特灵三级压缩离心式冷水机组改

2007年，为国家环保总局所属 大楼提供超高能效冷水机组和 先进的自控系统，节省空调机 房整体能耗
产品特性
引言
高效节能的典范
从二十世纪三十年代开发生产第一台封 闭式离心冷水机组开始，特灵公司便一 直以先进的技术和可靠的产品称雄于世 界中央空调市场。1959年，特灵公司开 始生产世界上第一台直接驱动的两级压缩 冷水机组，使其一跃成为世界空调业的巨 人。1981年，特灵公司开发出世界上第 一台直接驱动的三级压缩冷水机组，该机 组将三级压缩、直接传动和二级经济器等 先进的节能技术集于一体，成为世界上效 率最高、振动最小、噪音最低、制冷剂 泄漏量最少的机组。自问世以来，该机组 以其性能优越、质量可靠和投资回报率高 而赢得了用户的青睐，在美国及全球的销 量远远超过其它品牌的机组，成为世界空 调行业的首选。
抽气装置，成功解决机组排除不凝性气 体时产生泄漏的问题(图7)
AdaptiView控制器，随时监控抽气装置运行 状态，快速应对制冷剂泄漏情况
技术创新
独有的三级压缩技术，可以在广阔的容量 范围内保持机组的高效运行，消除常规的 热气旁通结构造成的能量浪费，并有效避 免喘振
优化设计的可变型进气导叶，使机组的部 分负荷性能得到进一步改善
2011年，特灵太仓工厂获得LEED全球绿 色建筑认证金奖，被认证为全球领先的节 能舒适建筑，以表彰其为员工创造出舒适 和安全的工作环境。LEED是目前世界上 最权威的绿色建筑认证系统评估标准。
2007最优秀同温层臭氧保护大奖
R 123: 环保的平衡点
间接GWP问题比直接GWP问题更严 重：若机组能效差，耗能大，则造成 电热厂排放更多温室气体
图2 著名的“硬币试验”
为客户节约运行费用
据统计一台冷水机组在其约20年的寿命周 期中总费用包括初投资和日常运行费用两部 分，其中初投资仅占6~10%，而日常运行费 用则要占到90%以上(图3)。以一台1000冷 吨的冷水机组为例，使用高能效的产品所节 省的运行费用将远远超过用户购买机组的 差价(见表2)。
三级压缩的制冷循环(图10)
压缩过程
第一级压缩：气态制冷剂从蒸发器中被吸 入到压缩机的第一级中，第一级叶轮将其 加速，制冷剂气体温度与压力相应提高。 压缩过程为状态点2到状态点3
第二级压缩：从第一级压缩机出来的气态 制冷剂和来自两级经济器低压侧的制冷剂相 混合，然后进入到第二级叶轮中。第二级叶 轮将制冷剂气体加速，进一步提高制冷剂 的压力与温度到状态点4
压缩机叶轮以2950RPM的低转速运行,振 动和噪音小
采用高效率的环保制冷剂R123
应用范围广
稳定可靠
直接驱动设计，压缩机只有一个低速运行 的运转部件，可靠性达到最高
三级压缩可最大程度避免低负荷状态下的 离心式压缩机喘振问题
三级离心式冷水机组产品线可提供2万多 种型号的机组，满足不同客户的需求，包 括冰蓄冷、工艺冷却等特殊应用
1992年，特灵空调获得美国环保 署颁发的淘汰 CFC 冷媒，保护 大气臭氧层战略贡献奖
1994年，获得美国国家环保 发展协会颁发的国家环保奖
1996年，获得美国能 源部颁发的环保节能奖
3
2001年，应用及推广 EarthWiseTM 系统，成为 业内第一个获得可持续建 筑工业委员会颁发的最佳 实践奖的公司
——转载《中国建设报》2007.04.09
放，其中包括上海、北京、香港等城市。
1980年，特灵空调的 能源节省运动
1993年，推出业内领先的最高效率 低泄漏的 EarthWiseTM CentravacTM 冷水机组
1995年，特灵空调全球副总裁 Jim Wolf 获得美国环保署颁发 的保护大气臭氧层战略贡献奖
2
高效环保的例证
荣获美国环保总署颁发的环保大奖 应用于中国环保总局履约中心大楼 应用于LEED金奖认证的项目
特灵的CenTraVacTM冷水机组以突破性的 履约中心大楼采用特灵三级离心式冷水机 能效和超低的冷媒泄漏率荣获美国环保总 组，运行时最高能效系数可达7.0，得到了 署颁发的“2007最优秀同温层臭氧保护大 清华专家组和环保部官员的一致认可， 奖”。且在臭氧层消耗(ODP)、全球变暖 2011年被住房和城乡建设部授予三星级绿 (GWP)、能效(COP)之间取得最佳的平衡。 色建筑标识证。
