磁悬浮离心式冷水机组初稿.pdf

磁悬浮离心式冷水机组市场调研报告I/36目录序言序言.11 1、磁悬浮与磁悬浮变频离心式空调主机、磁悬浮与磁悬浮变频离心式空调主机.41.1 磁悬浮技术.41.2 磁悬浮轴承与磁悬浮压缩机.41.3 磁悬浮变频离心式冷水机组.61.3.1 磁悬浮无油满液式水冷冷水机组.81.3.2 磁悬浮变频模块机组.82 2、主要企业产品名录与案例介绍、主要企业产品名录与案例介绍.102.1 海尔.102.3.1 企业简介.102.1.2 产品名录.112.1.3 应用案例.132.2 必信.162.2.1 企业简介.162.2.2 产品名录.172.2.3 应用案例.183 3 总结总结.233.1 理论体系.233.1.1 磁悬浮压缩机.233.1.2 磁悬浮离心式冷水机组.263.2 节能依据.283.3 计算方法.303.3.1 用于新建建筑时.303.3.2 用于既有建筑改造时.303.4 纵向对比.313.5 横向对比.33II/36序言序言在电制冷空调系统中，按照承担室内负荷的介质不同，中央空调系统可分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和制冷剂系统。除制冷剂系统外，其他三种中央空调系统的主机都为冷水机组。而按照压缩机形式的不同，冷水机组可分为活塞式、螺杆式、离心式和模块化冷水机组。四种冷水机组的性能对比如下表所示：形式优点用材简单，可用一般金属材料，加工容易，造价低；活塞式系统装置简单，润滑容易，不需要排气装置；采用多机头，高速多缸，性能可得到改善；结构简单，运动部件少，易损件少，仅是活塞式的 1/10，故障率低，寿命长；圆周运动平稳，低负荷运转时无“喘振”现象，噪音低，振动小；压缩比可高达 20，EER 值高；调节方便，可在 10%100%范围内无级调节，部分负荷时效率高，节电显著；体积小，重量轻，可做成立式全封闭大容量机组；对湿冲程不敏感；属正压运行，不存在外气侵入腐蚀问题；叶轮转速高，输气量大，单机容量大；易损件少，工作可靠，结构紧凑，运转平稳，振动小，噪声低；单位制冷量重量指标小；制冷剂中不混有润滑油，蒸发器和冷凝器的传热性能好；EER 值高，理论值可达 6.99；调节方便，在 10%100%内可无级调节；1/36缺点零部件多，易损件多，维修复杂，频繁，维护费用高；压缩比低，单机制冷量小；单机头部分负荷下调节性能差，卸缸调节，不能无级调节；属上下往复运动，振动较大；单位制冷量重量指标较大；螺杆式价格比活塞式高；单机容量比离心式小，转速比离心式低；润滑油系统较复杂，耗油量大；大容量机组噪声比离心式高；要求加工精度和装配精度高；离心式单级压缩机在低负荷时会出现“喘振”现象，在满负荷运转平稳；对材料强度，加工精度和制造质量要求严格；当运行工况偏离设计工况时效率下降较快，制冷量随蒸发温度降低而减少幅度比活塞式快；离心负压系统，外气易侵入，有产生化学变化腐蚀管路的危险；模块化系活塞式和螺杆式的改良型，它是由多个冷水单元组合而成；机组体积小，重量轻，高度低，占地小；安装简单，无需预留安装孔洞，现场组合方便，特别适用于改造工程；价格较贵；模块片数一般不宜超过 8 片；活塞式冷水机组由于固有的缺陷，目前已经很少使用。既有和新建建筑中广泛使用的是螺杆式、离心式和模块化冷水机组。在既有建筑，特别是使用年限超过 10 年的建筑中，冷水机组存在以下几个方面的问题：1、设计不严谨，机组选型偏大这个问题主要是由于中央空调设计阶段，负荷计算不严谨，导致机组选型偏大。普通冷水机组调节能力较差，一般在 50%80%的负载率时能效比较高。选型偏大导致冷水机组长期处于低负载率条件下运行，能效比低，电能浪费严重。2、机组老化严重，能效比低运行条件恶劣，围护保养不到位，是冷水机组普遍存在的问题，带来的后果就是冷水机组老化严重。