螺杆机与模块机方案对比
关于水冷螺杆与风冷模块机组空调方案选用的对比
关于水冷螺杆、风冷模块空调方案对比分析一、项目概况国际商业中心-A区A-1#、A-2#、A-3#、A-4#、A-5#、A-6#、A-7#、A-8#、A-9#、A-10#、A-11#、A-12#楼,建筑面积约为35608.17平米。
根据设计单位计算结果，本工程总制冷量3817kw。
二、比较分析针对本项目，对不同的空调方式在初投资和运行费用上作个简单的分析比较，以选出最经济有效的空调方式来满足本建筑的使用要求。
由于末端设备是一样的，因此现只对主机这一部分进行比较分析。
方式一：风冷模块机组（原图纸设计）风冷模块机组的优点是不需设置地下室空调机房。
各单体建筑的主机安装于各自建筑屋面。
对于小冷量和末端负荷经常变化比较大的使用比较经济。
可根据使用情况自动投入机组数量。
但使用模块一般均以不超过600-800KW为宜。
能效比最高为3.1，运行费用高。
维护点多，检修复杂。
主机及空调循环泵放置于屋面，有噪音干扰。
空调主机的冷凝器暴露在室外，沾上灰尘后不易清洗，影响空调效率。
风冷空调容易受到环境的影响，在暴热情况下制冷效果表现差。
不需要空调机房，不需要冷却塔。
原方案考虑外窗，所以无新风系统。
方式二：水冷螺杆机组（建议方案）螺杆式冷水机组的优点是适用于中大型制冷量需求的建筑，能效比高达5.2以上，运行费用低。
维护点少，检修简单。
设备放置在专门的机房，无噪音干扰。
水冷空调冷却系统装有过滤器，冷却塔及冷凝器易于清洗，保证空调效率。
水冷空调不太容易受到环境的影响，在暴热情况下制冷效果衰减很少。
需要300M2的设备机房和屋面冷却塔。
三、初投资及运行费用分析方式一：风冷模块式冷水机组在本项目中，使用132kw模块机组12台，100kw模块机组24台。
A、初投资分析风冷模块机组初投资（原设计）（方式一）B、初投资分析水冷螺杆机组初投资（建议方案）（方式二）说明：1、以上价格按大体量工程考虑，略低于市场价格；2、原设计和建议方案都为单冷空调。
风冷模块系统和风冷螺杆系统方案对比
风冷模块系统和风冷螺杆系统方案对比(共6页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-风冷模块系统与风冷螺杆系统对比一、系统概况简介1、风冷模块系统风冷模块系统是由室外机组，各个室内的末端装置（风机盘管和风管等）和水管道系统、循环水泵等组成，冷冻水通过循环水泵送至不同区域连接不同形式的末端装置，通过末端装置及管道送出冷热风，以调节室内温度，各个风机盘管均也可独立控制。
2、风冷螺杆系统风冷螺杆系统为传统的空调系统，是由风冷螺杆机组、室内末端装置（含风机盘管和空气处理机）、风管道系统、水管道系统、循环水泵组等组成。
冷冻水通过循环泵输送至不通区域的末端，再由送风管道通向各个需要空气调节的房间。
二、共同优点风冷模块系统与风冷螺杆系统有如下共同的优点：1、节省投资：由于制冷和制热转换以及运行原理相同，都是以水为载冷剂向室内输送冷热量，施工以及设备和材料造价都较低；制冷制热都可以使用同一套系统，不需要另外独立的采暖设施，节省初期投资。
2、应用广泛：特别适用别墅、宾馆、医院、写字楼、娱乐场所、餐厅、超市等空调场合。
3、布置灵活：可选择不同型式的室内机来满足不同装饰风格的室内要求；当装修格局改变的情况下，可以根据不同的装修格局变化来配置空调。
三、两种系统对比以上是风冷模块冷热水系统和风冷螺杆系统的相同点，下面就以上两种空调系统的性能、技术经济进行分析及比较。
