多聯(lián)機(jī)空調(diào)與集中式中央空調(diào)方案設(shè)計(jì)比較 ●項(xiàng)目概況:
南通某單位食堂原建筑面積1600 ㎡左右,現(xiàn)改造后建筑面積增加到2300 ㎡左右,樓層為三層(局部四層),功能包括職工食堂,包廂,會(huì)議室等。每層建筑面積約650 ㎡,根據(jù)甲方要求現(xiàn)增設(shè)中央空調(diào)設(shè)計(jì)。
●空調(diào)負(fù)荷:
單位面積空調(diào)冷負(fù)荷取310W/㎡,空調(diào)面積約2000 ㎡,總冷負(fù)荷為620KW。
●比較方案:
◆螺桿機(jī)組+冷卻塔+循環(huán)水泵+風(fēng)機(jī)盤(pán)管
◆風(fēng)冷熱泵+循環(huán)水泵+風(fēng)機(jī)盤(pán)管
◆多聯(lián)機(jī)中央空調(diào)
1 原理比較
1.1 螺桿機(jī)組中央空調(diào)系統(tǒng)
螺桿機(jī)組的核心是采用螺桿式壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式的容積式氣體壓縮機(jī),能在低蒸發(fā)溫度或高壓縮比工況下可單級(jí)壓縮,通過(guò)滑閥裝置,使制冷量可在10~100%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。螺桿機(jī)組COP 值較高,但通過(guò)水載體輸送到客戶末端,有一定的冷量損失,而且只能實(shí)現(xiàn)單冷,制熱還需另外配置鍋爐等加熱裝置。
1.2 風(fēng)冷熱泵集中中央空調(diào)系統(tǒng)
風(fēng)冷熱泵機(jī)組的輸送介質(zhì)通常為水溶液。它通過(guò)室外主機(jī)產(chǎn)生空調(diào)冷/熱水,由管路系統(tǒng)輸送至室內(nèi)的各末端裝置;在末端裝置處冷/熱水與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱量交換,產(chǎn)生出冷/熱風(fēng),從而xc房間冷/熱負(fù)荷。它是一種集中產(chǎn)生冷/熱量,但分散處理各房間負(fù)荷的空調(diào)系統(tǒng)型式。
該系統(tǒng)的室內(nèi)末端裝置通常為風(fēng)機(jī)盤(pán)管。目前風(fēng)機(jī)盤(pán)管一般均可以調(diào)節(jié)其風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(或通過(guò)旁通閥調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)盤(pán)管的水量),從而調(diào)節(jié)送入室內(nèi)的冷/熱量,因此該系統(tǒng)可以對(duì)每個(gè)空調(diào)房間進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié),滿足各個(gè)房間不同的空調(diào)需求,同時(shí)其節(jié)能性也較好。但冷熱水輸配系統(tǒng)所占有一定安裝空間。
1.3 多聯(lián)式空調(diào)機(jī)組
其工作原理是:由控制系統(tǒng)采集室內(nèi)舒適性參數(shù)、室外環(huán)境參數(shù)和表征制冷系統(tǒng)運(yùn)行狀況的狀態(tài)參數(shù),根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化準(zhǔn)則和人體舒適性準(zhǔn)則,通過(guò)變頻等手段調(diào)節(jié)壓縮機(jī)輸氣量,并控制空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)扇、電子膨脹閥等一切可控部件,保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性,并使空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定工作在{zj0}工作狀態(tài)。
