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(中國建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司西北建筑設(shè)計分院 甘肅省蘭州市 730000)
要根據(jù)具體項目的業(yè)態(tài)分布、冷負(fù)荷總量及調(diào)節(jié)范圍,綜合考慮系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性、初投資、運(yùn)行成本及維護(hù)管理等因素來確定。不能單純以螺桿機(jī)、離心機(jī)自身性能及價格高低來論優(yōu)劣、爭高低。做到系統(tǒng)設(shè)計方案最優(yōu)化的前提下使得經(jīng)濟(jì)性更合理。
(1)離心制冷機(jī)組:是依靠離心式壓縮機(jī)中高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的離心力產(chǎn)生動力進(jìn)行制冷的,其組成部件主要有離心式壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)、抽氣回收裝置、潤滑系統(tǒng)和電氣控制柜等。它具有單機(jī)制冷量大的特點。單個離心式壓縮機(jī)的制冷量較大,可以從150~3000RT,所以一般離心式制冷機(jī)都只設(shè)計一個離心式壓縮機(jī)就可以滿足冷量的需要。一般來說離心機(jī)組的能量調(diào)節(jié)范圍為40~100%,在低于40%負(fù)荷運(yùn)行時,離心機(jī)組比較容易發(fā)生“喘振”現(xiàn)象。目前很多離心機(jī)組廠家通過“補(bǔ)氣”手段是機(jī)組“喘振”臨界點達(dá)到“20%”或“10%”。
(2)螺桿制冷機(jī)組:螺桿式壓縮機(jī)中兩個陰、陽轉(zhuǎn)子的相互嚙合,在機(jī)殼內(nèi)回轉(zhuǎn)而完成吸氣、壓縮與排氣過程。其組成部件主要有螺桿式壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、熱力膨脹閥以及其它控制元件,較離心機(jī)要少。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平衡可靠、易損件少、部分負(fù)荷效率高及使用壽命長等特點。單個螺桿式壓縮機(jī)的制冷較離心機(jī)要小,一般從30~500RT,所以現(xiàn)在大制冷的螺桿式制冷機(jī)都采用多機(jī)頭方式,由微電腦統(tǒng)一控制、調(diào)節(jié),并且每臺壓縮機(jī)都有一個單獨(dú)制冷系統(tǒng)。螺桿機(jī)能量調(diào)節(jié)范圍一般在7.5~100%之間,而且可以連續(xù)能量調(diào)節(jié)。
(3)綜上所述螺桿機(jī)與離心機(jī)自身各有優(yōu)缺點,對于制冷機(jī)組的組合搭配選擇方案也是各有千秋。所以方案選擇側(cè)重原則及優(yōu)先原則不同,導(dǎo)致的方案結(jié)果也不同。針對不同項目、不同業(yè)態(tài)、不同冷負(fù)荷情況下的適用性也不同。比如優(yōu)先考慮節(jié)省初投資、優(yōu)先考慮系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、優(yōu)先考慮后期運(yùn)行成本及后期維護(hù)保養(yǎng)的方便性等,出發(fā)點不同結(jié)果也不盡相同。
某項目地上七層地下兩層,總建筑面積約56000m2,其中地上業(yè)態(tài)為商場加餐飲,地下一層為商業(yè)及設(shè)備用房,地下二層為汽車庫及設(shè)備用房,空調(diào)總冷負(fù)荷約為6250kW。針對該項目提出兩種冷源搭配方案:設(shè)計方案(A)為:4臺1690kW離心式機(jī)組,其中一臺為變頻機(jī)組。設(shè)計方案(B)為2臺2814kW定頻離心機(jī)+1臺1174kW變頻螺桿機(jī)。
機(jī)組參數(shù)設(shè)計方案A。
表1
機(jī)組參數(shù)設(shè)計方案B(見表2)。
(1)計方案A:制冷機(jī)組負(fù)荷配比率1:1:1:1,四臺機(jī)組可互為備用,如若其中一臺機(jī)組出現(xiàn)故障,其余三臺仍能滿足75%的負(fù)荷需求,停機(jī)檢修時對商業(yè)運(yùn)行影響不大,不易造成因空調(diào)效果不好引起商家投訴。方案B負(fù)荷配比率約為42:42:16,如若其中一臺大機(jī)組出現(xiàn)故障,其余兩臺機(jī)組只能滿足58%的符合需求,容易造成運(yùn)營商投訴。
表2
(2)系統(tǒng)運(yùn)行是否穩(wěn)定要綜合考慮機(jī)組與水泵及管網(wǎng)的匹配性:設(shè)計方案A:制冷機(jī)組與水泵及管網(wǎng)系統(tǒng)匹配良好:4臺機(jī)組與4臺水泵一一對應(yīng),水泵流量揚(yáng)程均相同,水泵可互為備用,不另設(shè)備用泵,水泵流量分配均勻,運(yùn)行節(jié)能性好。設(shè)計方案B:存在水流量分配不均的隱患(需要較高的自控程度)故與水泵不能良好匹配。
(3)設(shè)計方案A:對于調(diào)峰區(qū)間更廣,部分負(fù)荷工況下機(jī)組均可在高效率區(qū)間運(yùn)行,對于本項目大體量的商業(yè)及餐飲滿負(fù)荷運(yùn)行時更適應(yīng),方案B調(diào)峰區(qū)間盲區(qū)多,部分負(fù)荷機(jī)組效率低。
(4)設(shè)計方案A:同規(guī)格搭配運(yùn)行穩(wěn)定,操控及后期維護(hù)簡單,越簡單故障率越低;設(shè)計方案B:自控程度復(fù)雜,對后期運(yùn)行維護(hù)人員要求高。
(5)設(shè)計方案B對于設(shè)計方案A來說,減少了一臺制冷機(jī)組的投入,對于節(jié)省成本的方面來考慮占有一定優(yōu)勢,對于制冷機(jī)房面積較為緊張的情況下可節(jié)省幾個平方的機(jī)房面積,其次螺桿機(jī)在低區(qū)間調(diào)節(jié)有優(yōu)勢。
結(jié)合本項目業(yè)態(tài)分布差異不大及冷負(fù)荷調(diào)峰范圍的實際情況,筆者建議采用設(shè)計方案A。
通過全面的冷負(fù)荷計算后選擇合理的制冷系統(tǒng)方案,采用新材料、新工藝、新技術(shù)達(dá)到節(jié)能建筑及綠色建筑。