制冷系统：1、风冷螺杆机组由于采用了螺杆式压缩机，它与风冷模块机组采用的涡旋式压缩机不同，每台机组只有一个压缩机，整个机组外型尺寸和重量都很大，运行时噪音很大。
整个空调系统所有的制冷工作只由一个压缩机承担，一旦发生故障整个系统就会无法运行，如果再备用一台，无疑会增加整个系统的造价，造成不必要的浪费。
而风冷模块机组是由多个尺寸小重量轻的风冷模块机组组成，每个模块中都有2~4个涡旋式压缩机，整个空调系统的制冷量会分担到每个模块中的每个压缩机，如果某个压缩机或模块发生故障不会影响到整个系统，维修或更换压缩机以及模块都不影响空调系统运行，而且费用也很低。
风冷模块机和螺杆机比较
风冷模块机和螺杆机比
较
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模块式风冷热泵和螺杆式风冷热泵比较
模块和螺杆式风冷热泵机组的工作原理类似，都是依靠机组与室外空气进行热交换制取冷水和热水。
制冷时，冷凝器采用风冷，省去了水冷冷水机组所需要的冷却水系统；制热时采用热泵运行方式，对环境无污染。
不同的是模块式风冷热泵机组压缩机大都采用蜗旋式压缩机，每台机组里可以（1-8个）压缩机，目前行业内常用的风冷模块机主要有单机制冷量65kW 和130kW两种，再大制冷量的涡旋机组由于压缩机数量多，很少有厂家生产。
使用模块机组的系统主要依靠多台模块式风冷热泵机组可以组合在一起使用，可以根据该项目使用负荷选择组合机组数量。
模块组合优点是一台机组坏了，不影响别的机组运行，控制系统能根据每台机组的运行时间自动调节机组起停，靠机组的运行台数或压缩机的运行个数来进行能量调节，冬季制热化霜可电脑控制交替完成，初次投资稍低。
缺点是主机安装占地面积大，运行维护费用高，主机使用寿命短。
目前主要应用于面积小于5000平米的一些中小型场所。
螺杆式风冷热泵机组压缩机大都采用大型螺杆式压缩机，一般每台机组采用1-2台压缩机，单机制冷量可从160kW到1600kW，能量调节主要依靠压缩机的滑阀完成25%-100%（双机头%）无极调节，运行和维护费用低。
虽然初次投资稍大些，但选择两台螺杆风冷热泵机组一备一用，从将来的运行维护费用和使用寿命（设计使用寿命25年）来看要好于模块式风冷热泵机组。
风冷螺杆机组与风冷涡旋机组对比
模块机安装图：
风冷螺杆安装图：。
风冷模块机和螺杆机比较修订稿
风冷模块机和螺杆机比
较
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模块式风冷热泵和螺杆式风冷热泵比较
模块和螺杆式风冷热泵机组的工作原理类似，都是依靠机组与室外空气进行热交换制取冷水和热水。
制冷时，冷凝器采用风冷，省去了水冷冷水机组所需要的冷却水系统；制热时采用热泵运行方式，对环境无污染。
不同的是模块式风冷热泵机组压缩机大都采用蜗旋式压缩机，每台机组里可以（1-8个）压缩机，目前行业内常用的风冷模块机主要有单机制冷量65kW 和130kW两种，再大制冷量的涡旋机组由于压缩机数量多，很少有厂家生产。
使用模块机组的系统主要依靠多台模块式风冷热泵机组可以组合在一起使用，可以根据该项目使用负荷选择组合机组数量。
模块组合优点是一台机组坏了，不影响别的机组运行，控制系统能根据每台机组的运行时间自动调节机组起停，靠机组的运行台数或压缩机的运行个数来进行能量调节，冬季制热化霜可电脑控制交替完成，初次投资稍低。
缺点是主机安装占地面积大，运行维护费用高，主机使用寿命短。
目前主要应用于面积小于5000平米的一些中小型场所。
