蒸发式冷凝螺杆冷水机组与水冷式螺杆冷水机组方案比较.doc

蒸发式冷凝螺杆冷水机组与水冷式螺杆冷水机组方案比较
项目概况：
本项目为某国家工程实验室中央空调工程, 由地上八层组成，总建筑面积11250㎡。
结合本项目的功能要求，空调系统的设计主要考虑因素如下：
1、本项目空调系统设备应以不影响建筑周围环境为宜。
2、本项目为实验室、办公、会议等空调系统，在控制造价的基础上应适当采用较高节能水平的系统设计，以降低未来运营的成本，因为空调系统的电费占整个建筑的总耗电量的50%以上。
3、为响应国家节能减排、低碳经济的方针政策，在满足实验室空调功能使用的前提下，此方案选用了不需要冷却水塔，达到国际领先水平的板管蒸发式冷凝螺杆冷水机组，机组可以根据系统负荷变化自动卸载或加载冷量的输出，这样真正做到了用多少开多少，节能明显。
4、为了节省设备占用空间，本方案采用的蒸发式冷凝螺杆冷水机组为一体化设计，可以安放在建筑的屋面，不占用室内空间；还避免了采用传统水冷冷水机组冷却水塔“飞水”“噪音大”等缺点，这样使得建筑周围环境变得更加舒适。
一、 设计依据
1、遵循的规范及要求
1）、建筑和有关专业提出的条件图及设计要求。
2）、国家有关设计规范《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
3）、《建筑设计防火规范》GBJ16-87 2001年版
4）、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002

2、设计计算参数
1）、室外设计计算参数（参考南宁地区）
夏季空调室外计算干球温度 34.2C
夏季空调室外计算湿球温度 27.50C
夏季室外平均风速 1.6m/s
夏季大气压力 996mbar
2）、室内设计计算参数
房间类型
夏季
冬季
新风量
（m3/h·人）
干球温度/℃
相对湿度/%
干球温度/℃
相对湿度/%
大堂
24-26
50-70
--
--
30
标本馆
24-26
50-70
--
--
30
植物组培室
24-26
50-70
--
--
30
园史馆
24-26

50-70
--
--
30
实验室
24-26
50-70
--
--
30
办公室
24-26
50-70
--
--
30
会议室
24-26
50-70
--
--
30
活动室
24-26
50-70
--
--
30

三、方案冷量配置及主机选型、布置说明：
1、冷负荷计算：
楼层
功能
空调面积（m2）
总冷负荷（w/m2）
合计负荷（kw）
备注
一层
大堂
210
300
63

园史馆
440
300
132

办公
109
300
32.7

二层
植物组培室
604
300
181.2

植物组培室
442
300
132.6

三层
植物组培室
604
300
181.2

植物组培室
442
300
132.6

四层
SPF级实验室
548
300
164.4

标本馆
362
300
108.6

五层
海洋生物实验室
379
300
113.7

海洋生物实验室
478
300
143.4

六层
标本馆
603
300
180.9

标本馆
445
300
133.5

七层
浸泡标本馆
320
300
96

浸泡标本馆
109
300
32.7

监控室
214
300
64.2

八层
会议室
214
300
64.2

会议室
109
300
32.7

会议室
109
300
32.7

活动室
214
300
64.2

合计

2086.5

考虑到办公中央空调系统末端设备的同开启率，所以主机配置总冷量2086.5*0.80=1669.2KW即可满足。
2、主机选型：选用2台板管蒸发式冷凝螺杆冷水机组，型号WSCZ860,单机制冷量864KW，功率187.5KW。
3布置说明：机组布置在建筑屋面，不占用室内空间，每台机组占地面积小，机组标准工况噪音一般在60分贝左右，可以满足室外安装噪音要求；屋面机组震动可以采用安装弹簧减震器来解决。
四、方案优越性说明：
u 高效节能：不需要安装冷却塔及大功率冷却水泵，冷凝压力低，压缩机输出功率减少，所以比采用传统中央空调节能达15%以上。
u 高效节水：利用先进平面液膜的布水冷却方式，使冷却水最大限度与冷凝板片表面充分润湿，强化冷凝板片的换热，此外，完全杜绝了冷却水塔存在的“飞水”现象，与使用冷却塔的水冷机组相比，可实现节水率45%以上。
u 卫生环保：主机采用不需要冷水水塔，可以避免冷却塔带来的“飞水”“噪音”，使得周围环境整体美观。
u 冷凝水回收:采用板管蒸发式冷凝技术，末端冷凝水都可以回收收集给冷凝器循环水利用。
u 维护简单：主机采用不需要冷水水塔及冷却水泵，减少了冷却水化学处理、冷却管道的维护费用，使得日常管理更加简单方便。
u 布置灵活：根据建筑实际情况机组可以布置在室内机房、室外、设备层或屋面。
五、系统控制优越性说明：
1、主机及末端系统控制：采用本方案空调系统的由于少了冷却水塔、冷却水泵系统控制，使得主机及末端控制更加灵活，使用方便。
2、主机能量调节：每台板管蒸发式冷凝螺杆冷水机组压缩机一般有4个能量调节档位，整个系统2台机组即有8个能量调节档位（也可以在30%-100%无级调节）；空调系统主机可以根据末端使用水温变化（7度供水，12度回水）来自动卸载或加载压缩机的输出冷量，以便达到用多少开多少，使得系统节能运行。
六、方案经济比较分项：
1：选型参数比较
空调方案
方案一
方案二
板管蒸发式冷凝螺杆冷水机组
水冷式螺杆冷水机组
总冷量
864*2=1728KW
860*2=1720KW
主机数量
2台
2台
主机规格
WSCZ860 ,Q=864KW，N=187.5KW
Q=860KW，N=192W
冷却水系统
（已经包含在主机中）
冷却水泵（22*2）+
塔风机（11*2）=66KW
冷冻水系统
一样
一样
末端
一样
一样
机组功率
合计
主机187.5*2=375KW
主机（192*2）+冷却水66=450KW
能效比
EER=1728/375=4.6
EER=1720/450=3.82