此外，普通冷水机组必须采用润滑油，而润滑油不可避免的进入制冷循环，影响换热器换热，降低机组制冷量和能效比。据统计，当制冷系统含油量为 4%时，机组能效比降低9%，而当含油量增大到7%时，能效比将下降 13%。普通冷水机组每年制冷量衰减为 3%8%。3、使用淘汰冷媒，环保性差R22 由于对臭氧层有破坏作用而面临被淘汰的命运，根据最新的蒙特利尔协议规定，中国到2015 年停止以 R22 为制冷剂的机组，每年生产的R22 只能用于旧机组的维护，到 2030 年彻底淘汰 R22。以 R22 为制冷剂的冷水机组，在既有建筑中央空调系统中占有较大比重，特别是使用年限超过 10 年的建筑，其冷水机组基本使用的是 R22。4、机组故障率高，维保费用严重。机组老化严重以及必须使用润滑油导致冷水机组故障率高，维保费用高。冷水机组一般两年左右就要更换一次润滑油和制冷剂，还需要对换热器进行清洗，以确保机组安全、高效运行。而这些维保工作不仅需要人力和财力，对于机组本身也是一种伤害。2/36此外，某些冷水机组在设计时选用的就是能效较差的设备，特别是冷冻水泵和冷却水泵；过渡季节运行时，机组需要对润滑油进行预热才能运行。因此，冷水机组节能改造势在必行。普通冷水机组应用与建筑改造时往往面临以下几个方面的问题：1、工程量大、改造时间长，改造费用高传统冷水机组由于尺寸、重量大，改造时往往需要破坏原有机房的围护结构，工程施工量大，改造时间长，改造费用高；2、大型设备（吊车等）进场困难高层和超高层建筑冷水机组改造时，往往需要使用吊车等大型设备将机组吊装至指定位置，这就要求建筑所在地有大型设备进场的条件；3、影响正常营业，扰民3/361 1、磁悬浮与磁悬浮变频离心式空调主机、磁悬浮与磁悬浮变频离心式空调主机磁悬浮空调的核心在于磁悬浮压缩机，而磁悬浮压缩机的核心在于磁悬浮轴承。磁悬浮轴承技术是国际上 20 世纪 60 年代中期开始研究的一项支撑技术。它是利用电磁力使转轴稳定悬浮起来的一种新型轴承，是集转子动力学、机械学、力学、控制工程、电磁学、电子学和计算机科学于一体的最具代表性的机电一体化产品。1.11.1 磁悬浮技术磁悬浮技术1937 年，德国工程师 Kemper 申请了第一个磁悬浮技术专利，他认为要使铁磁体实现稳定的磁悬浮，必须根据物体的悬浮状态不断地调节磁场力的大小，即采用可控电磁铁才能实现，这一思想成为这之后开展磁悬浮列车和磁悬浮轴承研究的主导思想。利用磁场力使物体沿着一个轴或几个轴保持在一定位置的技术措施，磁悬浮系统由转子、传感器、控制器和执行器4 个部分组成，其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。当转子受到某个方向的干扰而偏离其参考位置时，传感器检测出转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此，不论转子受到哪个方向的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。1.21.2 磁悬浮轴承与磁悬浮压缩机磁悬浮轴承与磁悬浮压缩机磁悬浮轴承是磁悬浮变频离心式冷水机组的核心部件之一，其构造如图1所示：4/36在轴与轴承之间存在两个磁场：第一个是永磁体，保证轴和轴承之间不接触，可以保持 30 年磁性不消除，30 年之内不用大修。另一个是电磁场数字式控制系统，每分钟 600 万次的测试，时刻保证轴不偏离中心，并且在检测到偏心时及时修正偏心距，使轴的位置偏移量被限制在 0.007mm 之内，确保压缩机的高可靠性。无油离心式磁悬浮压缩机是一种完全不需要润滑油的压缩机，轴承并非是机械轴承而是磁悬浮轴承，利用磁铁“异性相斥”的原理，轴承内径与轴的外径同极，使得轴承的内径与轴相互之间不接触。