水冷螺杆与风冷模块的比较

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1、水冷螺杆VS风冷模块PHNIX风冷模块三联供市场前景剖析 PHNIX集团总工程师兼营销总监刘远辉前言：我们国家每年新增建筑面积约为20亿平方米，目前建筑总能耗已经占据了全社会能 耗的46.7%以上。在当前形势下，节能减排、发展低碳经济，尤其是建筑节能已经刻不容 缓。其中，空调和采暖耗能占到3050%。而我国的建筑99%都是非节能建筑，浪费了大 量的能源。寄希望于节能建筑能迅速大规模普及，至少目前来讲，不切实际。对于中央空 调的热泵厂家来讲，可以身体力行的是制造能效更高的设备，同时，引导终端客户正确选 用和使用合适设备，有时候，后者比前者更为关键。在商业建筑中，中小型建筑所占的比例远远超过大型项

2、目的数量，在这里，中小型建筑我 们定义为建筑面积为100020000/的商业建筑。典型的案例有楼盘会所、中小型星级宾 馆、中小型办公场所、中小型洗浴中心、中小型健身中心等，这些中小型商用建筑的产权 一般为私营业主所有，他们对初投资和运行费用非常敏感，同时，出于使用成本的考虑， 这些建筑的机电设备维护的人员很少，所以，这些因素决定了中小型建筑采用的中央空调 应尽可能简单、可靠，同时免维护。下图是2009年中国大陆区空调类型所占的比例，从图中可以看出，数码多联、变频多联、 单元机、风冷螺杆和模块机组等风冷机型的比例加起来超过53.9%，这里还没有计算小型 的分体机和柜机在商业场所中的比例，由此可见

3、，风冷机型在中小型商用建筑中占据绝对 优势。09年度主流产品市场占有率对比离心机组6.7%单元机11.6%其他5 7%末端WJ%水冷曝杆10.2%模块机53%水地源热泵5.1%变频多族30,8%水环热泵L2%风冷螺杆28%数码多联3.4%漠化锂7.1%（注:上图摘自国内相关媒体的2009年度报告）如果考虑到使用的舒适性和装修档次，末端采用水做载冷的空调形式无疑比直接蒸发式的多 联机要有优势，而且如果用多联机的系统，室内装修一旦发生变化，室内末端无法跟随变化， 这是比较大的局限。所以对于用于出租营业用的场所，应优先考虑采用水系统末端。针对面积在10005000肝的面积，如果要采用水系统空调，无疑

4、采用风冷模块是最简单 的方式。本文主要针对500020000m的中小型商用建筑是采用水冷螺杆还是采用风冷 模块做出对比分析，同时介绍一种集制冷、制热和制取热水三种功能于一身的风冷模块三 联供机组在中小型商用建筑中的应用。为了方便比较，这里，以一个建筑面积为10000平方米的商用建筑为例，假设其制冷负荷 为1500kW，制热负荷为1000kW。下表是两个方案的基本参数、初投资、运行费用、运行 可靠性的对比比较项目风冷模块空调系统水冷螺杯空调系纬1 印 Ciw CW&季节舛月）取相同的制冷和制船量对 比分椅B季节2个月）系统组成航冷模块机组十冷冻水水冷螺杆机组十冷却水 塔十冷却泉十冷的是 十燃气锅

5、炉系统总功孳至纯能效比在NM左 右.制冷总功率系统能效比在土。左右， 制冷总功率！网蛛曹工程设备遥偷1即方兄根嘏以往所做工程经验估主机房无需王讯房，无冷却水 兼统需要个近迎璀的机 度大概价值5。万元机房一般在地下室，节约 面枳可作车库等商业用途电力设各费53踏* 3。疏 /k怅烟3万元469kWX30OSA15,3 万元技3 60元/ k阳计算台计_眼_3使本van徽电格智能化控制，S 需专人管理，需专业技术人员智攫 2万，人W人=4万元送柠费88万元清湍费。万元2万元艰峥魏悴是开式系统其 清洗费株房。的万元94万元归行可靠性运行知护至iWJl的零部件为市场 上常网部件，堆作费用 相比敏低.推