螺杆式风冷热泵机组压缩机大都采用大型螺杆式压缩机，一般每台机组采用1-2台压缩机，单机制冷量可从160kW到1600kW，能量调节主要依靠压缩机的滑阀完成25%-100%（双机头%）无极调节，运行和维护费用低。
虽然初次投资稍大些，但选择两台螺杆风冷热泵机组一备一用，从将来的运行维护费用和使用寿命（设计使用寿命25年）来看要好于模块式风冷热泵机组。
风冷螺杆机组与风冷涡旋机组对比
模块机安装图：
风冷螺杆安装图：。
模块化冷水机组与大型离心式(螺杆式)冷水机组的选择比较
哪种负荷状态 ，正在运行的单元总是保持峰值效率 。因此 ，无 论制冷输 出从最高到最低 ，制 冷效率几乎是不变的。在大多数
的 运行 隋况下 ，模 块 机 组均 比较 节 能 。
Ｉ ． ２ 机 组 的运 行耗 能比较
在选择制冷机组时 ，应考虑建筑物全年空调冷负荷的分布 规律 ，制 冷机 部分 负荷下 的调节特性系数 ，合理地选择机型 、 台数 和调 节方式 ，提高制冷 系统部分负荷下的运行效率 ，以降
组 和 螺 杆 机 组 长期 运 行 于低 负荷 时 ，它 将 多 消 耗 与 制 冷 输 出 不
表２ 不 同机 组运 行 效能 的 变化
根据以上运行负荷表和不 同制冷机组的效率变化情况 ，计
算 不 同制 冷机 全 年 的运 行耗 电比较 ，见 表３ 。
相称的电力，而且多数离心机组一般负荷不能低于３ ０ ％，否则会 发生对机组造成危有多年的生产及使 用历史 ，而 模块式制冷机组是近些年开发研制的新型制冷机组 。下面就模 块化冷水机组 与离心式或螺杆式制冷机组的效率及能耗等作 一
比较 。
１ ． Ｉ机 组 效 率 比较
对于 同样制冷量的模块化冷水机 组及 离心机组来说 ，模块 化 机 组 的总 电功率 比离 心机 组 的 总 电功 率 多 １ ０ ％～ ２ ０ ％。但 是 ， 想精确地预测空调系统实际运行效率是比较困难 的 ，因为空调 机是运行于一个变工况条件下。通常空调系统 设计时 ，制冷机 是按建筑物最大可能热负荷来匹配的 ，最 大可能热 负荷发生于
计算方法 ：总预计耗电量＝ ∑（ ０ １ ０ ０ ％） 不 同负荷段耗 电
量。
３ ２
肛
２ ０ １ ５ 年・ 第３ 期
水冷螺杆机与风冷模块对比(模块机好)
风冷模块机系统维护费用少
模块机无需专人看护，主机也不需要 怎么维护，每年只需人用自来水冲一下外 机上的灰尘，其他不需要什么维护，无需 专门机房。
螺杆机组+锅炉与风冷模块系统对比
二、稳定性对比
1、运行维护费用对比
螺杆机系统维护费用高
螺杆机每年要更换压缩机冷 冻油，2台螺杆主机费用约2～4 万元，锅炉每年要接受国家年检， 也有一笔费用，机房需要专人看 护，年工资约3万元，合计年维 护费用约5～7万元。螺杆机需要 专门机房，占用的专用机房也是 一笔不小的费用。
螺杆机组+锅炉与风冷模块系统对比
一、运行费用对比
1、运行维护费用对比
螺杆机系统维护费用高
螺杆机每年要更换压缩机冷 冻油，2台螺杆主机费用约2～4 万元，锅炉每年要接受国家年检， 也有一笔费用，机房需要专人看 护，年工资约3万元，合计年维 护费用约5～7万元。螺杆机需要 专门机房，占用的专用机房也是 一笔不小的费用。
风冷模块机系统耗电量小
130模块机有4个压缩机，每台压缩机 约11.6匹，19台模块机可实现11.6～ 881.6匹共76级调节，可以很好的根据室 内机开启率选择多少台主机来启动，单台 压缩机相对螺杆机压缩机功能小很多，启 动电流小，对电网也没有多大冲击，更加 节约电能；另外冷冻水泵也可以根据每个 工程实际情况选择2～3个或更多水泵，这 样更可节能（据行业内专家统计正常情况 下水泵的耗电量约12%～16%，如果水泵 系统没有设计好的话，水泵耗电量可占总 耗电量20%左右）。
