中央空調系統螺桿機與離心機方案選擇

張泰林

（中國建筑技術集團有限公司西北建筑設計分院　甘肅省蘭州市　730000）

1　選擇中央空調系統冷源方案

要根據具體項目的業態分布、冷負荷總量及調節范圍，綜合考慮系統的運行穩定性、初投資、運行成本及維護管理等因素來確定。不能單純以螺桿機、離心機自身性能及價格高低來論優劣、爭高低。做到系統設計方案最優化的前提下使得經濟性更合理。

（1）離心制冷機組：是依靠離心式壓縮機中高速旋轉的葉輪產生的離心力產生動力進行制冷的，其組成部件主要有離心式壓縮機、蒸發器、冷凝器、節流機構、抽氣回收裝置、潤滑系統和電氣控制柜等。它具有單機制冷量大的特點。單個離心式壓縮機的制冷量較大，可以從150～3000RT，所以一般離心式制冷機都只設計一個離心式壓縮機就可以滿足冷量的需要。一般來說離心機組的能量調節范圍為40～100%，在低于40%負荷運行時，離心機組比較容易發生“喘振”現象。目前很多離心機組廠家通過“補氣”手段是機組“喘振”臨界點達到“20%”或“10%”。

（2）螺桿制冷機組：螺桿式壓縮機中兩個陰、陽轉子的相互嚙合，在機殼內回轉而完成吸氣、壓縮與排氣過程。其組成部件主要有螺桿式壓縮機、冷凝器、蒸發器、熱力膨脹閥以及其它控制元件，較離心機要少。它具有結構緊湊、運行平衡可靠、易損件少、部分負荷效率高及使用壽命長等特點。單個螺桿式壓縮機的制冷較離心機要小，一般從30～500RT，所以現在大制冷的螺桿式制冷機都采用多機頭方式，由微電腦統一控制、調節，并且每臺壓縮機都有一個單獨制冷系統。螺桿機能量調節范圍一般在7.5～100%之間，而且可以連續能量調節。

（3）綜上所述螺桿機與離心機自身各有優缺點，對于制冷機組的組合搭配選擇方案也是各有千秋。所以方案選擇側重原則及優先原則不同，導致的方案結果也不同。針對不同項目、不同業態、不同冷負荷情況下的適用性也不同。比如優先考慮節省初投資、優先考慮系統運行穩定性、優先考慮后期運行成本及后期維護保養的方便性等，出發點不同結果也不盡相同。

2　工程實例來進行具體問題具體分析

某項目地上七層地下兩層，總建筑面積約56000m2，其中地上業態為商場加餐飲，地下一層為商業及設備用房，地下二層為汽車庫及設備用房，空調總冷負荷約為6250kW。針對該項目提出兩種冷源搭配方案：設計方案（A）為：4臺1690kW離心式機組，其中一臺為變頻機組。設計方案（B）為2臺2814kW定頻離心機+1臺1174kW變頻螺桿機。

機組參數設計方案A。

表1　

機組參數設計方案B（見表2）。

（1）計方案A：制冷機組負荷配比率1：1：1：1，四臺機組可互為備用，如若其中一臺機組出現故障，其余三臺仍能滿足75%的負荷需求，停機檢修時對商業運行影響不大，不易造成因空調效果不好引起商家投訴。方案B負荷配比率約為42：42：16，如若其中一臺大機組出現故障，其余兩臺機組只能滿足58%的符合需求，容易造成運營商投訴。

表2　

（2）系統運行是否穩定要綜合考慮機組與水泵及管網的匹配性：設計方案A：制冷機組與水泵及管網系統匹配良好：4臺機組與4臺水泵一一對應，水泵流量揚程均相同，水泵可互為備用，不另設備用泵，水泵流量分配均勻，運行節能性好。設計方案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）設計方案A：對于調峰區間更廣，部分負荷工況下機組均可在高效率區間運行，對于本項目大體量的商業及餐飲滿負荷運行時更適應，方案B調峰區間盲區多，部分負荷機組效率低。

（4）設計方案A：同規格搭配運行穩定，操控及后期維護簡單，越簡單故障率越低；設計方案B：自控程度復雜，對后期運行維護人員要求高。

（5）設計方案B對于設計方案A來說，減少了一臺制冷機組的投入，對于節省成本的方面來考慮占有一定優勢，對于制冷機房面積較為緊張的情況下可節省幾個平方的機房面積，其次螺桿機在低區間調節有優勢。

結合本項目業態分布差異不大及冷負荷調峰范圍的實際情況，筆者建議采用設計方案A。

3　結束語

通過全面的冷負荷計算后選擇合理的制冷系統方案，采用新材料、新工藝、新技術達到節能建筑及綠色建筑。