)和401kw以上的制冷机在2000年占了67%,或达到4.24亿美元。并且仅1000kw以上的总销售额就达3.02亿美元,占总市场销售额的47%。最近几年,大量的小型制冷机,主要是涡旋式的,应用在家用领域。中型的制冷机的销售有上升的趋势,基于以下的原因: 螺杆机受到设计人员和用户越来越多的欢迎。 有一种用多台小型机组代替一台大型机组的趋势。这样在只有部分负荷的情况下,减少了运行频率,达到节能和更高的稳定性。经过国企改革和重组,非常大的工业项目投资减少了,在过去这是大型制冷机的主要领域。在其它的领域,有大规模

32、的外资企业投资于新的商业建筑、工厂设施等。采用国外的先进技术推动了具有更高性能的新产品的出现,主要表现在螺杆、离心压缩机,热交换器和电子控制等方面。与此同时,吸收式制冷机的技术则是由国内的领导厂商开发和提高。二、制冷类型在中国销售的绝大多数的制冷机是风冷的,占了整个市场的76%,而在1997年水冷机组占据了67%的市场。这标志着一个重要的转变,这种趋势还将持续下去。1、制冷机类型一个明显的趋势是应用螺杆和涡旋技术。活塞机在3年前还处于主导地位,现在的市场份额却急剧下降到15%左右。吸收式机组由于电力供应的改善和油价的上涨,市场也在萎缩。由于没有太多的如机场、医院和高等级的写字楼等大型建设项目,

33、离心机的市场在2000年保持在850台左右。1.1、吸收式制冷机1.1.1、概况:吸收式制冷机的发展在很大程度由能源结构状况决定。在过去的23年中,吸收式制冷机的市场由于以下的原因而萎缩: 电力供应的增加; 油价的上涨; 电制冷机更换为HCFC(活塞、螺杆、涡旋、离心机); 电制冷机效率的提高。1.1.2、发展简史 直到90年代中期,蒸汽机主要是由国内厂商提供,而直燃机组要从日本进口。江苏双良在中国处于领先地位。尽管双良曾于美国特灵在90年代后半段建立了一家合资企业,且双方于99年(实际是2000年3月,译者注)已经解除了合资关系,双良一直是排名第一的中国吸收式制冷机的制造商。双良并且已经开始

34、积极向海外市场拓展。90年代初,中国厂商远大推出了直燃型吸收式冷热水机组(主要是燃油型)。燃气直燃机最初采用低热值的城市煤气。随着天然气管网在大城市的发展,燃天然气的直燃机也随之增多。19931995市场繁荣期。根据蒙特利尔议定书,中国宣布在2006年前分期淘汰工商业制冷机使用的CFC。由于电制冷机没有大规模使用新的制冷剂,作为替代,吸收式制冷机得到了快速扩张。另外,政府把吸收式制冷机的应用作为解决当时电力短缺的一种途径,因此也鼓励发展吸收式技术。这样,市场需求突然转向了吸收式制冷机,同时也吸引了数十个竞争对手进入吸收式制冷机市场。19951998市场稳定期。这时期市场逐步走向成熟。技术提高得

35、很快,许多的市场参与者被淘汰。双良、远大、三洋和开利主宰了市场。烟台荏原和LG同和次之。远大的直燃机在扩张。与此同时,电制冷机在更换完制冷剂后,正逐步重新夺回失去的市场。从1998至今,吸收式制冷机面临着电力制冷机的激烈竞争:电力供应增加,一些地区的电价下降。更甚的是油价却在上涨。涡旋和螺杆机由于性能和效率的原因越来越受欢迎。高额初期投入和能源供给的方便性,导致一些客户转向了其它形式的制冷机。1.1.3、供应 吸收式制冷机是唯一具有自主知识产权的集中空调产品。中国已经成为除日本外的第二大吸收式制冷机的生产国。国内需求的绝大部分是由国内生产来满足。出口的数量微乎其微。但随着双良和远大的海外拓展战

