磁悬浮电冷机

磁悬浮离心式冷水机组市场调研报告

目录

序言 (1)

1、磁悬浮与磁悬浮变频离心式空调主机 (4)

1.1 磁悬浮技术 (4)

1.2 磁悬浮轴承与磁悬浮压缩机 (4)

1.3 磁悬浮变频离心式冷水机组 (6)

1.3.1 磁悬浮无油满液式水冷冷水机组 (8)

1.3.2 磁悬浮变频模块机组 (8)

2、主要企业产品名录与案例介绍 (10)

2.1 海尔 (10)

2.3.1 企业简介 (10)

2.1.2 产品名录 (11)

2.1.3 应用案例 (13)

2.2必信 (14)

2.2.1 企业简介 (14)

2.2.2 产品名录 (15)

2.2.3 应用案例 (17)

3 总结 (17)

3.1 理论体系 (17)

3.1.1磁悬浮压缩机 (17)

3.1.2 磁悬浮离心式冷水机组 (20)

3.2 节能依据 (22)

3.3 计算方法 (24)

3.3.1 用于新建建筑时 (24)

3.3.2 用于既有建筑改造时 (24)

3.4 纵向对比 (25)

3.5 横向对比 (27)

序言

在电制冷空调系统中，按照承担室内负荷的介质不同，中央空调系统可分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和制冷剂系统。除制冷剂系统外，其他三种中央空调系统的主机都为冷水机组。而按照压缩机形式的不同，冷水机组可分为活塞式、螺杆式、离心式和模块化冷水机组。四种冷水机组的性能对比如下表所示：

活塞式冷水机组由于固有的缺陷，目前已经很少使用。既有和新建建筑中广泛使用的是螺杆式、离心式和模块化冷水机组。在既有建筑，特别是使用年限超过10年的建筑中，冷水机组存在以下几个方面的问题：

1、设计不严谨，机组选型偏大

这个问题主要是由于中央空调设计阶段，负荷计算不严谨，导致机组选型偏大。普通冷水机组调节能力较差，一般在50%~80%的负载率时能效比较高。选型偏大导致冷水机组长期处于低负载率条件下运行，能效比低，电能浪费严重。

2、机组老化严重，能效比低

运行条件恶劣，围护保养不到位，是冷水机组普遍存在的问题，带来的后果就是冷水机组老化严重。此外，普通冷水机组必须采用润滑油，而润滑油不可避免的进入制冷循环，影响换热器换热，降低机组制冷量和能效比。据统计，当制冷系统含油量为4%时，机组能效比降低9%，而当含油量增大到7%时，能效比将下降13%。普通冷水机组每年制冷量衰减为3%~8%。

3、使用淘汰冷媒，环保性差

R22由于对臭氧层有破坏作用而面临被淘汰的命运，根据最新的《蒙特利尔协议》规定，中国到2015年停止以R22为制冷剂的机组，每年生产的R22只能用于旧机组的维护，到2030年彻底淘汰R22。以R22为制冷剂的冷水机组，在既有建筑中央空调系统中占有较大比重，特别是使用年限超过10年的建筑，其冷水机组基本使用的是R22。

4、机组故障率高，维保费用严重。

机组老化严重以及必须使用润滑油导致冷水机组故障率高，维保费用高。冷水机组一般两年左右就要更换一次润滑油和制冷剂，还需要对换热器进行清洗，以确保机组安全、高效运行。而这些维保工作不仅需要人力和财力，对于机组本身也是一种伤害。

此外，某些冷水机组在设计时选用的就是能效较差的设备，特别是冷冻水泵和冷却水泵；过渡季节运行时，机组需要对润滑油进行预热才能运行。因此，冷水机组节能改造势在必行。

普通冷水机组应用与建筑改造时往往面临以下几个方面的问题：

1、工程量大、改造时间长，改造费用高

传统冷水机组由于尺寸、重量大，改造时往往需要破坏原有机房的围护结构，工程施工量大，改造时间长，改造费用高；

2、大型设备（吊车等）进场困难

高层和超高层建筑冷水机组改造时，往往需要使用吊车等大型设备将机组吊装至指定位置，这就要求建筑所在地有大型设备进场的条件；

3、影响正常营业，扰民

1、磁悬浮与磁悬浮变频离心式空调主机

磁悬浮空调的核心在于磁悬浮压缩机，而磁悬浮压缩机的核心在于磁悬浮轴承。磁悬浮轴承技术是国际上20世纪60年代中期开始研究的一项支撑技术。它是利用电磁力使转轴稳定悬浮起来的一种新型轴承，是集转子动力学、机械学、力学、控制工程、电磁学、电子学和计算机科学于一体的最具代表性的机电一体化产品。

1.1 磁悬浮技术

1937年，德国工程师Kemper申请了第一个磁悬浮技术专利，他认为要使铁磁体实现稳定的磁悬浮，必须根据物体的悬浮状态不断地调节磁场力的大小，即采用可控电磁铁才能实现，这一思想成为这之后开展磁悬浮列车和磁悬浮轴承研究的主导思想。利用磁场力使物体沿着一个轴或几个轴保持在一定位置的技术措施，磁悬浮系统由转子、传感器、控制器和执行器4个部分组成，其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。当转子受到某个方向的干扰而偏离其参考位置时，传感器检测出转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此，不论转子受到哪个方向的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。

1.2 磁悬浮轴承与磁悬浮压缩机

磁悬浮轴承是磁悬浮变频离心式冷水机组的核心部件之一，其构造如图1所示：

在轴与轴承之间存在两个磁场：第一个是永磁体，保证轴和轴承之间不接触，可以保持30年磁性不消除，30年之内不用大修。另一个是电磁场——数字式控制系统，每分钟600万次的测试，时刻保证轴不偏离中心，并且在检测到偏心时及时修正偏心距，使轴的位置偏移量被限制在0.007mm之内，确保压缩机的高可靠性。

无油离心式磁悬浮压缩机是一种完全不需要润滑油的压缩机，轴承并非是机械轴承而是磁悬浮轴承，利用磁铁“异性相斥”的原理，轴承内径与轴的外径同极，使得轴承的内径与轴相互之间不接触。电动机、驱动轴以及离心叶轮都由磁悬浮轴承托起，处于没有直接接触的悬浮状态，因此消除了机械摩擦，在实际运行中，轴与轴承之间仅有气流摩擦，而气流摩擦损失只是机械摩擦损失的2%，大大减小了摩擦力，并且能够大幅度降低噪音。不仅如此，磁悬浮技术还可以减少机械摩擦所产生的效率损失、震动和噪音等问题。