大
一
温
次
差 小 流 量
泵 变 流 量
冰 蓄 冷
高 效 机 组
楼 宇 控 制
系数高达7.0。冷水机组采用的HCFC-123冷
媒也是目前可供大型冷水机 组 使 用 的 最 均
衡 、 最 环 保 的 一 种 冷媒，以最大限度的降低
特灵加盟美国克林顿气候行动计划
大楼的二氧化碳排放。
帮助全球最大和发展最快的低温室气体排
运行噪音低
直接驱动的离心式压缩机，避免齿轮传动 的能量损失(图4)
三级压缩和两级经济器的完美组合，将机 组效率提高7%(图5)
专利的换热器管卡技术，换热效率更高(图6)
经过多年对压缩机的空气动力学研究通过 取消增速齿轮等措施，使得特灵标准型冷 水机组的额定噪音在同类型产品中最低 (根据AHRI-575标准测定)
目录
高效环保的例证.................................................... 3 产品特性............................................................... 4 产品特性解析........................................................ 6 AdaptivewTM彩色触摸摇臂控制器......................... 7 系统应用............................................................... 8 CVHE/G型号说明及机组选项............................... 10 CVHE/G常规工况参数表....................................... 11 CVHE/G大温差工况参数表................................... 12 CVHE/G蓄冰工况参数表....................................... 13 CVHE/G外形和接管定位尺寸................................ 14 CVHE/G安装基础图.............................................. 15 星三角启动柜规格(上进下出式)............................ 16 带远程启动柜主机的典型机房布置........................ 18 CDHG机组............................................................ 19
履约中心大楼效果图
特灵太仓工厂
近日，美国标准集团特灵空调与中国国家环 特灵LEED金奖节能设计方案，大幅降低建筑能耗。
保总局签订了共同建造“绿色建筑设计”示
范大楼的合作协议。此次建造的中国环境保护
履约中心大楼是中国“绿色建筑设计”的示范
工程。根据协议，美标集团将为该大楼提供
世界一流的节能节水产品和系统，努力将履 约中心大楼建设成为节能环保的最佳实用技 术运用工程。据悉，履约中心大楼将采用当今 世界上能效最高的一款离心式冷水机组，能效
特灵离心机能效比COP高达7.85W/W(0.448 kW/Ton)，是世界上效率最高、投资回报率 最高的机组。且获得AHRI权威第三方认证 （图1）在AHRI标准工况下，机组效率比常 规离心机组高16~25%。机组效率的提高， 可以给您最高的投资回报。《冷水机组能效 限定值及能源效率等级》(GB19577-2004) 于2005年开始正式实施，并提出了强制性 的冷水机组能效比要求(见表1)。同年，特 灵一次性通过了中国首批节能产品认证。
满负荷运行耗电比较
机组
三级离心机组 常规离心机组
能效比kW/Ton
0.59
0.65
输入功率kW
590
650
20年运行电费
8,496,000
9,360,000