多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)是在空調(diào)系統(tǒng)中,通過(guò)控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量,適時(shí)地滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷要求的高效率冷劑空調(diào)系統(tǒng)。多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)需采用變頻壓縮機(jī)、多極壓縮機(jī)、卸載壓縮機(jī)或多臺(tái)壓縮機(jī)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)容量控制;在制冷系統(tǒng)中需設(shè)置電子膨脹閥或其它輔助回路,以調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)機(jī)的制冷劑流量;通過(guò)控制室內(nèi)外換熱器的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速積,調(diào)節(jié)換熱器的能力。
在變頻調(diào)速和電子膨脹閥技術(shù)逐漸成熟之后,變頻多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)普遍采用變頻壓縮機(jī)和電子膨脹閥。
空調(diào)系統(tǒng)在環(huán)境溫度、室內(nèi)負(fù)荷不斷變化的條件下工作,而且系統(tǒng)各部件之間、系統(tǒng)環(huán)境與環(huán)境之間相互影響,因此多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)不斷變化,需通過(guò)其控制系統(tǒng)適時(shí)地調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的容量,xc其影響,是一種柔性調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
分析結(jié)果:螺桿機(jī)組與風(fēng)冷熱泵通過(guò)二次載體水進(jìn)行傳送冷熱量,冷熱量會(huì)有一定的損失,而多聯(lián)機(jī)是直接通過(guò)冷媒進(jìn)行冷熱交換,無(wú)二次載體,比較節(jié)能。
2 造價(jià)比較
2.1、螺桿式冷水機(jī)組+供熱鍋爐+板式換熱器+循環(huán)水泵+冷卻塔+風(fēng)機(jī)盤(pán)管
項(xiàng)目名稱(chēng)造價(jià)預(yù)算(萬(wàn)元)
螺桿式冷水機(jī)組60.0 30
冷卻水循環(huán)泵2.4
冷凍水循環(huán)泵2.0
冷卻塔3.9
供熱鍋爐+鍋爐房8.1
冷水機(jī)組土建機(jī)房費(fèi)用5.3
風(fēng)機(jī)盤(pán)管等末端設(shè)備27.4 12
其他材料和安裝調(diào)試費(fèi)15.0
合計(jì)124.1 79.1
2.2 風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)
項(xiàng)目名稱(chēng)造價(jià)預(yù)算(萬(wàn)元)
風(fēng)冷熱泵外機(jī)65.0 40
輔助設(shè)備(包括水泵,膨脹水箱等) 20.0
風(fēng)機(jī)盤(pán)管等末端設(shè)備27.4 12
其他材料和安裝調(diào)試費(fèi)15.0
合計(jì)127.4
2.3 多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)
項(xiàng)目名稱(chēng)造價(jià)預(yù)算(萬(wàn)元)
室外機(jī)55.0
室內(nèi)機(jī)45.0
工程安裝費(fèi)22.0
合計(jì)122.0
分析結(jié)果:變頻一拖多中央空調(diào)的一次性投資和風(fēng)冷熱泵機(jī)組,螺桿式冷水機(jī)組系統(tǒng)的一次性投資相差不多。
3.運(yùn)行費(fèi)用分析
3.1 運(yùn)行時(shí)間分析
食堂每天的使用的時(shí)間為中午和傍晚兩段時(shí)間,按每段的使用時(shí)間為30 分鐘計(jì),每天的使用時(shí)間為1小時(shí)。
冷水機(jī)組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(有一個(gè)冷媒和水進(jìn)行冷熱交換的過(guò)程),所以夏季必須在開(kāi)飯前40 分鐘開(kāi)啟室外主機(jī),開(kāi)飯前10 分鐘開(kāi)啟室內(nèi)末端進(jìn)行房間預(yù)冷,因此夏季冷水機(jī)組系統(tǒng)真正的運(yùn)行時(shí)間為每天140 分鐘(2.33 小時(shí))。冬季運(yùn)行時(shí)必須在開(kāi)飯前1 小時(shí)開(kāi)啟供熱鍋爐,以使鍋爐內(nèi)的水溫達(dá)到要求,開(kāi)飯前40 分鐘打開(kāi)循環(huán)水泵,以使系統(tǒng)內(nèi)的空調(diào)水得到預(yù)熱,開(kāi)飯前10 分鐘開(kāi)啟室內(nèi)末端進(jìn)行房間預(yù)熱。因此冬季供熱鍋爐的運(yùn)行時(shí)間為每天180 分鐘(3 小時(shí)),空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間為每天140分鐘(2.33 小時(shí))。
