与美国四家对手的螺杆式冷水机组技术比较
关于对手VSD

关于对手VSD/VFD/AFD最新进展之分析自从约克于1979年原来推出第一台变频离心机组以来,至今已有近三十年的历史,现在已经进入一个比较成熟的阶段。
而几个主要对手,如麦克维尔,开利,特灵,三菱,已由开始的不重视,到现在大规模的发展。
其应用范围之广(开利已将其应用到水冷螺杆式冷水机组),系列之齐全(冷却方式有冷媒冷却,冷冻水冷却,风冷冷却,冷却水冷却),电压之宽(三菱变频器的使用电压已延伸至6600V),型号之多,已经令我们刮目相看,本报告重点研究的对象是麦克维尔和开利的变频机组(相对而言,容易找到的资料比较丰富),也将简单讨论特灵和三菱的变频机组情况。
1.麦克维尔1.1发展简述:从手头的资料看,麦克维尔是在2002年推出第一代变频机组,变频器的型号是Reliance的Liquiflo系列(Reliance/Allen-Bradley均属于Rockwell),而最新的型号既有Reliance的SP600,Liquiflo ,Liquiflo 2系列,也有Allen-Bradley的PF700H系列。
有必要指出的是,麦克维尔的控制中心也由过去的Micro Tech 200(文字操作)系列改为现在的Micro Tech 11(图形化操作)系列,而且在2005年年中为了VFD对控制中心的电机设定部分又作了一些小小的改动(调整了一些设定顺序)!1.2第一代VFD第一代VFD共有6个型号,如下表所示备注:1.红色字体的电机功率值为根据电流推算出来的值2.50Hz的电机功率应乘以0.833.在VFD090/120中还包括一个独立的冷却循环(泵,换热器)4.1ft水柱=0.3048米水柱感到奇怪的是,在Reliance的技术手册上,Liquiflo只有4个型号,可以认为是为麦克备注:1PSI=0.7米水柱1.3第二代VFD第二代VFD共计有16个型号,共有4个系列,与第一代有很大的不同,参数如下表:1.红色字体的电机功率值为根据电流推算出来的值2.50Hz的电机功率应乘以0.833.在VFD090/120中还包括一个独立的冷却循环(泵,换热器)4.1ft水柱=0.3048米水柱5.均可选配3%阻抗的线性电抗器(PF700H除外)一些参数与Reliance/AB的参数有一些区别,主要有:1.电流值:SP600在480V的电流值分别为96A,125A,156A,180A,248A(比麦克维尔提供的大10%左右);PF700H的电流分别为261A,300A(也差不多大10%左右);Liquiflo 2 的电流分别为405A,608A,810A,1215A,根本没有规律可言。
当今三大品牌螺杆式冷水机组技术比较

序号项目YORKYS系列Trane RTHB系列(刚改推RTHD--134a)Carrier30HXC系列1冷量范围100~550TR100~380TR100~400TR 2冷媒R22R123R134a3压缩机美国原装进口双螺杆压缩机,开式电机驱动,可靠性高,运行能效优。
进口压缩机,双螺杆压缩机,封闭式结构较复杂,故障率高,可靠性差。
国产压缩机,齿轮驱动,封闭式结构,故障率高。
而且国内加工设备精度、原材料质素、加工工艺、质量控制质素等因素将大大影响压缩机的可靠性和能效。
4驱动方式直接驱动,压缩机转速为2950RPM,高效可靠直接驱动,压缩机转速为2950RPM,高效可靠齿轮驱动,压缩机转速高达6000RPM,是通过强制提高压缩机运行转速来达到人为提高压缩机的容量,降低机组成本,但是由于螺杆式压缩机只适合在低转速下运行,人为提高转速将会造成运转机件磨损大大增加,噪音大幅提高,寿命大为缩短,同时故障率增加,也存在大量的不确定因数,总之这是个不成熟的技术。
