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1、磁悬浮离心式冷水机组市场调研报告目录序言11、磁悬浮与磁悬浮变频离心式空调主机41.1 磁悬浮技术41.2 磁悬浮轴承与磁悬浮压缩机41.3 磁悬浮变频离心式冷水机组61.3.1 磁悬浮无油满液式水冷冷水机组81.3.2 磁悬浮变频模块机组82、主要企业产品名录与案例介绍102.1 海尔102.3.1 企业简介102.1.2 产品名录112.1.3 应用案例132.2必信162.2.1 企业简介162.2.2 产品名录172.2.3 应用案例183 总结233.1 理论体系233.1.1磁悬浮压缩机233.1.2 磁悬浮离心式冷水机组263.2 节能依据283.3 计算方法303.3.1 用于
2、新建建筑时303.3.2 用于既有建筑改造时303.4 纵向对比313.5 横向对比33前言在电制冷空调系统中，按照承当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,其她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例如下表所示：形式长处缺陷活塞式用材简朴，可用一般金属材料，加工容易,造价低;系统装置简朴,润滑容易,不需要排气装置;采用多机头,高速多缸，性能可得到改善;零部件多，易损件多，维修复杂，频繁，维护费用高；压缩比低,单机制冷量小；单机头部分负
3、荷下调节性能差,卸缸调节，不能无级调节;属上下往复运动，振动较大;单位制冷量重量指标较大;螺杆式构造简朴，运动部件少,易损件少，仅是活塞式的1/10,故障率低，寿命长；圆周运动平稳，低负荷运转时无“喘振”现象，噪音低,振动小；压缩比可高达20，EER值高;调节以便,可在0%10%范畴内无级调节，部分负荷时效率高,节电明显;体积小,重量轻,可做成立式全封闭大容量机组;对湿冲程不敏感；属正压运营，不存在外气侵入腐蚀问题;价格比活塞式高；单机容量比离心式小,转速比离心式低;润滑油系统较复杂，耗油量大;大容量机组噪声比离心式高；规定加工精度和装配精度高；离心式叶轮转速高,输气量大，单机容量大;易损件少
4、，工作可靠,构造紧凑，运转平稳，振动小，噪声低；单位制冷量重量指标小;制冷剂中不混有润滑油,蒸发器和冷凝器的传热性能好；ER值高,理论值可达6.99；调节以便，在%内可无级调节；单级压缩机在低负荷时会浮现“喘振”现象,在满负荷运转平稳;对材料强度,加工精度和制造质量规定严格;当运营工况偏离设计工况时效率下降较快，制冷量随蒸发温度减少而减少幅度比活塞式快；离心负压系统，外气易侵入，有产生化学变化腐蚀管路的危险；模块化系活塞式和螺杆式的改良型,它是由多种冷水单元组合而成；机组体积小,重量轻，高度低,占地小；安装简朴，无需预留安装孔洞，现场组合以便,特别合用于改造工程;价格较贵；模块片数一般不适宜超
5、过8片；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的建筑中,冷水机组存在如下几种方面的问题：1、设计不严谨,机组选型偏大这个问题重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。一般冷水机组调节能力较差,一般在5080的负载率时能效比较高。选型偏大导致冷水机组长期处在低负载率条件下运营,能效比低,电能挥霍严重。2、机组老化严重，能效比低运营条件恶劣，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，一般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，
6、影响换热器换热，减少机组制冷量和能效比。据记录,当制冷系统含油量为4%时，机组能效比减少9%，而当含油量增大到%时,能效比将下降13。一般冷水机组每年制冷量衰减为3%。3、使用裁减冷媒，环保性差R由于对臭氧层有破坏作用而面临被裁减的命运，根据最新的蒙特利尔合同规定，中国到停止以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年彻底裁减22。以R2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的建筑，其冷水机组基本使用的是R2。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
7、要更换一次润滑油和制冷剂，还需要对换热器进行清洗,以保证机组安全、高效运营。而这些维保工作不仅需要人力和财力,对于机组自身也是一种伤害。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；过渡季节运营时，机组需要对润滑油进行预热才干运营。因此，冷水机组节能改造势在必行。一般冷水机组应用与建筑改造时往往面临如下几种方面的问题：1、工程量大、改造时间长,改造费用高老式冷水机组由于尺寸、重量大,改造时往往需要破坏原有机房的围护构造，工程施工量大,改造时间长,改造费用高；、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