風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(有一個(gè)冷媒和水進(jìn)行冷熱交換的過(guò)程),所以必須在開(kāi)飯前40 分鐘開(kāi)啟室外主機(jī),開(kāi)飯前10 分鐘開(kāi)啟室內(nèi)末端進(jìn)行房間預(yù)冷,因此風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)真正的運(yùn)行時(shí)間為每天140分鐘(2.33 小時(shí))。
變頻一拖多中央空調(diào)系統(tǒng)只需在開(kāi)飯前10 分鐘開(kāi)啟室內(nèi)機(jī)進(jìn)行房間預(yù)冷,因此變頻一拖多中央空調(diào)系統(tǒng)真正的運(yùn)行時(shí)間為每天80 分鐘(1.33 小時(shí))。
3.2 空調(diào)能耗分析
冷水機(jī)組系統(tǒng)制冷時(shí)的總耗電量約為160.3 KW/h(包括冷水機(jī)組,循環(huán)水泵,冷卻塔,風(fēng)機(jī)盤(pán)管等),在制熱時(shí)的總耗電量約為9.75KW/h,耗油量約為46.6 K8/h
風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)總耗電量約為248 KW/h。
變頻一拖多中央空調(diào)耗電量約為105 KW/h(制熱和制熱的平均數(shù)值)
3.3 運(yùn)行費(fèi)用分析
取每年運(yùn)行180 天,冬季和夏季各90 天。電費(fèi)為1 元/KWh,柴油價(jià)格為4 元/Kg。
冷水機(jī)組系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用為:
1×90×2.33×160.3+1×90×2.33×9.75+4×90×3×46.6=85987 元
風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用為:
1×180×2.33×620/2.5=104011 元
(備注:風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)的耗電量中還未計(jì)算循環(huán)水泵的耗電量)
變頻一拖多空調(diào)系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用為
1×180×1.33×620/3.5=42408 元
分析結(jié)果:變頻一拖多中央空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用不到冷水機(jī)組,風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的一半。
下面為本人批駁
項(xiàng)目概況:
南通某單位食堂原建筑面積1600 ㎡左右,現(xiàn)改造后建筑面積增加到2300 ㎡左右,樓層為三層(局部四層),功能包括職工食堂,包廂,會(huì)議室等。每層建筑面積約650 ㎡,根據(jù)甲方要求現(xiàn)增設(shè)中央空調(diào)設(shè)計(jì)。
空調(diào)負(fù)荷:
單位面積空調(diào)冷負(fù)荷取310W/㎡,空調(diào)面積約2000 ㎡,總冷負(fù)荷為620KW。
比較方案:
螺桿機(jī)組+冷卻塔+循環(huán)水泵+風(fēng)機(jī)盤(pán)管(空調(diào)主機(jī)按照系統(tǒng)容量的80%進(jìn)行配置 選擇500KW機(jī)組)
風(fēng)冷熱泵+循環(huán)水泵+風(fēng)機(jī)盤(pán)管(空調(diào)主機(jī)按照系統(tǒng)容量的80%進(jìn)行配置 選擇8臺(tái)65KW風(fēng)冷模塊機(jī)組)
多聯(lián)機(jī)中央空調(diào) 選擇現(xiàn)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售{zh0}的大金的VRV3 外機(jī)為48P 3臺(tái) 40P 1臺(tái)
2 造價(jià)比較
2.1、螺桿式冷水機(jī)組+供熱鍋爐+板式換熱器+循環(huán)水泵+冷卻塔+風(fēng)機(jī)盤(pán)管
