中央空调系统螺杆机与离心机方案选择

张泰林

（中国建筑技术集团有限公司西北建筑设计分院　甘肃省兰州市　730000）

1　选择中央空调系统冷源方案

要根据具体项目的业态分布、冷负荷总量及调节范围，综合考虑系统的运行稳定性、初投资、运行成本及维护管理等因素来确定。不能单纯以螺杆机、离心机自身性能及价格高低来论优劣、争高低。做到系统设计方案最优化的前提下使得经济性更合理。

（1）离心制冷机组：是依靠离心式压缩机中高速旋转的叶轮产生的离心力产生动力进行制冷的，其组成部件主要有离心式压缩机、蒸发器、冷凝器、节流机构、抽气回收装置、润滑系统和电气控制柜等。它具有单机制冷量大的特点。单个离心式压缩机的制冷量较大，可以从150～3000RT，所以一般离心式制冷机都只设计一个离心式压缩机就可以满足冷量的需要。一般来说离心机组的能量调节范围为40～100%，在低于40%负荷运行时，离心机组比较容易发生“喘振”现象。目前很多离心机组厂家通过“补气”手段是机组“喘振”临界点达到“20%”或“10%”。

（2）螺杆制冷机组：螺杆式压缩机中两个阴、阳转子的相互啮合，在机壳内回转而完成吸气、压缩与排气过程。其组成部件主要有螺杆式压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀以及其它控制元件，较离心机要少。它具有结构紧凑、运行平衡可靠、易损件少、部分负荷效率高及使用寿命长等特点。单个螺杆式压缩机的制冷较离心机要小，一般从30～500RT，所以现在大制冷的螺杆式制冷机都采用多机头方式，由微电脑统一控制、调节，并且每台压缩机都有一个单独制冷系统。螺杆机能量调节范围一般在7.5～100%之间，而且可以连续能量调节。

（3）综上所述螺杆机与离心机自身各有优缺点，对于制冷机组的组合搭配选择方案也是各有千秋。所以方案选择侧重原则及优先原则不同，导致的方案结果也不同。针对不同项目、不同业态、不同冷负荷情况下的适用性也不同。比如优先考虑节省初投资、优先考虑系统运行稳定性、优先考虑后期运行成本及后期维护保养的方便性等，出发点不同结果也不尽相同。

2　工程实例来进行具体问题具体分析

某项目地上七层地下两层，总建筑面积约56000m2，其中地上业态为商场加餐饮，地下一层为商业及设备用房，地下二层为汽车库及设备用房，空调总冷负荷约为6250kW。针对该项目提出两种冷源搭配方案：设计方案（A）为：4台1690kW离心式机组，其中一台为变频机组。设计方案（B）为2台2814kW定频离心机+1台1174kW变频螺杆机。

机组参数设计方案A。

表1　

机组参数设计方案B（见表2）。

（1）计方案A：制冷机组负荷配比率1：1：1：1，四台机组可互为备用，如若其中一台机组出现故障，其余三台仍能满足75%的负荷需求，停机检修时对商业运行影响不大，不易造成因空调效果不好引起商家投诉。方案B负荷配比率约为42：42：16，如若其中一台大机组出现故障，其余两台机组只能满足58%的符合需求，容易造成运营商投诉。

表2　

（2）系统运行是否稳定要综合考虑机组与水泵及管网的匹配性：设计方案A：制冷机组与水泵及管网系统匹配良好：4台机组与4台水泵一一对应，水泵流量扬程均相同，水泵可互为备用，不另设备用泵，水泵流量分配均匀，运行节能性好。设计方案B：存在水流量分配不均的隐患（需要较高的自控程度）故与水泵不能良好匹配。

（3）设计方案A：对于调峰区间更广，部分负荷工况下机组均可在高效率区间运行，对于本项目大体量的商业及餐饮满负荷运行时更适应，方案B调峰区间盲区多，部分负荷机组效率低。

（4）设计方案A：同规格搭配运行稳定，操控及后期维护简单，越简单故障率越低；设计方案B：自控程度复杂，对后期运行维护人员要求高。

（5）设计方案B对于设计方案A来说，减少了一台制冷机组的投入，对于节省成本的方面来考虑占有一定优势，对于制冷机房面积较为紧张的情况下可节省几个平方的机房面积，其次螺杆机在低区间调节有优势。

结合本项目业态分布差异不大及冷负荷调峰范围的实际情况，笔者建议采用设计方案A。

3　结束语

通过全面的冷负荷计算后选择合理的制冷系统方案，采用新材料、新工艺、新技术达到节能建筑及绿色建筑。