螺杆机与模块机方案对比
水冷螺杆热泵机组+锅炉与风冷模块热泵机组性能特点及运行维护费用比较分析方案一: 风冷模块式热泵机组方案二: 水冷螺杆式机组 + 锅炉一、性能特点分析二、经济性比较1．一次性投资分析比较单位：万元三、电耗及运行费用这里有两个问题应该搞清楚：一个是机组的装机容量不等于耗电量；二是全负荷运行和部分负荷运行时其机组效率和耗电量是有区别的。
全负荷时，风冷式冷水机组之冷凝温度高于水冷式机组，故风冷式冷水机组的压缩机需要较大的功率，但是空调负荷在整个夏季的分布是极不平均的，甚至在一天之内各小时负荷也差别很大，机组在最大负荷下运行的时间是极其有限的。
按一般统计，空调负荷在90%以上时间仅占到全部时间的7%～8%，而60%以下负荷则要占到50%～60%，也就是说冷水机组在整个夏季几乎都不是处在全负荷运行之中。
水冷螺杆机和风冷模块机组耗电量比较从表中可以看出，在全负荷时，风冷式冷水机组耗电量的确比水冷式冷水机组大，大约大17%左右，但在75%负荷时两者基本持平，且水冷机组略低，而在50%负荷时，风冷机组的耗电量低于水冷机组，而在25%负荷时，风冷机组的耗电量低于水冷机组，大约低17%左右。
所以总的来看，风冷冷水机组的全年耗电量并不会比水冷式机组高多少，加上水冷机组在设备保养方面的费用（冷却塔系统维护保养、水处理、冷凝器清洗等）较风冷机组为高，所以风冷机组总运行费用低于水冷机组。
2种机型年运行费用模拟分析结果如下表1、使用模块机年费用模拟计算结果：2、使用螺杆机加锅炉年费用模拟计算结果：以上费用还未计算锅炉的年检费用、机房占用费用等；综合以上计算：使用螺杆机 + 锅炉比使用模块机每年多花71万元左右费用；四、水冷螺杆空调系统在运行可能出现的问题分析在实际工程案例中，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。
风冷模块系统和风冷螺杆系统方案对比
风冷模块系统与风冷螺杆系统对比一、系统概况简介1、风冷模块系统风冷模块系统是由室外机组，各个室内的末端装置（风机盘管和风管等）和水管道系统、循环水泵等组成，冷冻水通过循环水泵送至不同区域连接不同形式的末端装置，通过末端装置及管道送出冷热风，以调节室内温度，各个风机盘管均也可独立控制。
2、风冷螺杆系统风冷螺杆系统为传统的空调系统，是由风冷螺杆机组、室内末端装置（含风机盘管和空气处理机）、风管道系统、水管道系统、循环水泵组等组成。
冷冻水通过循环泵输送至不通区域的末端，再由送风管道通向各个需要空气调节的房间。
二、共同优点风冷模块系统与风冷螺杆系统有如下共同的优点：1、节省投资：由于制冷和制热转换以及运行原理相同，都是以水为载冷剂向室内输送冷热量，施工以及设备和材料造价都较低；制冷制热都可以使用同一套系统，不需要另外独立的采暖设施，节省初期投资。
2、应用广泛：特别适用别墅、宾馆、医院、写字楼、娱乐场所、餐厅、超市等空调场合。
3、布置灵活：可选择不同型式的室内机来满足不同装饰风格的室内要求；当装修格局改变的情况下，可以根据不同的装修格局变化来配置空调。
三、两种系统对比以上是风冷模块冷热水系统和风冷螺杆系统的相同点，下面就以上两种空调系统的性能、技术经济进行分析及比较。
制冷系统：1、风冷螺杆机组由于采用了螺杆式压缩机，它与风冷模块机组采用的涡旋式压缩机不同，每台机组只有一个压缩机，整个机组外型尺寸和重量都很大，运行时噪音很大。