36、略的执行,出口将会增加。值得特别关注的是开利的战略。它已决定关闭其它的工厂而将上海一冷的工厂作为全球吸收式制冷机市场的供应中心。因此,这也将促进出口。1.1.4、燃料分析直燃机在中国渐受欢迎的原因是由于不需要锅炉来供暖,因此就节省了成本。在主要的城市,吸收式制冷机中多数是直燃型的。在有区域热源的地方还是采用蒸汽热水型机组。由于昂贵的油价和燃气管网的建设,燃气已成为直燃机的主要燃料,并且未来的趋势也是如此。而目前单效的吸收式机组在中国已很少见。 1.2、离心机离心机的市场容量大约在7001200台之间徘徊。因为要基于大型的基建项目,而过去23年大型的基建项目不是很多,因此离心机的市场也较平淡。

37、离心机市场的特点是采用水冷和通常大于800kw的大型机组。市场被美国品牌如约克、开利、特灵和麦克维尔所垄断。进口机组大约占了整个国内市场的50%。这个比例是所有制冷机中最高的。自从1999年电力供应富余以来,封闭性离心机的市场稳定增长。国内制造的机组也引进了先进的技术。合众开利已在上海组装和制造封闭式压缩机,并且也采用当地其它合资企业的部件来组装制冷机。而其它的公司还是采用组装好的进口压缩机。 1.3、螺杆机螺杆机市场正在增长。因为被认为具有高性能和低噪音,在小于800kw的机型中挤占活塞机的份额。甚至在大于800kw的机型中,与离心机相比又具有灵活性的特点。所以,螺杆机越来越受到用户和设计院

38、的喜爱。螺杆机增长的另一个因素是近年来对中型制冷机的需求的增加。在工业领域投资的主体是私有企业和合资企业,他们的工厂大多为中型建筑。螺杆机组自然是最佳的选择。螺杆机组中多数是水冷型。但风冷型,特别是风冷热泵机组逐步增长。日立、大金、约克、特灵、开利、顿汉布什、麦克维尔和吉荣是市场中主要参与者。不过,大约的机组的进口的。所有这些厂家都在中国有组装工厂。日立即将在广州万宝生产风冷螺杆单元式空调机,万宝广州已经生产水冷单元式空调。还有很多中国当地厂商从Bitzer、Hanbell,Fusheng,Refcomp等公司进口压缩机或用国产的压缩机来设计和组装制冷机。这些厂商是大连冰山、浙江王牌、上海富田

39、、重庆嘉陵、武汉冷冷机厂等。意大利品牌如RC、Climavereta、Clivet也较知名。台湾知名厂商Kuenling也于去年4月在上海建立了工厂。 1.4、活塞机活塞机被涡旋机和螺杆机分割了大量的市场。并且已退出了家用市场,只在商业和工业领域保持了一些市场份额。多数机组的制冷量低于350kw,并且热泵的比例也在增加。开利、约克、麦克维尔和其它国内品牌如大连冰山、南京五洲、吉荣和烟台冰轮在市场中处于领先地位。鉴于国内技术的已成熟和市场的萎缩,进口的机组很少见。 1.5、涡旋式Copeland和Danfoss是中国最大的涡旋压缩机供货商。大多数涡旋压缩机用于单元式空调机。2000年中国市场共销

40、售大约2万台涡旋制冷机。其中大部分的制冷量为535kw,主要用于高级别墅和多居室的公寓。作为户式中央空调一种主要类型,涡旋机的市场在1999和2000年开始繁荣。未来几年的情景依然看好。制冷量大于35kw的机组适用于小型商业领域如办公室、小酒店、剧院等。这种类型的涡旋机中的大多数实际上是模块化的涡旋机。只有特灵能提供单台大型的涡旋机组。最近的趋势在中国销售的大多数机组是国内厂商或合资企业在中国境内生产的。关键部件现在也本地化了。中国制冷空调工业凭借低成本和不断提高质量的产品,正在由进口导向逐渐转向出口导向。 2.1、蒸汽压缩型(容积式)制冷机 由于政府的管理和温和的气候,空气源热泵是长江流域市