节省费用（元） 864,000（常规离心机价格）
表2 运行费用比较
初投资(6-10%)
运行费用(90-94%) 图3 购买机组总投资
GB 19577-2004 冷水机组能源效率等级(表1)
vr
解决喘振的方法
图8
vr v vt
Pressure vr v
vt
1.改进叶轮和扩压管设计，潜力有限，效 果不大； 2. 采用电机变频技术，复杂，造价昂贵； 3.采用热气旁通方法，部分负荷运行时能 耗大，经济性不佳； 4.采用多级压缩的离心技术，其中特灵的多 级离心压缩技术最为成功，被广泛应用。
vr
机组电压可选中压(6/6.6kV)和高压 (10kV)，电机通过严格的制造工艺和测试 标准，确保机组可靠性
机组采用5级航空轴承，正压润滑保证了系 统润滑的可靠性
复式孔板节流装置可以避免浮球阀或膨胀 阀引起的机组故障
冷媒泄漏少
机组采用低压制冷剂，运行状态下蒸发器侧 压力小于大气压而冷凝器侧压力接近大气 压，大大减少制冷剂泄漏的可能性
图1 权威AHRI认证
见证真实的特灵
为证明客户购买的机组的性能满足要求， 特灵可提供见证测试选项，客户可在工厂 亲自确认机组的冷量，效率等关键参数达 到GB18430.1-2007,AHRI550/590标准 或设计要求,免除后顾之忧。客户也可进行 著名的“硬币试验”(图2)来体验特灵三级 离心机低噪音、低振动的优异性能。
5.10
4.70
4.30
4.00
6.10
5.60
5.பைடு நூலகம்0
4.60
4.20
1级能效产品可获得国家退税10%政策优惠
节能产品必须达到国家2级能效等级 《公共建筑节能设计标准》的要求下限
销售的产品必须达到国家5级能效等级
4
图4 直接驱动 图5 两级节能器 图6 专利管卡 图7 专利抽气装置
产品特性
高效节能
如图8所示，离心压缩机出口的速度V可分 解为切向速度Vt与径向速度Vr。切向速度 Vt取决于叶轮的直径与叶轮的转速，径向 速度与制冷剂的流量成正比。若速度V与切 向速度Vt夹角的减小到一定值时，压缩机 的气体无法被压出，在叶轮内造成涡流， 此时冷凝器中的高压气体会倒流进叶轮， 使压缩机内的气体在瞬间增加，气体被排 出，然后气体又会倒流进叶轮，如此往复 循环。此时压缩机进入了“喘振”状态， 将严重损害压缩机。
三级压缩之间的两级经济器利用节流过程 中的闪蒸气体冷却压缩机的级间气体，大 大提高冷水机组的效率
封闭式压缩机采用制冷剂冷却，不对机房 散热，完全节省机房冷却设备的初投资和 运行费用
5
产品特性解析
特灵三级压缩冷水机组
v
有效避免部分负荷喘振
离心式压缩机喘振的原因：由于离心式压 vt 缩机是速度型的压缩机，在部分负荷较小 时，会发生“喘振”现象。
v
vt 多级压缩技术解决喘振问题
三级压缩机 图9
单级压缩机
要有效避免喘振，必须控制好速度V与切 向速度Vt的夹角不能低于一定值。特灵多 级压缩技术特别采用低转速设计，与单级 压缩相比，在有效降低Vt的同时保持径向 速度Vr，因此提高V与Vt的夹角而容易克 服喘振(图9)。通常情况下，不采用变频技 术，多级离心压缩机能够在低至10~20% 部分负荷运行时不会喘振。
1998年，获得美国环 保署颁发的大气保护奖
2005年，与中国建设部签署 《全国绿色建筑创新奖合作备忘录》 及《在建筑领域推进节能保护气候备忘录》
2000年，获得美国环保 署颁发的能源之星金奖
2007年9月，特灵三级 压缩离心机 CentravacTM 荣获美国环保总署(EPA) 颁发的最优秀同温层 臭氧保护大奖
类型 风冷式或蒸发冷却式
水冷式
额定制冷量(CC),kW CC≤50 CC＞50 CC≤528
528＜CC≤1163 CC＞1163
性能系数(COP),W/W
1 2 3 4 5 3.20
3.00
2.80
2.60
2.40
3.40
3.20
3.00
2.80
2.60
5.00
4.70
4.40
4.10
3.80
5.50
第三级压缩：从第二级来的制冷剂气体和 来自第二级经济器的制冷剂气体相混合， 进入到第三级叶轮中加速，压缩到状态点 5。这样制冷剂气体在压缩机中完成了压缩 过程。