6、偃比较方 便.一台机组堀了，不 散响整个瘁统送转型调主机的堵构敦为复 杂，维傕费用相魅牧 高.一色主机拓了,影 响整个菜统的送转使用卷命物年左右1峰在石使用寿命长短蔓看平时堆 护粕好坏调试追诫简单方便，一次到 位调试复杂，调试时间 较峪结论i,凤冷模块空谓系统与水冷疆杆空调系统的前搅赛相当。2.凤冷模块由于较少M维护成本，每年可节约T万兀费用，项年可节约105万兀口结论:在100020g芝建筑面枳俯空调，选翔尺冷模块具有辕大响箕势表1:风冷模块空调系统与水冷螺杆空调系统对比分析表在实际工程案例中，开放式的水冷螺杆系统的冷却水含有大量可溶于水的碳酸氢钙和碳酸 氢镁。在热交换过程中，冷凝管中的冷却

7、水吸热导致水温上升，水中物质产生化学反应， 生成不溶于水的碳酸钙和碳酸镁。这些物质不断沉淀出来，就在冷凝器管壁上形成坚硬的 水垢。同时，中央空调系统的冷却塔暴露于空气中，微生物和尘埃会落入水中。在中央空调的循 环水系统中，水的温度和pH值的范围恰好适宜多种微生物的生长。微生物和尘埃会在冷 凝管中不断沉淀形成微生物膜和沉积物。微生物膜和沉积物合称为污垢。水冷式中央空调系统在使用过程中，一般开机200小时左右冷凝器管道中水垢和污垢就会 不断形成和积累。冷凝器管壁上不断形成的水垢污垢缩小了水管的截面积，减少了冷凝管中的水流量，影响 了冷却效果。而水垢和微生物膜形成的隔热层对正常的热交换产生阻碍作用，

8、两者相互作 用使制冷系数C.O.P值下降（表3），从而导致主机负荷功率加大。制冷机组的压缩机不得不加大运转功率，以补偿由于冷凝管中水垢和污垢造成的热交换损 失。由于加大功率，空调系统损耗了更多的电能。制阵素敦匚Q.TW铀月俳Z3 S6图为污 垢对制 冷系数EER 的影响为了减缓上述现象的出现，水冷螺杆系统无论是主机还是冷去水的水泵和冷却水塔，都留 有较大的设计余量，这样势必导致初投资和实际运行成本远远高于上表的理论计算值。为了减少热交换损失节约电能并减少微生物膜对管壁的腐蚀，至今为止人们一般采取定期 进行化学清洗的方法来去除管壁上的水垢和污垢，但是由于技术原理上的限制一直不能根 本解决问题。由

9、于化学药剂的成本以及清洗人工的费用等原因，化学清洗不可能每天进行，大多数情况 下每年清洗12次。而中央空调系统一般开机200小时左右冷凝器管道中水垢和污垢就 会不断形成和积累，热交换效率开始降低，电能浪费开始产生 同时，化学清洗方法使用的化学药品本身对管壁会产生腐蚀作用，也会缩短空调系统的使 用寿命。而每次化学清洗产生几百吨化学污水的排放更是直接破坏了自然环境，并不断对 居民生活的安全造成威胁。除了化学清洗方法之外，还有通过电磁手段减少水中污垢的产生等相关的技术，但是从科 学原理到具体实践的无数事例都证明了这些方法有一定的作用，但是也跟化学清洗方法一 样都无法从根本上解决冷凝器管壁上水垢和污垢

10、的形成和清除问题 所以我们可以得到初步的结论：只要建筑物的顶楼空间允许，采用风冷模块方案比水冷模 块有较大的优势。空调形式制冷平均制热平均负荷每天T作时间缶面积Hl：融令夭数制热天敖综穹能鼓Rd故1_关赞气费 /元/牖制冷运行 费用司元制热运 行费用，方元合计年 运行费/ 万元麒冷投 块6D1210000150902,81642387秘冷模 块带嗅 湛1006日12WOODJS0901511970水冷蝶it100601210000150903.13,56028.488下表为运行费用计算表普通风冷模块机组在制冷的同时，还向环境中释放大量的冷凝热，这部分热量加剧了城市热 岛效应，增加了机组能耗。另