2：运行电费比较
空调方案
方案一
方案二
板管蒸发式冷凝螺杆冷水机组
水冷式螺杆冷水机组
制冷机组
年耗电(含冷却水)
250*10*375＝93.75万KW
（计算条件：每年运行250天，每天开10小时）
250*10*450＝112.5万KW
（计算条件：每年运行250天，每天开10小时）
年耗电费
93.75万KW×1元=93.75万元
（电费按1元/kw.h）
112.5万KW×1元=112.5万元
（电费按1元/kw.h）
年节约电费
比方案二节约:
112.5-93.75=18.75万元
（节能率：16.6%）
0
15年节约电费
比方案二节约:
18.75*15=281.25万元
0

3：运行水费比较
空调方案
方案一
方案二
板管蒸发式冷凝螺杆冷水机组
水冷式螺杆冷水机组
耗水量
1.25*2＝2.5(m3/h)
190*2*1.5%＝5.7(m3/h)
(水塔耗水、飞水一般取水量的1.5%)
年运行时间
250*10=2500小时
250*10=2500小时
年运行水费
2500*2.5*3元=1.875万元
（水费按3元/T）
2500*5.7*3元=4.275万元
（水费按3元/T
年节约水费
比方案二节约:
4.275-1.875=2.4万元
（节能率：56%）
0
15年节约电费
比方案二节约:
2.4*15=36万元
0

4、节省配电比较
空调方案
方案一
方案二
板管蒸发式冷凝螺杆冷水机组
水冷式螺杆冷水机组
配电负荷
比方案二减少配电负荷450-375=75kw
比蒸发冷多75KW配电负荷，变压器及电柜、电缆需加大，增加电力增容费
变压器增容
比方案二减少投资：
75*1000元7.5万元
0
电柜电缆
比方案二减少投资：
75*1000元=7.5万元
0
配电投资
比方案二减少投资：
7.5+7.5=15万元
0

七、方案技术比较：
空调方案
蒸发式冷凝螺杆冷水机组
水冷式螺杆冷水机组
是否要冷冻
机房
不需要，可以布置在屋面
需要有专门制冷机房
占地面积
比水冷式少20％面积
有冷却水塔和管道，占地大
外界影响
冷凝器水蒸发散热，制冷性能稳定
有“飞水”现象，浪费水资源
环保性能
无“飞水”污染及冷却塔噪音污染，由于没有大功率冷却水泵，噪音也相应降低
冷却塔对周边环境造成“飞水”及噪音污染，增加冷却水泵使噪音增加
系统安装
小，安装方便，省去了冷却水系统的安装及调试
复杂，冷却水系统需由施工队伍在现场安装施工，质量较难保证，施工过程中易在冷却水系统中留下焊渣等杂物，对系统的正常运行产生隐患
系统
工况及寿命
采用蒸发冷凝技术，系统稳定，超强耐腐蚀高导热性特殊金属材质蒸发式冷凝器使用寿命长达20年
主机寿命一般在15年左右，冷却塔寿命一般4－6年
冷却系统维护
采用不锈钢板管式蒸发冷凝器，抗结垢能力强，更便于清洗与维护
壳管式水冷冷凝器和冷却塔极易结垢及滋生苔藻，只能用化学清洗方式。对设备有较大腐蚀风险，降低使用寿命，并且每年要支付一大笔维护清洗费用
售后服务
一体化设计、维修简单
系统机组组成部分多，供应商多，售后服务关系处理相对复杂

八、方案综述：
方案综述上述两个方案，
：主机采用板管蒸发式冷凝螺杆冷水机组的配置形式，其优势为：
1、 由于采用蒸发式冷凝技术后，机组冷凝压力低，使得压缩机输入功率减少，不需要冷却塔及冷却水泵；使得空调整机能效比高，系统节能。
2、 比采用水冷式螺杆冷水机组年节约运行电费18.75万元，节能率为16.6%。
3、 比采用水冷式螺杆冷水机组年节约运行水费2.4万元，节能率为56%。
4、 比采用水冷式螺杆冷水机组组减少75KW配电，相当于减少15万元工程初投资。

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