空调设备选型及技术经济对比分析

中央空调设备选型及技术经济对比分析本文主要针对5000～20000m2的中小型商用建筑是采用各种空调做出对比分析。

一、概况

中央空调的工作原理，是利用冷媒（传输热量的媒质叫冷媒）的物理原理，把室内的热量带到室外去达到制冷\制热的效果。

中央空调由有一台主机通过风道送风或通过冷热水管连接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。采用风管送风方式，用一台主机即可控制多个不同房间或区域的空气调节，并并且可引入新风，有效改善室内空气质量，预防空调病的发生。中央空调的最突出特点是产生舒适的居住环境。中央空调种类很多，按冷凝方式有风冷和水冷二大类，其中风冷又分涡旋式、螺杆式、活塞式等；水冷又分螺杆式、吸收式、活塞式和离心式等；其区别在于水冷式空调的冷凝器采用冷却水来冷却，而风冷式直接用风来冷却室外机的冷凝器，不需要冷却水塔。目前风冷使用比较多的是风冷摸块涡旋式和风冷螺杆式二大种；水冷比较常用的是螺杆式、离心式、溴化锂吸收式三种。以冷（热）源载体一般分为冷媒系统和水系统两大类，冷媒系统俗称“氟系统”，室外机与室内机之间采用铜管相连，而铜管内部通过的是冷媒介质（以前的是氟利昂，现在用的称为R410a、R407C),所以称为氟系统；系统由室外机、室内主机、送风管道以及各个房间的风口和调节阀等组成。水系统，室外机与室内机之间采用水管相连，水管内部通过的是水，即以水为媒介所以

称之为水系统，系统由室外机、水管道、循环水泵及各个室内的末端（风机盘管、明装等）组成。

目前常见的商用中央空调形式有：溴化锂机组、水冷螺杆机组、多联RVR 空调机组、风冷模块、风冷螺杆机、离心机等。

二、目前主要的中央空调技术:

1、多联VRV空调机组

工作原理

其工作原理是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，通过控制室内外换热器的风扇转速，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。一般都采用变频压缩机、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。

多联机VRV空调系统图

多联机俗称”一拖多”，其主导思想是“变频、一拖多和多拖多”，指的是一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机，室外侧采用风冷换热形式、室内侧采用直接蒸发换热形式的一次制冷剂空调系统。在多联机VRV空调系统中，一台室外机与一组室内机（一般可达50台）相连的系统称为单元VRV空调系统或变频空调器；一台或多台室外机与多台室内机相连的系统称为多元VRV空调系统。多联机分类按外机冷却形式分类，主要有风冷多联

机和水冷多联机两种；按压缩机形式分类，主要有变频多联和数码涡旋多联两种。目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益广泛的应用。

2 多联机VRV空调系统特点

①控制先进，运行可靠，节约能源、运行费用低，节省占用空间，设备在运行过程中,无须专人进行维护,有效地减少设备维保费用。

②机组适应性好，制冷制热温度范围宽，但送回风温差大，空气干燥

度高，导致舒适性差；

③设备造价高，VRV系统接点多，容易导致氟利昂的泄漏，同时也会因

此形成冰堵，阻碍制冷剂的循环，影响机组制冷（热），且制冷泄漏不易察觉，维修难度大；

2、水冷螺杆机组中央空调系统；

工作原理

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10～100％范围内进行调节。其系统由蒸发器、螺杆式制冷压缩机、冷凝器和节流装置4大部件组成封闭式工作系统，在满液式或卧壳式蒸发器中，制冷剂液体在较低的饱和温度、压力状态下，吸收进入蒸发器传热管内冷水的热量而沸腾气化，相对的使管内冷水出水温度下降7，通过管道输送提供给室内气-水热交换器冷却送风，达到制冷的目的。水冷螺杆式冷水机组不具备制热制热功能，要制热功能还需另外配置锅炉等加热装置。水冷螺杆式冷水机组单机制冷量从150到4000KW，适用于中、大型工程。

系统特点：

·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，需要专用机房和锅炉房，还需专人值守；

·初投资较低，运行费用高。

·它具有结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积小、操作维护方便、运转平稳待优点，因而获得了广泛的应用。

3、风冷热泵螺杆机组

工作原理

风冷螺杆热泵机组与水冷螺杆机组的工作原理类似，不同的是风冷螺杆热泵机组是以空气作为冷热源，通过风机冷却主机冷凝器制冷剂后，制冷剂在主蒸发器里吸收媒介水的热量，使媒介水变成低温冷冻水（或温水），冷冻水（或温水）用水泵循环至室内末端装置，在末端装置处冷（热）水与室内空气进行热量交换。而水冷机组是由冷却水来冷却冷凝器的，即冷却塔。同时风冷螺杆式热泵机组在机组内部至少增加了一个四通换向阀，做为制冷或制热的功能切换。空调机组安装时直接置于屋顶或室外空间，无需专用机房、冷却塔、冷却水泵、冷却水系统，热泵型机组还可以代替热水锅炉取暖。单机制冷量从253kW到1165kW能够满足各种环境的需要，适用于各种商用和民用建筑，如商场、餐厅、办公楼、宾馆、住宅等。

图1-1水冷螺杆式机组安装示意图图1-2风冷螺杆式机组安装示意图

风冷热泵螺杆机组特点

·运行宁静、安全可靠，风机电机的防护等级达到IP54，可防尘、防水，使用安全可靠。

·安装方便，不需要冷却塔、冷却水泵及专用机房。可安装于屋顶、地面等室外地方。

·采用智能化微电脑程序控制，具有强劲的温度调节能力，稳定可靠，节能低噪。

图三、风冷螺杆机机组图片

4、溴化锂吸收式冷水机组：

工作原理

以热能为动力，以水为制冷剂，以溴化锂溶液为吸收剂，制取0℃以上的冷媒水。吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成。当溴