蒸发冷中央空调系统与常规空调系统方案对比分析

崔莹 苗小刚

【摘要】针对集中商业建筑与商务办公楼的功能特点，提出了采用板管蒸发冷却式螺杆冷热水机组、采用水冷离心式冷水机组+燃气锅炉、采用水冷螺杆式冷水机组+燃气锅炉、采用溴化锂直燃机以及采用多联风冷模块机组等多种中央空调系统方案。探讨了各种形式中央空调系统的能耗特点，并进行了运行费用的平行对比。结果表明，采用板管蒸发冷却式螺杆冷热水机组的中央空调系统具有能耗低、费用省、节能效果明显以及运行稳定可靠等优点。

【关键词】板管蒸发冷却;节能;运行可靠

随着社会经济的不断发展，我国的工业科学也发生了创新性的突破，为了满足当代利一会人们日益增长的物质需求，能源的消耗量逐年上升。如今，节能理念已经深入各行各业的需求计划之中，针对目前市场上客户对节省能耗的需求，本文针对某商业群集件建筑进行了多种中央空调系统方案设计，并对各方案进行了技术分析、能耗对比、费用探讨等一系列研究。

一、建筑模型概况

（一）业主方提供的重要数据

根据业主方提供，该项目由集中商业部分（建筑面积89013m2）、地下一层商业部分（建筑面积26921m2）、两栋28层商务办公楼（建筑面积82015m2）共同构成。

（二）业主方的空调要求

从业主方了解到，该项目的中央空调需求为夏季制冷、冬季供暖。

（三）空调分区情况

结合该项目的整体分布情况，从施工成本、工程造价等多方面考虑，本方案设计中暂定该项目中央空调系统南集中商业部分中央空调系统、地下一层商业部分中央空调系统、两栋28层商务办公楼的中央空调系统这三个分区构成，每个分区独立运行。

二、该项目可能采用的中央空调系统分别介绍

（一）采用板管蒸发冷却式螺杆冷热水机组的中央空调系统

采用该种形式的中央空调系统，是以板管蒸发冷却式螺杆冷热水机组为空调主机，末端采用风机盘管加新风系统或全空气系统的中央空调系统。采用该种形式的中央空调系统，无需冷却水塔、冷却水泵、冷却水循环管路、冷却水控制系统。另外，该种形式的中央空调系统可以实现一套系统的夏季供冷和冬季供暖。该种形式的中央空调系统采用效率最高的蒸发冷却式的冷凝方式，将室内回收的热量通过水膜的蒸发将热量散发到室外大气，是一种潜热交换，这种形式的中央空调系统避免了常规风冷机组、水冷机组面临室外温度越高制冷效果越差的难题。

（二）采用水冷离心式冷水机组+燃气锅炉的中央空调系统

采用该种形式的中央空调系统，是以离心式冷水机组为空调主机，以冷却水塔为散热装置，通过冷却水泵、冷却水循环管路将冷水机组与冷却水塔连接，从而实现夏季制冷的目的。这种形式的中央空调系统只能夏季制冷，而冬季取暖时需要依靠燃气锅炉来取暖。夏季制冷和冬季取暖共用中央空调的末端系统，末端系统采用风机盘管加新风系统或全空气系统。采用该种形式的中央空调系统，通常必须将冷却水塔放置于屋面，将冷水机组与燃气锅炉放置于地下机房。该种形式的中央空调系统将室内回收热量利用屋面冷却水塔通过水和空气的对流换热将热量散发到室外大气，这是一种显热交换。该种形式的中央空调系统，当室外温度越高，其向室外大气的散热能力越差，制冷效果越差，同时耗电增加。另外，这种形式的中央空调系统，由于单台冷水机组制冷量大，运行功率大，通常需要高压启动，对机房配电系统有较高要求，需要独立配置高压变压器，离心式冷水机组存在“喘震”问题，灵活调节性差。

（三）采用水冷螺杆式冷水机组+燃气锅炉的中央空调系统

采用该种形式的中央空调系统，是以螺杆式冷水机组为空调主机，以冷却水塔为散热装置，通过冷却水泵、冷却水循环管路将冷水机组与冷却水塔连接，从而实现夏季制冷的目的。该种形式的中央空调系统与“采用离心式冷水机组+燃气锅炉的中央空调系统”唯一的区别是主机采用了螺杆式压缩机而非离心式压缩机。另外，采用螺杆式压缩机的冷水机组性能稳定、调节性好。

（四）采用溴化锂直燃机的中央空调系统

采用该种形式的中央空调系统，是以溴化鋰直燃机为空调主机，以冷却水塔为散热装置，通过冷却水泵、冷却水循环管路将直燃机组与冷却水塔连接，从而实现夏季制冷、冬季供暖的目的。该种形式的中央空调系统以天然气为主要能源，主机无压缩机，系统耗电量少。但该种形式的中央空调常常被市场认为“节电不节钱”。该种形式的中央空调系统大都应用于工业废水、废热充足的项目，这种项目不以天然气为主要能源，而是利用工业废热为溴化锂机组的驱动能源，从而实现真正的“节电节钱”运行。对于大型商业项目，一般不建议采用溴化锂机组。

（五）采用多联机组的中央空调系统

采用该种形式的中央空调系统，大多是以多联机组为主机的中央空调系统。这是一种区别于上述任何一种空调系统的氟系统中央空调。该种形式的中央空调系统将整个项目划分为数目众多的分区，每个分区采用一套多联机系统，将每套系统的室外主机集中放置于屋面。该种形式的中央空调系统是一种能耗最高、系统最庞大的空调系统，且该种形式的中央空调系统是类似于家用空调的风冷空调系统，其较之上述任何一种空调系统，最易受到室外温度的影响。室外温度越高，其制冷效果越差，耗电量越多;室外温度越低，其制热效果越差，而且需要频繁化霜。业内普遍认为，该种形式的中央空调系统仅适合于别墅、较小面积办公等场所。

结语

经对比分析，采用板管蒸发冷却式螺杆冷热水机组的中央空调系统，具有较高的系统能效比，无需配置冷却塔，节水效果显著，无需冷凝水排放系统，配置高档，运行可靠，控制先进等优点，是建筑环境发展方向的重点研究领域。

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