5电机形式开式电机,任何负荷情况下电机得到充分冷却,运行可靠性性高,电机与冷媒系统独立,现场检修方便快速。
请参考《开式与闭式机组比较》。
封闭式压缩机结构:电机由冷媒冷却,低负荷运行时,电机得不到充分冷却,电机易烧毁;电机绕阻线径小,抗电网冲击能力小,易由于电网波动等产生冲击而烧毁电机。
如若电机烧毁,须清洗整个系统,运回原制造厂检修,检修时间长达3~6个月,检修费用超过机组价的1/3。
封闭式压缩机结构:电机由冷媒冷却,低负荷运行时,电机得不到充分冷却,电机易烧毁;电机绕阻线径小,抗电网冲击能力小,易由于电网波动等产生冲击而烧毁电机。
如若电机烧毁,须清洗整个系统,运回原制造厂检修,检修时间长达3~6个月,检修费用超过机组价的1/3。
YORK YS系列Trane RTHB系列(刚改推RTHD--134a)Carrier30HXC系列序号项目YORK YS系列Trane RTHB系列(刚改推RTHD--134a)Carrier30HXC系列序号项目。
开利、特灵、约克制冷机组对比

90天
特灵
压缩机型式 半封闭式 半封闭式结构: 1、没有联轴 器,轴封等易损件;2、 电机采用冷媒进行冷却,电机 油回收 受闭式机组结构限制,机组负荷低于35%时, 的运行环境好,清洁度高,寿命长,运行温度不受外界 气流速度降低,导致机组不能正常回油,影响机组运行 环境的影响,而且始终保持较高的运行效率;3、机房无 可靠性。 需专门的空调和通风设备,降低运行费用;
Байду номын сангаас
核心部件(压缩机 、电机)美国原装 进口 , 如果要进 口机价格上浮约25% ~35%(即110~120 万左右
低速运转行,转速2950转/分, 运行噪声一般为80dBA。
油槽— 无备用油槽系统,如遇电源故障,机组逐步停转 时,将因缺油而增加磨损,缩短机组使用寿命。
特灵采用半封闭三级压缩的形式,无齿轮电机转子直接 带动叶轮,转速低。因此噪音也最小,很安静
三级压缩体积也就无可避免的庞大,三级压缩机也导致 导叶执行机构复杂,也造成特灵的压缩机大修拆卸时较 麻烦。
螺杆机 235.6Rt 45天 中国产
核心部件(压缩机 、电机)美国原装 进口
品牌
优点 电机连接方式:开启式。闭式电动机之散热量排放于系 统内,靠冷媒冷却;而开式电动机与整个冷媒系统完全 独立,电动机之散热量不会排放于系统内,令整个机组 能耗节省约3% 。—遇上电压不正常波动或安装不善而令 电机烧毁时,开式电机只需当地认可之技术人员重新绕 线,冷媒及整个制冷系统不损分毫,维修所需时间及费 用大大降低。而闭式电机烧毁时,所产生出来的酸性物 质令整个系统受到污染,需要进行全面性维修,甚至需 要运回原厂大修及更换压缩机油、冷媒等,维修所需时 间及费用大大提高。 冷媒流量控制装置:可变孔板约克采用可变孔板,可以 保持冷凝器与蒸发器内的最佳的制冷剂液位,调节效果 好,可靠性高。
约克与大金螺杆式冷水机组的比较

约克大金
1
YS单台机组冷量:
——100~550RT
——采用热敏膨胀阀作节流装置,根据蒸发器出口过热度控制冷媒流量,热敏元件易老化失效,影响控制精度,需定期检修更换。
7
双油槽设计。
——压缩机内置备用油槽,在压缩机启动、停机及电源故障时提供可靠润滑,加强了机组运行可靠性。
单油槽设计。
——压缩机内无备用油槽,如遇电源故障,机组逐步停转时,机组将因缺油或少油润滑而增加磨损,影响机组使用寿命。
9
微电脑控制中心。
——可随时监控和记录机组的运行状态,并具有多种编程控制功能,如节假日运行日程安排、远程冷冻水温度重设等,以优化机机组运行性能;
——可选配打印机,根据用户要求打印输出机组的运行状态参数,且可与楼宇控制系统联网。
PC电脑控制器