电动机、驱动轴以及离心叶轮都由磁悬浮轴承托起，处于没有直接接触的悬浮状态，因此消除了机械摩擦，在实际运行中，轴与轴承之间仅有气流摩擦，而气流摩擦损失只是机械摩擦损失的 2%，大大减小了摩擦力，并且能够大幅度降低噪音。不仅如此，磁悬浮技术还可以减少机械摩擦所产生的效率损失、震动和噪音等问题。5/36磁悬浮压缩机转轴的转速可高达 1.8 万至 4.8 万转，而普通压缩机转轴的转速最高只能达到 8000 转。磁悬浮压缩机转轴的高转速减小了叶轮半径，一般叶轮半径只有 58cm，大大节省了空间，这样磁悬浮压缩机就能放到模块化冷水机组中，形成单压缩机配单板换的模块化系统。而且由于系统没有润滑油，因此省去了油泵、供油系统，同时也避免了润滑油对换热器换热效率的不利影响。传统压缩机最多只能做到从制冷剂中分理出 96.5%的润滑油，而剩下的至少 3.5%的润滑油会带来至少 8%的冷量损失，不仅如此，90%的压缩机烧毁都是由于润滑油失效。在磁悬浮压缩机内部配有专门针对电动机冷却的冷却环路，保证电动机不会因为长时间的运行，烧毁而出现事故或是温度过高会造成损失等问题。在实际运行中磁悬浮压缩机还有以下两个优点：1、磁悬浮压缩机的启动为软启动，启动电流仅为 06A，传统压缩机的启动电流需要 200600A。而且在实际运行中磁悬浮模块化冷水机组多个模块式顺利启动，没有冲击电流，前一个启动平稳后下一个才启动，使得运行更安全；2、在突然断电时，压缩机中电容器中的电可以保证转轴速度缓慢减小直至为零，避免了突然停运对压缩机的损坏。1.31.3 磁悬浮变频离心式冷水机组磁悬浮变频离心式冷水机组澳大利亚捷丰公司于2003年的美国Chicago ASHRAE/AHR展览上首次磁悬浮离心式空调这一高新技术产品，并获得 Energy Innovation 奖。经过 10 多年的发展，包括麦克维尔、约克、阿拉斯加等一批国外企业均开发了自己的磁悬浮离心式空调。国内方面，海尔于 2012 年率先推出磁悬浮离心式空调，在此之后，格力、美的、必信等公司也相继推出自己的磁悬浮空调产品。目前已经量产并在工程上得到应用的磁悬浮变频离心式空调包括磁悬浮变频冷水机组、磁悬浮变频模块机组、磁悬浮热泵机组。磁悬浮离心式冷水机组是一种高效率的机组，使用的制冷剂为 R134a 环保冷媒，它使用到的是磁悬浮无油离心式压缩机，是一种两级压缩机械循环的压缩机，在第一级压缩机腔和第二级压缩机腔之间，具有一个中间吸气接口，它可以吸入一股中间压力的制冷剂，实现经济器循环。以此为基础，采用了经济器制冷循环，在蒸发器和冷凝器之间安装一个经济器，经冷凝器冷凝过的液体冷媒被分6/36成两个回路，一个回路的冷媒通过一个膨胀阀节流后，在经济器中对另外一个回路多的液体冷媒进行再冷却，提高将要进入蒸发器的这部分冷媒的过冷度，而膨胀阀节流的冷媒在经济器内完全蒸发后，由压缩机中间吸气口回到压缩机。经济器循环可以在几乎不增加压缩机功率的情况下，提高机组的制冷量，使机组达到更高的效率。磁悬浮离心式冷水机组的 COP 能达到 7 以上，而传统机组的 COP只能达到 56.在最新的改造中，磁悬浮离心式冷水机组的 COP 值已经达到 8。磁悬浮机组于普通机组的对比如下表所示：表 2 磁悬浮机组于普通机组对比能效磁悬浮机组一级能效品最高 48000 转/分变频无压缩机转速极调节轴承无磨损，寿命长达 30轴承类型磁悬浮轴承球轴承年高效换热，制冷系统无需围润滑油运行噪声启动电流功率因数体积大小控制方式无润滑油73dB2A0.95体积紧凑，占地面积小数字控制有润滑油护85dB几百/几千 A0.8510%20%占地面积大模拟控制和远程操作减少 50%以上占地面积真正实现物联网能源监控低噪声，无干扰对电网无冲击，可减少配电无需补偿，配电负荷可减少3000 转/分45%以上节能效果普通机组节能或非节能产可享受所得税退费补贴磁悬浮优势7/361.3.11.3.1 磁悬浮无油满液式水冷冷水机组磁悬浮无油满液式水冷冷水机组磁悬浮水冷冷水机组的蒸发器和冷凝器均采用满液式高效换热器，根据工程应用需要，还可以设计成双回路双机串联、单回路双机并联，双回路双机并联，双回路四机并联等多种形式。