項(xiàng)目名稱(chēng)造價(jià)預(yù)算(萬(wàn)元)
螺桿式冷水機(jī)組60.0 30 (廠家出貨為22萬(wàn)到24萬(wàn)商家20%的利潤(rùn) 則{zg}為27-30萬(wàn))
冷卻水循環(huán)泵2.4
冷凍水循環(huán)泵2.0
冷卻塔3.9
供熱鍋爐+鍋爐房8.1
冷水機(jī)組土建機(jī)房費(fèi)用5.3
風(fēng)機(jī)盤(pán)管等末端設(shè)備27.4 13.5萬(wàn) (廠家出貨為10萬(wàn)到11萬(wàn)商家20%的利潤(rùn) 則{zg}為12.3-13.5萬(wàn))
其他材料和安裝調(diào)試費(fèi)15.0
合計(jì)124.1 (實(shí)際工程造價(jià)為70.2萬(wàn))
2.2 風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)
項(xiàng)目名稱(chēng)造價(jià)預(yù)算(萬(wàn)元)
風(fēng)冷熱泵外機(jī)65.0 (廠家出貨為30萬(wàn)到31.5萬(wàn)商家20%的利潤(rùn) 則{zg}為38-39.5萬(wàn))
輔助設(shè)備(包括水泵,膨脹水箱等) 20. 29萬(wàn)(水泵1.5萬(wàn) 水箱以及其它閥門(mén)等空調(diào)風(fēng)管28-29萬(wàn)就可
風(fēng)機(jī)盤(pán)管等末端設(shè)備27.4 13.5萬(wàn) (廠家出貨為10萬(wàn)到11萬(wàn) 商家20%的利潤(rùn)則{zg}為12.3-13.5萬(wàn))
合計(jì)127.4 (實(shí)際工程造價(jià)為82萬(wàn))
2.3 多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)
項(xiàng)目名稱(chēng)造價(jià)預(yù)算(萬(wàn)元)
室外機(jī)55.0
室內(nèi)機(jī)45.0
工程安裝費(fèi)22.0
合計(jì)122.0
分析結(jié)果:變頻一拖多中央空調(diào)的一次性投資和風(fēng)冷熱泵機(jī)組,螺桿式冷水機(jī)組系統(tǒng)的一次性投資相差不多。
方案一最省,方案二次之,投資{zd0}的是方案三。
3.運(yùn)行費(fèi)用分析
3.1 運(yùn)行時(shí)間分析
食堂每天的使用的時(shí)間為中午和傍晚兩段時(shí)間,按每段的使用時(shí)間為30 分鐘計(jì),每天的使用時(shí)間為1小時(shí)。
冷水機(jī)組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(有一個(gè)冷媒和水進(jìn)行冷熱交換的過(guò)程),所以夏季必須在開(kāi)飯前40 分鐘開(kāi)啟室外主機(jī),開(kāi)飯前10 分鐘開(kāi)啟室內(nèi)末端進(jìn)行房間預(yù)冷,因此夏季冷水機(jī)組系統(tǒng)真正的運(yùn)行時(shí)間為每天140 分鐘(2.33 小時(shí))。冬季運(yùn)行時(shí)必須在開(kāi)飯前1 小時(shí)開(kāi)啟供熱鍋爐,以使鍋爐內(nèi)的水溫達(dá)到要求,開(kāi)飯前40 分鐘打開(kāi)循環(huán)水泵,以使系統(tǒng)內(nèi)的空調(diào)水得到預(yù)熱,開(kāi)飯前10 分鐘開(kāi)啟室內(nèi)末端進(jìn)行房間預(yù)熱。因此冬季供熱鍋爐的運(yùn)行時(shí)間為每天180 分鐘(3 小時(shí)),空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間為每天140分鐘(2.33 小時(shí))。
風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(有一個(gè)冷媒和水進(jìn)行冷熱交換的過(guò)程),所以必須在開(kāi)飯前40 分鐘開(kāi)啟室外主機(jī),開(kāi)飯前10 分鐘開(kāi)啟室內(nèi)末端進(jìn)行房間預(yù)冷,因此風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)真正的運(yùn)行時(shí)間為每天140分鐘(2.33 小時(shí))。
變頻一拖多中央空調(diào)系統(tǒng)只需在開(kāi)飯前10 分鐘開(kāi)啟室內(nèi)機(jī)進(jìn)行房間預(yù)冷,因此變頻一拖多中央空調(diào)系統(tǒng)真正的運(yùn)行時(shí)間為每天80 分鐘(1.33 小時(shí))。