整个空调系统所有的制冷工作只由一个压缩机承担，一旦发生故障整个系统就会无法运行，如果再备用一台，无疑会增加整个系统的造价，造成不必要的浪费。
而风冷模块机组是由多个尺寸小重量轻的风冷模块机组组成，每个模块中都有2~4个涡旋式压缩机，整个空调系统的制冷量会分担到每个模块中的每个压缩机，如果某个压缩机或模块发生故障不会影响到整个系统，维修或更换压缩机以及模块都不影响空调系统运行，而且费用也很低。
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水冷螺杆热泵机组+锅炉与风冷模块热泵机组
性能特点及运行维护费用比较分析
方案一: 风冷模块式热泵机组方案二: 水冷螺杆式机组 + 锅炉一、性能特点分析
二、经济性比较
1．一次性投资分析比较
单位：万元
三、电耗及运行费用
这里有两个问题应该搞清楚：一个是机组的装机容量不等于耗电量；二是全负荷运行和部分负荷运行时其机组效率和耗电量是有区别的。
全负荷时，风冷式冷水机组之冷凝温度高于水冷式机组，故风冷式冷水机组的压缩机需要较大的功率，但是空调负荷在整个夏季的分布是极不平均的，甚至在一天之内各小时负荷也差别很大，机组在最大负荷下运行的时间是极其有限的。
按一般统计，空调负荷在90%以上时间仅占到全部时间的7%～8%，而60%以下负荷则要占到50%～60%，也就是说冷水机组在整个夏季几乎都不是处在全负荷运行之中。
水冷螺杆机和风冷模块机组耗电量比较
从表中可以看出，在全负荷时，风冷式冷水机组耗电量的确比水冷式冷水机组大，大约大17%左右，但在75%负荷时两者基本持平，且水冷机组略低，而在50%负荷时，风冷机组的耗电量低于水冷机组，而在25%负荷时，风冷机组的耗电量低于水冷机组，大约低17%左右。
所以
总的来看，风冷冷水机组的全年耗电量并不会比水冷式机组高多少，加上水冷机组在设备保养方面的费用（冷却塔系统维护保养、水处理、冷凝器清洗等）较风冷机组为高，所以风冷机组总运行费用低于水冷机组。
2种机型年运行费用模拟分析结果如下表
1、使用模块机年费用模拟计算结果：
2、使用螺杆机加锅炉年费用模拟计算结果：
以上费用还未计算锅炉的年检费用、机房占用费用等；
综合以上计算：使用螺杆机 + 锅炉比使用模块机每年多花71万元左右费用；
四、水冷螺杆空调系统在运行可能出现的问题分析
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，两者相互作用使制冷系数值（下降（能效比）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
下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却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1～2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的形成和清除问题。
综上,虽然水冷式空调机组较之风冷机组价格要便宜,高峰用电稍小,但由于增加了冷却水系统，因此系统的设备一次总投资与风冷机几乎持平，但全年能耗、安装费用却高于风冷式，加上其它因素，如水冷机在机房占地，建筑美学的劣势，所以近几十年来世界上风冷机组的使用比例逐年上升，仅1988年在美国风冷式机组已占总销售额的78%。
目前在我国国内采用风冷机组作为空调系统的冷源已形成强大的发展势头。