使用的制冷剂为 R134a 环保冷媒，可实现的制冷量范围为 921500RT。当以土壤或敞开睡眠（湖水、河水）等作为热源时，机组可实现制热运转。可应用在酒店、办公楼、医院、地铁站、商场等场合，并且可以在对温度有严格要求的工业冷却场合。1.3.21.3.2 磁悬浮变频模块机组磁悬浮变频模块机组磁悬浮变频模块机组采用模块化设计，一般有不少于 3 种不同规格的冷量模8/36块，工程应用中可根据需要选择不同的模块进行组合。在超高层建筑的改造过程中，模块式磁悬浮离心机组可以充分发挥磁悬浮机组重量轻、尺寸小的优点，机组可通过电梯直接运送至机房，可以实现的冷量范围为 921800RT。这种机型可广泛应用在酒店、办公楼、商场、医院、地铁站等公共场合，也可用在对温度有特殊要求的工业场合。9/362 2、主要企业产品名录与案例介绍、主要企业产品名录与案例介绍本次调研的企业为海尔和必信，主要调研内容包括企业简介、企业产品名录以及工程应用案例。2.12.1 海尔海尔2.3.12.3.1 企业简介企业简介海尔创立于 1984 年，经过 30 年创业创新，从一家资不抵债、濒临倒闭的集体小厂发展成为全球白电第一品牌。海尔秉承锐意进取的海尔文化，不拘泥于现有的家电行业的产品与服务形式，在工作中不断求新求变，积极拓展业务新领域，开辟现代生活解决方案的新思路、新技术、新产品、新服务，引领现代生活方式的新潮流，以创新独到的方式全面优化生活和环境质量。海尔磁悬浮产品包括水冷冷水式、水地源热泵式、风冷冷水式和模块式四个系列。其中模块式机组包括 100、125、150RT 三种模块，可根据实际需要进行不同组合，可以实现的制冷量范围为 1001800RT。联系方式：联系地址：中国青岛海尔路 1 号海尔工业园内,266101邮箱：电话：0086-4006-999-999经销商：中港海通能源科技发展（北京）有限公司联系人：马经理电话：通过与经销商沟通，获取以下信息：海尔磁悬浮机组可以实现主机 40%50%的节能率，系统 30%40%的节能率，冷冻水出水温度 418C 可调。主机造价约为 1 元/kcal，约合 860 元/kW，要求经销商出改造方案时，应向对方提供现有设备台账资料、设备运行情况，机房图纸、主机基础情况以及现场施工条件。自下单之日起，约70 天可以完成改装（包括主机生产、运输50 天，根据现场施工条件，安装需要 10 天左右，调试工作历时 10 天左右），并免费服务两年。付款方式为：下单时付款 30%，其余 70%于验收完成后付清。中港海通公司提供技术10/36支持，并负责培训客户人员操作方面的知识。我公司可以与中港海通公司进行买卖层面上的合作，并可以在主机上进行贴牌，但需注明改造字样。2.1.22.1.2产品名录产品名录1、水冷冷水式适用范围：城市综合体、工厂车间、宾馆酒店、办公室、轨道交通等。目前主要用在新建建筑中。适用面积：3000m2可选机型：LSBLX100600/R4(BP)标准产品：125RT750RT非标定制：最大到 1500RT技术参数：技术参数：外机型号：/电源：三相 380V 50Hz制冷量（kW）：3522150机身重量（kg）：23208900尺寸：2409*1125*21914803*2260*219111/362、水地源热泵磁悬浮离心机组适用范围：城市综合体、工厂车间、宾馆酒店、办公楼、轨道交通等。