8、,这就规定建筑所在地有大型设备进场的条件;3、影响正常营业,扰民、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世纪6年代中期开始研究的一项支撑技术。它是运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。11 磁悬浮技术137年，德国工程师Keper申请了第一种磁悬浮技术专利，她觉得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干实现，这一思想成为这之后开展磁悬浮列车和磁悬浮轴
9、承研究的主导思想。运用磁场力使物体沿着一种轴或几种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个部分构成，其中执行器涉及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照位置时，传感器检测出转子偏离参照点的位移，作为控制器的微解决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本来平衡位置。因此,不管转子受到哪个方向的扰动，转子始终能处在稳定的平衡状态。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，其构造如图所示：在轴与轴承之间存在两个磁场：第一
10、种是永磁体，保证轴和轴承之间不接触,可以保持30年磁性不消除,3年之内不用大修。另一种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007mm之内,保证压缩机的高可靠性。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,运用磁铁“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互相之间不接触。电动机、驱动轴以及离心叶轮都由磁悬浮轴承托起,处在没有直接接触的悬浮状态,因此消除了机械摩擦，在实际运营中，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
11、减小了摩擦力，并且可以大幅度减少噪音。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。磁悬浮压缩机转轴的转速可高达1.8万至4.8万转，而一般压缩机转轴的转速最高只能达到8000转。磁悬浮压缩机转轴的高转速减小了叶轮半径，一般叶轮半径只有5cm,大大节省了空间，这样磁悬浮压缩机就能放到模块化冷水机组中,形成单压缩机配单板换的模块化系统。并且由于系统没有润滑油,因此省去了油泵、供油系统，同步也避免了润滑油对换热器换热效率的不利影响。老式压缩机最多只能做到从制冷剂中分理出9.5%的润滑油，而剩余的至少.5的润滑油会带来至少的冷量损失,不仅如此，90的压缩机烧毁都是由于润滑
12、油失效。在磁悬浮压缩机内部配有专门针对电动机冷却的冷却环路，保证电动机不会由于长时间的运营,烧毁而浮现事故或是温度过高会导致损失等问题。在实际运营中磁悬浮压缩机尚有如下两个长处：1、磁悬浮压缩机的启动为软启动，启动电流仅为06A，老式压缩机的启动电流需要0000A。并且在实际运营中磁悬浮模块化冷水机组多种模块式顺利启动，没有冲击电流，前一种启动平稳后下一种才启动,使得运营更安全;2、在忽然断电时，压缩机中电容器中的电可以保证转轴速度缓慢减小直至为零,避免了忽然停运对压缩机的损坏。1.3 磁悬浮变频离心式冷水机组澳大利亚捷丰公司于的美国Chicg ASHRA/H展览上初次磁悬浮离心式空调这一高新
13、技术产品，并获得EergyInnvtion奖。通过1近年的发展,涉及麦克维尔、约克、阿拉斯加等一批国外公司均开发了自己的磁悬浮离心式空调。国内方面,海尔于率先推出磁悬浮离心式空调，在此之后,格力、美的、必信等公司也相继推出自己的磁悬浮空调产品。目前已经量产并在工程上得到应用的磁悬浮变频离心式空调涉及磁悬浮变频冷水机组、磁悬浮变频模块机组、磁悬浮热泵机组。磁悬浮离心式冷水机组是一种高效率的机组，使用的制冷剂为R13a环保冷媒，它使用到的是磁悬浮无油离心式压缩机,是一种两级压缩机械循环的压缩机，在第一级压缩机腔和第二级压缩机腔之间,具有一种中间吸气接口,它可以吸入一股中间压力的制冷剂，实现经济器循
14、环。以此为基本，采用了经济器制冷循环，在蒸发器和冷凝器之间安装一种经济器,经冷凝器冷凝过的液体冷媒被提成两个回路,一种回路的冷媒通过一种膨胀阀节流后，在经济器中对此外一种回路多的液体冷媒进行再冷却，提高将要进入蒸发器的这部分冷媒的过冷度，而膨胀阀节流的冷媒在经济器内完全蒸发后，由压缩机中间吸气口回到压缩机。经济器循环可以在几乎不增长压缩机功率的状况下,提高机组的制冷量,使机组达到更高的效率。磁悬浮离心式冷水机组的O能达到7以上，而老式机组的COP只能达到56.在最新的改造中,磁悬浮离心式冷水机组的OP值已经达到8。磁悬浮机组于一般机组的对例如下表所示：表2磁悬浮机组于一般机组对比磁悬浮机组一般
15、机组磁悬浮优势能效一级能效节能或非节能产品可享有所得税退费补贴压缩机转速最高4800转/分变频无极调节0转/分45%以上节能效果轴承类型磁悬浮轴承球轴承轴承无磨损,寿命长达30年润滑油无润滑油有润滑油高效换热,制冷系统无需围护运营噪声7dB85dB 低噪声，无干扰启动电流2A几百/几千A对电网无冲击,可减少配电功率因数0.950.5无需补偿,配电负荷可减少1020%体积大小体积紧凑,占地面积小占地面积大减少50以上占地面积控制方式数字控制模拟控制真正实现物联网能源监控和远程操作.3.1磁悬浮无油满液式水冷冷水机组磁悬浮水冷冷水机组的蒸发器和冷凝器均采用满液式高效换热器,根据工程应用需要，还可以设计成双回路双机串联、单回路双机并联