620KW的機(jī)組冷凍水流量為105-100CMH 冷凍水總?cè)萘繛? M3(在此為了公平起見(jiàn)為3 M3進(jìn)行計(jì)算。)
在空調(diào)非運(yùn)行時(shí)間冷凍水溫度為27度(此溫度假設(shè)德非常高了,正常情況下會(huì)在20度)
則把27
需要的時(shí)間為252000000/(620*1000)=406秒 就是說(shuō)7分鐘就可以把所有的冷凍水冷凍到7度 加上開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備時(shí)間的話最多也就10分鐘而已。
空調(diào)面積為2000平方米 以層高3米計(jì)算 一共為6000M3 以室內(nèi)溫度為32 /60%計(jì)算(實(shí)際上不可能有那么高的溫度)把他冷卻到26/60%計(jì)算 在不考慮其它負(fù)荷只考慮此部分負(fù)荷的情況下需要能量為:(78.5-58.5)*6000*1.2*1000=144000000 W 需要時(shí)間為144000000/(620*1000)=232秒就是說(shuō)4分鐘就可以把室內(nèi)溫度降低到需要的范圍加上開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備時(shí)間的話最多也就10分鐘而已。
但是方案一和方案二可以提前5分鐘關(guān)機(jī)
3.2 空調(diào)能耗分析
冷水機(jī)組系統(tǒng)制冷時(shí)的總耗電量約為160.3 KW/h(包括冷水機(jī)組,循環(huán)水泵,冷卻塔,風(fēng)機(jī)盤(pán)管等),在制熱時(shí)的總耗電量約為9.75KW/h,耗油量約為46.6 K8/h
風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)總耗電量約為248 KW/h。
變頻一拖多中央空調(diào)耗電量約為105 KW/h(制熱和制熱的平均數(shù)值)
冷水機(jī)組系統(tǒng)制冷時(shí)的總耗電量約為160.3 KW/h(包括冷水機(jī)組,循環(huán)水泵,冷卻塔,風(fēng)機(jī)盤(pán)管等),在制熱時(shí)的總耗電量約為9.75KW/h,耗油量約為46.6 K8/h
冷水機(jī)組系統(tǒng)制冷時(shí)的冷水機(jī)組106KW,循環(huán)水泵11KW+15KW,冷卻塔5.5KW,總耗電量約為137.5 KW/h,在制熱時(shí)的總耗電量約為9.75KW/h,耗油量約為46.6 K8/h
風(fēng)冷熱泵機(jī)組 173KW 循環(huán)水泵11KW系統(tǒng)總耗電量約為184 KW/h。(按照麥克維爾參數(shù))
變頻一拖多中央空調(diào)耗電量?jī)?nèi)外機(jī)配比為1.2 主機(jī)總制冷量為516KW 總制冷功率為167.4KW KW/h(制熱和制熱的平均數(shù)值)具體可以參照大金{zx1}的VRV3樣本
下面為多聯(lián)機(jī)組的內(nèi)外高差等系數(shù)的冷量修正表
如果按照48P/40P機(jī)組的一般總管長(zhǎng)為150米以上,這里以100米計(jì)算則修正系數(shù)為0.78
3.3 運(yùn)行費(fèi)用分析
取每年運(yùn)行180 天,冬季和夏季各90 天。電費(fèi)為1 元/KWh,柴油價(jià)格為7.5元/Kg。
冷水機(jī)組系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用為:
1×90×1.5×137.5+1×90×1.5×9.75+7.5×90×1.5×46.6=67061.25
元
風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用為:
1×180×1.5×184=49680 元
變頻一拖多空調(diào)系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用為
1×180×1.33×167.4/0.8=50094.45 元
分析結(jié)果:變頻一拖多中央空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用不到冷水機(jī)組,風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的一半。
方案一由于系統(tǒng)復(fù)雜以及運(yùn)行費(fèi)用比較大所以舍去。
方案二跟方案3運(yùn)行費(fèi)用差不多,但是考慮到投資費(fèi)用方面2者相差40萬(wàn) 所以推薦使用方案二