适用面积：5000m2可选机型：LSBLX100600/R4(BP)技术参数：技术参数：外机型号：电源：三线 380V 50Hz制冷量：352/528/715/915/1100/1240/1630/2150制热量：/重量：2320/4510/6700/8900尺寸：2495*1170*2100/4400*1170*2100/4615*1170*2100/5100*2260*210012/362.1.32.1.3应用案例应用案例1、郑州凯芙建国酒店项目简介：凯芙建国酒店占地面积 90000 m2，建筑面积 19860 m2，其中客房面积为 9440 m2，餐饮商务面积 10410 m2，豪华客房、标准客房以及套房 172间，2008 年 6 月投入使用。选用设备：海尔磁悬浮变频离心式冷水机组 LSBLX300/R4(BP)*2，冷冻水出水温度为 718C 可调；使用情况：目前已经稳定运行4年，项目的整体方案比同类建筑节能49.74%；项目名称时间合计2009 年 6 月2009 年 7 月2009 年 8 月2009 年 9 月2009 年 10 月节省能耗节电比例能耗总量10095920866220102497422513105965021949.74%凯芙建国饭店平均每天能耗695.9695.9710.0832.5726.2341.8328.249.74%13/362、深圳招商地产总部大楼项目简介：深圳招商地产总部办公楼，位于深圳市蛇口海上世界太子路与工业三路交汇处。主体部位为五层，一层为车库、档案室及食堂，二四层为办公区域，五层为新增楼层，全部采用玻璃幕墙搭建，主要用作会议室、活动室、展览室等。建筑物北部设立前庭，中部设中庭，前庭连接 2、3、4 层，中庭连接 2、3、4、5 层。总建筑面积约 21000 平方米，其中，一层 5940 平方米，二层 5045平方米，三层 3876 平方米，四层 3908 平方米，五层 3191 平方米。空调面积共15600 平方米。设备情况：选用海尔磁悬浮变频离心式冷水机组 LSBLX360/R4(BP)，采用18 度高温出水，配合干式风机盘管进行温湿度独立调节。运行情况：目前已稳定运行 4 年，项目的整体方案比同类建筑节能 60%，是国家建设部和发改委评选的 35 个节能示范项目之一，也是深圳是目前唯一的既是可再生能源示范项目，又是旧建筑改造示范项目。3、北京世贸工三项目简介：世茂工三位于北京朝阳区三里屯工体北路，紧邻使馆区、朝外商务区、燕莎商圈和CBD 等黄金区域。世茂工三南临工人体育场北路，东临新14/36东路，北靠幸福中路，西侧为幸福村三巷。世茂工三，是世茂集团动用 30 亿元巨资打造的集品牌商业、酒店式服务公寓、甲级精装写字楼于一体的市中心地标综合体。总占地面积近 4 万平方米，其中建设用地近 3 万平方米，总建筑面积为21.2 万平方米(其中地上面积为 13.5 万平方米，地下面积为 7.7 万平方米)。设备情况：原先采用3 台普通离心机组，总负荷7032kW。负荷低于50%的情况下，其运行时间占总运行时间 86%，改造方案为 300 冷吨磁悬浮离心机 1台+普通离心机组 2 台，总负荷 6866kW。投资回收分析：常规方案价格为 312 万，改进方案为 370 万，增加 58 万，每年可节省电费 21 万元左右，故静态投资回收期为 58/212.76 年。15/362.22.2 必信必信2.2.12.2.1 企业简介企业简介苏州必信空调有限公司成立于 2010 年 7 月，创立之初旨在致力于研发、生产高端中央空调系统。公司的几位骨干，通过多年工作学习的技术研究积累，积极响应国家节能减排政策的号召，怀着打造超高效节能空调系统的梦想，创立了苏州必信空调有限公司。公司位于苏州高新区科技城，地处美丽的太湖之滨，拥有自己的研发中心和制造工厂。