结构简单,控制屏显示器小,不便于监测机组的运行状态,更不具备编程功能。
干式蒸发器设计
冷媒在蒸发器内停留时间短,过冷度小,将降低机组的运行能效。
6
冷媒节流装置性能稳定,调节精确。
冷媒节流装置需定期检修。
——节流装置采用固定孔板配置微电脑控制用变工况和变负荷情况下的冷媒流量调节,性能稳定,流量调节精确,节流性能良好,且无需定期检修。
——开式电机结构设计,配置独特回油系统,低负荷季节,机组冷却水温度可低至12.80C,机组运行高效。
部分负荷调节性能差,能耗高。
——大金UWJ系列为多机头多回路机组设计,分级卸载,输出冷量与建筑物负荷匹配差异大,卸载级间的绝大部分运行时间内,机组存在大马拉小车的不合理运行状态,进一步降低了机组的运行能效;
国内外冰机主要品牌特点及市场竞争状况

国内外冰机主要品牌特点及市场竞争状况我国的螺杆式制冷压缩机行业发展自20世纪80年代起步,初期生产企业少,规模小。
90年代随着国内商用中央空调市场的快速发展,螺杆式制冷压缩机行业才得到了迅速的发展,并逐渐替代传统往复式压缩机,广泛用于国民经济各部门中需要实现人工制冷的场合。
国内市场快速发展,导致全球知名的螺杆式压缩机生产企业纷纷通过产品进口、企业兼并、合资合作、设立子公司等方式进入大陆市场,而国内企业也通过技术的自主研发和吸收引进,不断提高产品质量。
目前国内的螺杆式制冷压缩机市场属于充分自由竞争的状况,主要被德国比泽尔、意大利莱富康、台湾复盛和上海汉钟4家外资企业主导,市场集中度较高。
其他知名的国内螺杆式制冷压缩机生产企业有武汉冷冻机厂、大连冷冻机厂、烟台冷冻机厂、重庆嘉陵压缩机厂等,这些企业由于资金、技术和体制等原因,其产品在型线、噪音、分油效率等方面与国际先进产品存在差距。
生产企业销售量(台/套)市场占有率排名上海汉钟精机股份有限公司 4665 35.38% 1北京比泽尔制冷设备有限公司 2791 21.16% 2复盛实业(上海)有限公司 2495 18.92% 3 中意莱富康压缩机(上海)有限公司 2144 16.26% 4其他 1092 8.28%上海汉钟螺杆式制冷压缩机在大陆市场占有率情况年份销售量(台/套)市场占有率销量同比增长2006 4665 35.38% 17.65%2005 3965 34.54% 15.26%2004 3440 34.53% 4.05%1:三菱重工、大金、开利、格力、麦克维尔、约克、特灵的中央空调哪个比较好?具体好在哪里哦~???三菱侧重于压缩机·大金的产品制造细节(日本人很重视生产细节,你从sony等就能看出来),开利的宣传(也就是企划部门),格力产品的廉价以及打着民族企业的牌子,约克的多级压缩已经被江森并购后的电控部分优势,mcquay的先进技术,特灵到没什么感觉,它一般和中国政府的人搞的近的比较多,所以能拿下几亿的单子··转的是黄粮。
日立与开利、麦克维尔、顿汉布什比较

销量较日立少,经验积累方面与日立有较大差距
销量很少,单螺杆压缩机技术在80年代末才开始运用,未得到充分的验证,经验严重不足
出厂前试验
日立采用日本进口的空调试验设备和先进的冷媒泄漏检测设备,冷媒中水份含量检测仪器,每台机组都在出厂前进行严格的性能检测,保证机组的可能性
使用密闭式双螺杆压缩机与满液式蒸发器,满液式蒸发器需封入约干式蒸发器5倍的冷媒,在维修和更换零部件时,系统中大量冷媒将成为问题
使用密闭式双螺杆(竖直放置)压缩机与满液式蒸发器。满液式蒸发器需封入约干式蒸发器5倍的冷媒,在维修和更换零部件时,系统中大量冷媒将成为问题
使用密闭式单螺杆压缩机与干式蒸发器
压
蒸
发器
干式蒸发器,需封入的冷媒量少,相同机组的冷媒量为满液式的1/5~1/3。通过冷媒的流速把油带回压缩机,无专门回油装置,简单可靠。随着时代的发展和环保的要求,使用多量冷媒的方式逐渐不被接受