41、场的宠儿。冬季用来取暖的燃煤锅炉在长江以南的区域已被政府禁止使用。因此,包括房间空调器,主要用于制冷,同时也能制热的热泵深受这一地区的喜爱。热泵能用于取暖,因此就可以省去锅炉。直燃型冷热水机组的应用也是如此。 采用活塞或涡旋式压缩机的制冷量为510RT的小型风冷或热泵制冷机的大多数用于户式中央空调系统。制冷量为20400RT的风冷、空气源热泵和水冷活塞、涡旋或螺杆机主要用于商业建筑。400RT以上的蒸汽压缩制冷机大多数是半封闭的离心机组。 由于具有高效和高可靠性的特点,封闭螺杆机正在抢占活塞机的市场。同时由于电力富余和初投资低的因素也挤占吸收式制冷机的市场。而螺杆压缩机的本地化可以降低成本。

42、2.2、吸收式制冷机 在过去电力短缺时,政府对总电力消费进行管制,但也没有对吸收式的销售给于任何特殊的优惠政策。吸收式的购买是由用户基于他们个人对产品经济性、质量、可靠性和售后服务的评估来决定的。 根据行业统计资料,2000年吸收式市场容量大约为2600台(其中蒸汽双效占50%,燃油直燃机占25%,燃气直燃机占25%)。单效和热水型机组非常少。 2000年,双良、远大和大连三洋被认为是市场的领导者。烟台荏原和LG同和的市场份额增加的同时,开利却在丢失市场份额。2001年政府建立了新的吸收式制冷机组国家标准,其中规定冷却水进水温度从原来的32变为30,而新的直燃机在制冷时LHV状态下COP最低为

43、11(在HHV状态下为10)。这些指标被认为即使是现有的机型也很容易达到。2.3、制冷剂问题自1995年来,中国是世界上最大的CFC使用国。根据蒙特利尔议定书,中国计划在10年内淘汰使用CFC。中国淘汰CFC计划表:汽车空调系统到2002年 工商业制冷机到2006年 家用空调到2010年目前使用HCFC22的制冷机将被使用HFC407C或410A的活塞、螺杆和涡旋机替代。制冷机组的制冷剂替换比单元式空调机组的替换要快得多。集中空调系统从CFC(R12)更换为HCFC (R22)的工作已完成。活塞、螺杆和涡旋机中的绝大多数仍旧使用R22。市场中有一些使用R134A和个别使用R407C的,通常是客

44、户要求的。70%的离心机已从R22转向R134A。也有使用其它的替代物如R407C和R123。不过,R134A将是最通常的选择。24、单元式空调机组商业和多居室住宅使用的单元式空调机组的市场容量大约为80万100万台年。其中80%以上的是风冷分体式。10%左右是水冷室内单元式。其中大多数是当地组装的,主要的厂商有:春兰、海尔、美的、格力、科龙、吉荣和华南。这部分市场正在快速成长。美的从两年前引进东芝开利的技术开始制造和销售VRF空调系统。海尔的技术也来自东芝开利。最初,日本的主要厂商大金采取从日本出口的方式,但由于关税的原因降低了价格的竞争力,因此大金决定从今年开始在中国进行生产(见8月份JA

45、PN)。日立刚宣布了一个将日立空调制冷设备(广州)公司的资本翻倍的计划。用于增加风冷制冷机和将单元式空调机组国产化。第二章 制冷主机选型综述()冷水机组类综述冷水机组是中央空调系统的心脏,正确选择冷水机组,不仅是工程设计成功的保证,同时对系统的运行也产生长期影响。因此,冷水机组的选择是一项重要的工作。 1选择冷水机组的考虑因素: 建筑物的用途。 各类冷水机组的性能和特征。 当地水源(包括水量水温和水质)、电源和热源(包括热源种类、性质及品位)。 建筑物全年空调冷负荷(热负荷)的分布规律。 初投资和运行费用。 对氟利昂类制冷剂限用期限及使用替代制冷剂的可能性。 2冷水机组的选择注意事项: 在充分