11、外，比如说宾馆，健身中心等艮多应用场合，生活热水是一年 四季都是需要的，在传统的解决方案中，空调和热水设备是两套完全独立的两套系统，井水 不犯河水。有没有可能把排放到空气中的热量回收到水中，来产生生活热水呢？ PHNIX（芬尼克兹）给出 了肯定的回答。目前已成功开发出系统稳定可靠的风冷模块三联供产品，该产品具有制 冷， 制热，制冷+热水，热水四种独立运行模式，PHNIX三联供模块机组实现了制冷状态下的全 热回收，并且在过渡季节，既不开制冷也不开制热时，该机组可以独立运行热水模 式，制取 生活热水，这是PHNIX三联供机组和普通模块机组的最大区别。这样，原来的系统采用风 冷模块+燃气锅炉热水设备

12、，现在只要用风冷模块机组+部分风冷模块三联供就可以了，新的 方案最大的好处是不仅实现了制冷状态下的热回收，而且降低了初投资成本。还是以前面的 案例为例，下表是两种方案的对比：表2：风冷模块+燃气锅炉与风冷模块+风冷模块三联供系统对比分析表比较项目风拎喉模块机狙+燃气 锅炉风冷收模块机粗，部分三 联供模块备注基本参数 初投资总冷量1500kV （制冷季节S个月）取相同的制总热量lOOOkV制热季节2个月灿k需求W吨/天（全年）系统组成23台弱虹航冷收模块 机缉H台3 0T燃气锅炉 *3。吨保温水箱20台弱k风冷收模块机 组+3台三联供模块+30吨保温水精冷、制雄量 和制磁水量时比分析勺系统总功率

13、工程设备造价系统能效比在Z8左右. 制冷总功率二安汹180+1伊1迎万元系统能效比在右. 制冷总功率；536k180+7, 5=196. S万元根据以往所 !虹：仰 估价电力设备员536kT X 360元/kW=lB.3 万元S36M又36。元兀=193万 元按3的元/ kMh计算合计195+19. 3=214. 3JJ7C196. 5+19.3215.8空调运行员而万兀87万元洋wnR：世热水运行费360*30*40*1.1&*860/9600/0. 6*3=15- 2万元21030*401.133/2, 8=10 M万元全年有5个 月热水免 费，其他月 1汗均龄 加B舍计87+15. 2=

14、102. 2万元37+10.5=97, 5石元运行可靠性逐行护燃气锅炉需专人护使用寿命空调1S年，燃气锅炉5T 年空调中地水1字年左右使用寿命长 位要看平时 维护的好坏可靠性简单可靠简单邮靠结论1,风冷模块十风冷模块三联供与旦冷虞块十燃，锅炉系我的初投资相者.!2、每年可节约5万兀费用，蓝年可节约7S万兀!结说：在1000祯。0.2建筑面钥的空调，可选用风冷模块三联供系统*普 通模块机组，而且制冷季节越长，节能效果越明显。从上面的比较结果看来，针对中国南方地区，采用三联供机+模块机组的方案来解决空调 和热水的需求具有明显的节能效果，但为什么市场上三联供机组没有得到普遍应用呢？主 要原因是没有解决系统稳定性和可靠性的问题，PHNIX三联供模块机组巧妙地采用双四通 阀换向装置，相比传统的热回收机组和三联供产品，流程短，效率高，很好地解决了稳定 性和可靠性的问题。下面是PHNIX三联供和普通三联供产品的系统对比：芬尼克兹三联供系统图及工作流程分析：四通冏1厂 .压缩机在制冷、制热、制冷+热水及热水模式下，系统通过双四通阀的巧妙换向，制冷剂只流经 其中三个换热器的两个，另外一个