满液式蒸发器,相同的容量的机组需封入干式蒸发器3-5倍的冷媒。
由于蒸发器内混在冷媒内的油不蒸发,故需要额外的回油设置。
有较好的机组测试设备,机组出厂前进行性能测试,保证性能
有一定的检测设备,但不完善
有一定的检测设备,但经验和手段方面严重不足
噪
声
64-78分贝
日立RCU240SC(冷量240HP)噪音值为71.9分贝
日立在螺杆转子先进的制造技术使螺杆压缩机的噪音及振动较底,同时采用双层机壳和高平衡的双极电机来加强这方面
缩
机
日立采用最新型的半密闭式双螺杆压缩机,使用冷媒来冷却电机,提高了电机的稳定性,随着电机耐冷媒腐蚀性的提高,发生故障的机率降到最低。
日立压缩机可分别适R22、R407C、R134a,而不用更换冷冻机油,解除了客户的后顾之忧
特灵约克开利对比说明

约克、特灵及开利中央空调设备对比:三家公司在中国制造厂生产的离心式机组及螺杆式机组,除了冷凝器壳体、蒸发器壳体及电机启动装置等是在中国生产外,其它的主要部件,例如:压缩机、电机及控制设备等均来自美国原产厂。
中国的制造厂负责机组装配、制冷剂和润滑油的首次充注及整机测试。
对于400冷吨以下的机组,我们认为选用螺杆式水冷机组较为经济。
因为螺杆式冷水机组一次投资低于离心式水冷机组,而且螺杆式机组与同类型的活塞机相比零部件少,故障率较低,维修费用低。
电机低速运行,转速一般为2950~2975转/分钟,运行噪音较低。
根据我们公司的经验,上述三家公司生产的螺杆式冷水机组在产品价格、产品性能、产品质量及运行安全可靠性方面没有太大的差别。
因为冷水机组运行的稳定性除了与产品质量有关以外,还与空调系统的设计是否合理、配套设备的选择是否正确(例如:冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔及空调处理机等末端设备等)、整个空调系统的风系统和水系统的平衡调试以及空调系统的运行管理水平的高低有很大的关系。
1. 约克300冷吨YS系列螺杆式水冷机组1) 电机型式:开放式风冷电机,输入功率为205kw。
优点:电机烧毁以后,容易更换电机绕组,不需要更换制冷剂,大大地降低维修费用。
缺点:存在电机轴封泄漏问题。
2) 压缩机型式:双螺杆压缩机,容量控制范围10%~100%。
3) 压缩机能效比:0.683 kw / TR5)机组外形尺寸:3543 (长) x 1588 (宽) x 2102 (高)。
6)选择参数:冷冻水进/出温度12/7度,冷却水进/出温度32/37度。
2. 特灵334冷吨RTHB380螺杆式水冷机组1) 电机型式:闭式电机,冷媒冷却,输入功率为240kw。
优点:不存在电机轴封泄漏问题及电机和压缩机轴对中。
缺点:电机烧毁以后,需要更换制冷剂,维修费用较高。
2) 压缩机型式:半封闭螺杆压缩机,容量控制范围为15%~100%。
3) 压缩机能效比:0.72 kw / TR4)制冷剂:HCFC-22,充注量约为338公斤。
约克YS与麦克维尔的比较

采用热力膨胀阀节流,需定时调整与检修,且检修困难。如调整不当,将影响机组性能,增加功耗
投保费低
约克为开启式冷水机组,维修便捷,故投保费用低廉。采用开启式设计已逐渐成为趋势
投保费用昂贵
封闭式冷水机组维修繁复,投保费用为开式机组的两倍
机组冷量分几档卸载
绝大部分运行时间内,机组输出冷量与建筑物负荷不匹配,部分负荷运行效率低,机组能效差
先进的真彩图象控制中心
全真彩屏幕控制中心,操作直观,人机界面友好
全句中文显示及中文按键,可随时监控和记录机组的运行状态,并有多种编程控制功能
冷冻水温度控制精度达±0.05℃,令机组更为节能
可与楼宇远程控制系统完全兼容,以至能控制整体机房设备