46、考虑上述几方面因素之后,选择冷水机组时,还应注意以下几点: 对大型集中空调系统的冷源,宜选用结构紧凑、占地面积小及压缩机、电动机、冷凝器、蒸发器和自控组件等都组装在同一框架上的冷水机组。对小型全空气调节系统,宜采用直接蒸发式压缩冷凝机组。 对有合适热源特别是有余热或废热等场所或电力缺乏的场所,宜采用吸收式冷水机组。 制冷机组一般以选用24台为宜,中小型规模宜选用2台,较大型可选用3台,特大型可选用4台。机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。同一机房内可采用不同类型、不同容量的机组搭配的组合式方案,以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、能保证部分负荷下能高

47、效运行的机组。选择活塞式冷水机组时,宜优先选用多机头自动联控的冷水机组。 选择电力驱动的冷水机组时,当单机空调制冷量1163kW时,宜选用离心式;5821163kW时,宜选用离心式或螺杆式;582kW时,宜选用活塞式。 电力驱动的制冷机的制冷系数COP比吸收式制冷机的热力系数高,前者为后者的二倍以上。能耗由低到高的顺序为:离心式、螺杆式、活塞式、吸收式(国外机组螺杆式排在离心式之前)。但各类机组各有其特点,应用其所长。 选择制冷机时应考虑其对环境的污染:一是噪声与振动,要满足周围环境的要求;二是制冷剂CFCs对大气臭氧层的危害程度和产生温室效应的大小,特别要注意CFCs的禁用时间表。在防止CF

48、Cs污染方向吸收式制冷机有着明显的优势。 无专用机房位置或空调改造加装工程可考虑选用模块式冷水机组。 尽可能选用国产机组。我国制冷设备产业近十年得到了飞速发展,绝大多数的产品性能都已接近国际先进水平,特别是中小型冷水机组,完全可以和进口产品媲美,且价格上有着无可比拟的优势。因此在同等条件下,应优先选用国产冷水机组。(二)热泵机组类 热泵机组的冷负荷计算方法同于常规空调系统,热负荷计算方法于采暖系统大致相同,但需考虑新风耗热量; 选型时要注意当地是否有足够的水源(包括水量、水温及水质)、电源和热源(包括热源性质、品位高低); 风冷热泵机组的供水温度一般为45,而风机盘管机组和组合式空调机组等样本

49、中提供的供热量,通常都是以60进水为前提,所以,必须对这些设备的供热量进行修正; 选择热泵机组时,一般应以冬季供暖负荷作为选择依据,同时校核夏季的冷负荷; 对于商场、餐厅等内部负荷和新风负荷特别大的建筑物,由于供暖负荷一般仅为供冷负荷的6070。所以,宜采用热泵机组与单冷机组联合供应的方式,例如“3十1”模式,即3台风冷热泵机组加1台单冷机组; 风冷热泵机组的额定供热量,通常都是标准工况(环境温度t07,出水温度ts45条件下的数值,当环境温度低于7时,供热量将大幅度降低。一般的降低幅度大致如下: t05时, 下降百分比为58; t03时, 下降百分比为1214, t00时, 下降百分比为25

50、32; t0-3时,下降百分比为4550; t0-5时,下降百分比为5565。注:按标准工况设计的风冷热泵机组,实际上在一3以下时已不能正常运行; 风冷热泵机组的单台容量较小,宜应用于中小型工程; 冬季室外的空气温度,白天总是高于夜晚。因此,室外供暖计算温度久tw-3地区,对于仅白天使用的建筑物如办公楼、商场等,可以采用风冷热泵机组。对于全天(24小时)要求供暖的建筑物,采用风冷热泵时则应谨慎对待; 水源热泵系统比较适合于多住户的公寓楼及面积较大的大型别墅。设计时应确保系统水流量计算准确以便于冷却塔、水泵等设备的选型; 在相对湿度较高的地区,选用热泵时,应特别注意分析运行条件,并采取有效的除霜

