中央空調(diào)系統(tǒng)螺桿機(jī)與離心機(jī)方案選擇

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（中國(guó)建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司西北建筑設(shè)計(jì)分院　甘肅省蘭州市　730000）

1　選擇中央空調(diào)系統(tǒng)冷源方案

要根據(jù)具體項(xiàng)目的業(yè)態(tài)分布、冷負(fù)荷總量及調(diào)節(jié)范圍，綜合考慮系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性、初投資、運(yùn)行成本及維護(hù)管理等因素來(lái)確定。不能單純以螺桿機(jī)、離心機(jī)自身性能及價(jià)格高低來(lái)論優(yōu)劣、爭(zhēng)高低。做到系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案最優(yōu)化的前提下使得經(jīng)濟(jì)性更合理。

（1）離心制冷機(jī)組：是依靠離心式壓縮機(jī)中高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的離心力產(chǎn)生動(dòng)力進(jìn)行制冷的，其組成部件主要有離心式壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)、抽氣回收裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)和電氣控制柜等。它具有單機(jī)制冷量大的特點(diǎn)。單個(gè)離心式壓縮機(jī)的制冷量較大，可以從150～3000RT，所以一般離心式制冷機(jī)都只設(shè)計(jì)一個(gè)離心式壓縮機(jī)就可以滿足冷量的需要。一般來(lái)說離心機(jī)組的能量調(diào)節(jié)范圍為40～100%，在低于40%負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，離心機(jī)組比較容易發(fā)生“喘振”現(xiàn)象。目前很多離心機(jī)組廠家通過“補(bǔ)氣”手段是機(jī)組“喘振”臨界點(diǎn)達(dá)到“20%”或“10%”。

（2）螺桿制冷機(jī)組：螺桿式壓縮機(jī)中兩個(gè)陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的相互嚙合，在機(jī)殼內(nèi)回轉(zhuǎn)而完成吸氣、壓縮與排氣過程。其組成部件主要有螺桿式壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、熱力膨脹閥以及其它控制元件，較離心機(jī)要少。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平衡可靠、易損件少、部分負(fù)荷效率高及使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。單個(gè)螺桿式壓縮機(jī)的制冷較離心機(jī)要小，一般從30～500RT，所以現(xiàn)在大制冷的螺桿式制冷機(jī)都采用多機(jī)頭方式，由微電腦統(tǒng)一控制、調(diào)節(jié)，并且每臺(tái)壓縮機(jī)都有一個(gè)單獨(dú)制冷系統(tǒng)。螺桿機(jī)能量調(diào)節(jié)范圍一般在7.5～100%之間，而且可以連續(xù)能量調(diào)節(jié)。

（3）綜上所述螺桿機(jī)與離心機(jī)自身各有優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于制冷機(jī)組的組合搭配選擇方案也是各有千秋。所以方案選擇側(cè)重原則及優(yōu)先原則不同，導(dǎo)致的方案結(jié)果也不同。針對(duì)不同項(xiàng)目、不同業(yè)態(tài)、不同冷負(fù)荷情況下的適用性也不同。比如優(yōu)先考慮節(jié)省初投資、優(yōu)先考慮系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、優(yōu)先考慮后期運(yùn)行成本及后期維護(hù)保養(yǎng)的方便性等，出發(fā)點(diǎn)不同結(jié)果也不盡相同。

2　工程實(shí)例來(lái)進(jìn)行具體問題具體分析

某項(xiàng)目地上七層地下兩層，總建筑面積約56000m2，其中地上業(yè)態(tài)為商場(chǎng)加餐飲，地下一層為商業(yè)及設(shè)備用房，地下二層為汽車庫(kù)及設(shè)備用房，空調(diào)總冷負(fù)荷約為6250kW。針對(duì)該項(xiàng)目提出兩種冷源搭配方案：設(shè)計(jì)方案（A）為：4臺(tái)1690kW離心式機(jī)組，其中一臺(tái)為變頻機(jī)組。設(shè)計(jì)方案（B）為2臺(tái)2814kW定頻離心機(jī)+1臺(tái)1174kW變頻螺桿機(jī)。

機(jī)組參數(shù)設(shè)計(jì)方案A。

表1　

機(jī)組參數(shù)設(shè)計(jì)方案B（見表2）。

（1）計(jì)方案A：制冷機(jī)組負(fù)荷配比率1：1：1：1，四臺(tái)機(jī)組可互為備用，如若其中一臺(tái)機(jī)組出現(xiàn)故障，其余三臺(tái)仍能滿足75%的負(fù)荷需求，停機(jī)檢修時(shí)對(duì)商業(yè)運(yùn)行影響不大，不易造成因空調(diào)效果不好引起商家投訴。方案B負(fù)荷配比率約為42：42：16，如若其中一臺(tái)大機(jī)組出現(xiàn)故障，其余兩臺(tái)機(jī)組只能滿足58%的符合需求，容易造成運(yùn)營(yíng)商投訴。

表2　

（2）系統(tǒng)運(yùn)行是否穩(wěn)定要綜合考慮機(jī)組與水泵及管網(wǎng)的匹配性：設(shè)計(jì)方案A：制冷機(jī)組與水泵及管網(wǎng)系統(tǒng)匹配良好：4臺(tái)機(jī)組與4臺(tái)水泵一一對(duì)應(yīng)，水泵流量揚(yáng)程均相同，水泵可互為備用，不另設(shè)備用泵，水泵流量分配均勻，運(yùn)行節(jié)能性好。設(shè)計(jì)方案B：存在水流量分配不均的隱患（需要較高的自控程度）故與水泵不能良好匹配。

（3）設(shè)計(jì)方案A：對(duì)于調(diào)峰區(qū)間更廣，部分負(fù)荷工況下機(jī)組均可在高效率區(qū)間運(yùn)行，對(duì)于本項(xiàng)目大體量的商業(yè)及餐飲滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)更適應(yīng)，方案B調(diào)峰區(qū)間盲區(qū)多，部分負(fù)荷機(jī)組效率低。

（4）設(shè)計(jì)方案A：同規(guī)格搭配運(yùn)行穩(wěn)定，操控及后期維護(hù)簡(jiǎn)單，越簡(jiǎn)單故障率越低；設(shè)計(jì)方案B：自控程度復(fù)雜，對(duì)后期運(yùn)行維護(hù)人員要求高。

（5）設(shè)計(jì)方案B對(duì)于設(shè)計(jì)方案A來(lái)說，減少了一臺(tái)制冷機(jī)組的投入，對(duì)于節(jié)省成本的方面來(lái)考慮占有一定優(yōu)勢(shì)，對(duì)于制冷機(jī)房面積較為緊張的情況下可節(jié)省幾個(gè)平方的機(jī)房面積，其次螺桿機(jī)在低區(qū)間調(diào)節(jié)有優(yōu)勢(shì)。

結(jié)合本項(xiàng)目業(yè)態(tài)分布差異不大及冷負(fù)荷調(diào)峰范圍的實(shí)際情況，筆者建議采用設(shè)計(jì)方案A。

3　結(jié)束語(yǔ)

通過全面的冷負(fù)荷計(jì)算后選擇合理的制冷系統(tǒng)方案，采用新材料、新工藝、新技術(shù)達(dá)到節(jié)能建筑及綠色建筑。