压缩机
一台机组采用多台单螺杆压缩机的简单拼凑来达到提高机组的单台制冷量,这种简单的拼凑根本毫无技术先进性可言,而且机组的绝对故障点数大大提高,比如430冷吨的螺杆机组,由四台压缩机拼凑而成,其绝对故障点是约克430冷吨机组的四倍
冷却水温可低至12.8℃
机组能充分利用低到12.8℃的冷却水温度,部分负荷能耗远低于其它品牌机组,特别是在春秋过渡季节,为客户节省大量的运行费用
冷却水温必须高于21℃
受机组回油系统与驱动结构限制,冷却水进水温度需人为控制在21℃以上,白白浪费能量,部分负荷调节性能差,能耗高,特别是春秋过渡季节,机组常常无法启动,导致空调无法运行,造成业主利益损失
机组冷量10%-100%无级调节
采用滑阀进行容量控制,能在100%-10%范围内进行无级自动调节,机组容量精确调节与建筑物负荷相匹配,运行效率高
专业完善的维修服务
约克广州设有专业维修中心,拥有一支人数众多、技术精良的专职维修队伍。约克公司在广州设有常备零配件仓库,上海设有零配件免税仓,保证了零配件的供给。约克维修中心可提供各项技术咨询,设备运转后建立专人负责系统服务。约克维修中心可以应客户要求,签设备保养合同,彻底消除事故隐患
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5
6
机房通风
电机冷却的热量排放在机房内,会导 闭式机组不需要机房通风要求 致机房的温度提高,机房必须强制通 风以降温和保证电机冷却效果。大显 示屏,人机界面友好 压差供油。有外置很大的储油装置, 压差供油,无外置油槽,可靠 价格高。开启式油路很复杂,故障和 维修率高。
闭式机组不需要机房通风要求
润滑系统 7
14
售后服务备品 有很好的服务网络。单备件价格很高 有很好的服务网络。单备件价格很高 尤其单片机 备件价格 尤其单片机控制器成本只有1000元, 控制器成本只有1000元,但由于自己开发的产品, 但由 于自己 开 发 的 产 品, 具 有 垄断 具有垄断性,备件价格高达30000元 性,备件价格高达30000元
同美国四品牌螺杆式冷水机组技术和性能比较
序号 项目 电机形式 YORK YS系列 Carrier 30HXC系列
Trane
RTHB系列
国产开式电机,故障率高,噪音大, 封闭式压缩机结构:电机由冷媒吸气冷却,可靠性 封闭式压缩机结构:电机由冷媒吸气 需要单独设风扇通过机械方式单独冷 高。--效率高 冷却,可靠性高。---效率高 却电机--效率最高
油平衡管路 8
可靠--无须平衡
开机前必须先开启油泵供油,正常工 作时为压差供油,冷凝器内设备用油 槽 ,遇 电 源 故 障 时, 机 组 逐 步 停转 时,机组将因缺油或少油润滑而增加 齿轮磨损,影响机组使用寿命。 两压缩机以下机组不需要平衡,相对可靠。以上的 可靠,平衡性能好 需要,压缩机油不容易平衡,导致缺油。
服务人工费和备品价格非常高。
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微电脑控制器 自己开发单片机控制器,民用等级, 可靠 性比民 用 等 级 低 ,质 量 稳 定性 差,采用固化程序控制,不能满足个 性化特殊要求。显示屏小,不直观, 键盘操作,操作速度慢不灵活。
自己开发单片机控制器,民用等级,可靠性比民用 等级低,质量稳定性差,采用固化程序控制,不能 满足个性化特殊要求。小显示屏,界面不友好,键 盘操作,操作速度慢不灵活
自己开发单片机控制器,民用等级, 可 靠性 比 民 用 等 级低 , 质 量 稳 定性 差,采用固化程序控制,不能满足个 性化特殊要求。采用小显示屏,界面 不友好。键盘操作,操作速度慢不灵 活 有级能量调节控制精度低,温度波动 范围大