51、措施。(三)地源热泵的机房内热泵机组部分1地源热泵的机房内热泵机组部分可以参照下列步骤进行选型: 水源热泵机组的容量不要过大。中央空调冷热源设备选型时,设备制冷(热)量约为设计冷(热)负荷的1.051.10。 水源热泵机组选型时,应尽量接近设计冷(热)负荷。若机组偏大时 ,运行时间短,启动频繁。机组容量合适,运行时间长,有利于除湿。 封闭水系统水温的选择,夏季要求水温低些,目的是提高能效,降低耗电功率。冬季水 温不要太高,因为水温高时,虽然制冷量高了,但耗电功率也高了,能效系数变化不大。 设计时要考虑采暖空调对象建筑物的同时使用系数。同时使用系数的取值与建筑物类型有关,与建筑物的数量有关,需通

52、过理论计算和实测确定。住宅建筑空调负荷计算中同时 使用系数的确定列出数据是:当住户100户时,该系数为0.7;当户数为100150户时,为0.650.7;当户数为150200户时为0.6。 2室外地下换热部分可参照以下步骤进行选择: 地热换热器的选型包括型式和结构的选取,对于给定的建筑场地条件应尽量使设计在满足运行需要的同时成本最低。地热换热器的选型主要涉及以下几个方面: 地热换热器的布置型式,包括埋管方式和联结方式,如图所示。埋管方式可分为水平式和垂直式。选择主要取决于场地大小、当地土壤类型以及挖掘成本,如果场地足够大且无坚硬岩石,则水平式较经济;如果场地面积有限时则采用垂直式布置,很多场合

53、下这是唯一的选择。如果场地土中有坚硬的岩石,用钻岩石的钻头可以成功钻孔。联结方式有串联和并联两种,在串联系统中只有一个流体信道,而并联系统中流体在管路中可有两个以上的流道。采用串联或并联取决于成本的大小,串联系统较并联系统采用的管子管径要大,而大直径的管子成本要高。另外,由于管径较大,系统所需的防冻液也较多,管子重量也相应增大,导致安装的劳动力成本也较大。 塑料管的选择,包括材料、管径、长度、循环流体的压头损失。聚乙烯是地热换热器中最常用的管子材料。这种管材的柔韧性好、且可以通过加热熔合形成比管子自身强度更好的连接接头。管径的选择需遵循以下两条原则:其一,管径足够大,使得循环泵的能耗较小;其二

54、:管径足够小,以使管内的流体处于紊流区、使流体和管内壁之间的换热效果好。同时在设计时还要考虑到安装成本的大小问题。 循环泵的选择。选择的循环泵应该能够满足驱动流体持续地流过热泵和地热换热器,而且消耗功率较低。一般在设计中循环泵应能够达到每吨循环液所需的功率为100W的耗能水平。(四)水源热泵机组 水源热泵机组的容量不要过大。中央空调冷热源设备选型时,设备制冷(热)量约为设计 冷( 热)负荷的1.051.10。水源热泵机组选型时,应尽量接近设计冷(热)负荷。若机组偏大时 ,运行时间短,启动频繁。机组容量合适,运行时间长,有利于除湿。 封闭水系统水温的选择,夏季要求水温低些,目的是提高能效,降低耗

55、电功率。冬季水温不要太高,因为水温高时,虽然制冷量高了,但耗电功率也高了,能效系数变化不大。 设计时要考虑采暖空调对象建筑物的同时使用系数。同时使用系数的取值与建筑物类型有关,与建筑物的数量有关,需通过理论计算和实测确定。住宅建筑空调负荷计算中同时 使用系数的确定列出数据是:当住户100户时,该系数为0.7;当户数为100150户时,为0.650.7;当户数为150200户时为0.6。(五) 直燃机机组直燃机设计选型时要确保同时满足冷热负荷的需要,但不设过大余量,以防造成主机投资浪费。一个系统最好配置两台以上主机且分别配置独立的冷却水循环泵、冷却塔及冷热水循环泵,这样可以使系统可靠性更高,低负荷时水泵电耗更低。由于直燃机运转时无振动、无磨损,运转可靠,如选用单台主机也具有明显的经济优势而不降低其可靠性。 标准型直燃机供热

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