13
冷冻水温度控 无级能量调节温度控制精度高 制精度
无级能量调节温度控制精度高
2950RPM 直接驱动,噪音高
顿汉布什 列
WCFX系
采 用排气冷 却电 机, 电 机 效 率 低 ,电机要 求的 绝缘 等 级 非 常 高,电机烧毁几率很高,尤其不 适合风冷和热泵机组。封闭式结 构电机不可维修。
闭式机组不需要机房通风要求
压差供油。无外置油槽。
多机头共用一个蒸发器,油平衡 不好,稳定性差,很容易跑油, 烧毁压缩机
COP值5.3 部分负荷性能好
顿汉布什 列
WCFX系
调制马达通过连杆装置带动球阀 节流,调节慢,故障率高 双三角启动,对电网冲击 小
采用的PLC可编程控制器,数字 量和模拟量模块可根据需要可随 意扩展,现场可编程,满足不同 用户个性化的要求。工业等级产 品,可靠性高质量稳定,大显示 触摸屏操作,直观,操作简单。 无级能量调节温度控制精度高
9
COP和部分负 单压缩机设计,满载时效率高,COP 所有机组COP值小于5。 260冷顿以 COP值只有4.6--4.9. 荷性能 值5.1 但 下的双机头机组部分负荷性能好,260冷吨以上采 部分负荷性能即使采用了多机头技 是部分负荷时大马拉小车,效率低, 用单机头单回路设计,部分负荷性能差,运转费用 术,但是由于换热面积偏小也很低。 运转费用高 高
同美国四品牌螺杆式冷水机组技术和性能比较
序号 项目 10 节流机构 启动方式 11 YORK YS系列 Carrier 30HXC系列 电子膨胀阀节流,可靠和反应速度快 星三角启动,对电网冲击 小
Trane
RTHB系列
固定孔板调节,负荷变化时,适用能 固定孔板调节,负荷变化时,适用能力差。 力差。 启动电流大,对电网有很大的冲击 星三角启动,对电网冲击 小
同美国四品牌螺杆式冷水机组技术和性能比较
序号 项目 1 2 冷量范围 冷媒 压缩机 100~550TR R22 YORK YS系列 Carrier 30HXC系列 100~400TR R134a
Trane 100~380TR R22/R134a
RTHB系列
3
4
驱动方式
单压缩机单工质回路。 260冷顿以下为单双两机头。以上上为单机头压缩 多 压 缩 机 多 工 质 回 路 。 开启式电机,轴封泄露,需要定期充 机。 半封闭压缩机,不 国 产压 缩 机 , 齿 轮驱 动 , 封 闭 式结 注工质和油,轴封最少三年大修,维 泄露 构,故障率高。跟其他半封闭比较增 修费用高 加两个易损的增速齿轮,和一个小油 泵,开机前需要通过这个油泵润滑后 才能开机,突然断电,齿轮通过惯性 继续在缺油的条件下转动,很容易磨 损齿轮 齿轮 驱动 , 压 缩 机 转 速 高达 2950RPM , 通 过 联 轴 器 驱 动 , 效 率 直接驱动,压缩机转速为2950RPM,效率高 6000RPM,是通过强制提高压缩机运 低,同轴度很难校准 行 转速 来 达 到 人 为提 高 压 缩 机 的容 量,降低机组成本,但是由于螺杆式 压缩机只适合在低转速下运行,人为 提高转速将会造成运转机件磨损大大 增加,噪音大幅提高,即使采用了特 殊的减噪处理,噪音仍然很高,而且 寿命很短,同时故障率增加。
有很好的服务网络。单备件价格很高 尤其单片机控制器成本只有1000元, 但 由于 自 己 开 发 的产 品 , 具 有 垄断 性,备件价格高达30000元
顿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ布什 列 80---6 00TR R22
WCFX系
多 压 缩 机 单 工 质 回 路 。 全封闭压缩机,采用淘汰的阴带 阳6比4齿和淘汰的型线设计,效 率低,无法维修,只能更换,而 且费用极高。