我们的管理团队来自世界 500 强企业，执行外企尊重人性、鼓励员工终生学习的企业文化。通过几年的发展，怀着共同的理想，越来越多的年轻人投入必信空调。公司已获得专利 50 余项，每年新增专利数十项，是世界上拥有磁悬浮离心式冷水机组专利最多的公司。公司坚持自主创新，保持技术领先优势。截止 2013 年，公司已获得国家高新技术企业，江苏省民营科技企业等称号，产品均获得高新技术产品认证。公司地址：地址：江苏省苏州高新区科技城 金沙江路 158 号电话：电话：4008506998 或 6-8003传真：6邮箱：业务沟通：联系人：杨经理电话：邮箱：通过与经销商沟通，获取以下信息：必信磁悬浮机组可以实现主机 40%50%的节能率，系统 30%40%的节能率，冷冻水出水温度 318C 可调。主机造价约为 1 元/kcal，约合 860 元/kW，要求经销商出改造方案时，应向对方提供现有设备台账资料、设备运行情况，机房图纸、主机基础情况以及现场施工条件。自下单之日起，约90 天可以完成改装（包括主机生产、运输70 天，根据现场施工条件，安装需要10 天左右，调试工作历时10 天左右），并免费服务18 个月（自验收之日算起）。付款方式为：下单时付款 30%，其余 70%于验收完成后付清。必信公司提供技术支持，并负责培训客户人员操作方面的知识。我公司可以与必信公司进行战略合作，并可以在主机上进行贴牌。16/362.2.22.2.2产品名录产品名录必信公司磁悬浮机组包括磁悬浮无油变频离心式冷水机组与磁悬浮无油变频离心式模块机组两大类。1、磁悬浮无油变频离心式冷水机组包括双回路双机串联、单回路双机并联、双回路双回路双机并联、双回路四机并联等多种形式，可实现的制冷量范围是 2504500kW，使用的制冷剂为 R134a环保冷媒，型号为 BSMW-0250BSMW-4500。2、磁悬浮无油变频离心式模块机组包括 71RT、92RT、128RT、149RT、175RT 共五个冷量模块，对应型号为BMMW-0250、BMMW-0325、BMMW-0450、BMMW-0525、BMMW-0615，其中 BMMW-0615 可实现最多 7 台并联，其余型号最多可实现 8 台并联。可实现的制冷量范围为 2504500kW，使用的制冷剂为 R134a 环保冷媒。17/362.2.32.2.3应用案例应用案例一、苏州市相城区“在水一方”大酒店1、应用类型及项目信息本项目为酒店改造应用，酒店为四星级标准依水而筑，建筑面积为 36000m2。2、原有设备及应用特点空调制冷为 200 天24 小时运行，负荷随入住率及天气情况而定。酒店原采用 6 台 180RT日立螺杆机，使用年限接近 10 年，存在的主要问题为能耗及维修费用高。改造方案：18/36采用六台 BSMW-0525（150RT）机组代替原 180RT 机组，实测实际现场冷量相当。经苏州节能处第三方夏季监测节省用电 13 万 kWh，节能率为 55%。二、浙江金城酒店1、应用类型及项目信息本项目为新建项目，酒店为私人业主酒店，建筑面积为 20000 m2。2、项目特点空调运行时间为 200 天24 小时，需要采用冷水机组，但是没有机房，而且要控制屋顶噪音；楼高 100m，且无法吊装。应对方案：采用 2 台 BMMW-0450（128RT）和 3 台 BMMW-0525（149RT）磁悬浮模块式冷水机组共 5 台，组合成 700RT集成冷站，总重 5 吨，占地仅 5m2。节省空间费用、噪音潜在风险和运行费用。三、张家港爱康大厦1、应用类型及项目特点本项目为商业办公楼改造项目，项目建筑面积为 600005m2。2、原有设备及运行特点原空调系 统设计 负荷较大，为2500RT，实际运行负荷与设计值偏差较大。选用两台 1000RT大型离心机组，负荷调分能力较差，易喘振；建筑同时使用率较低，使用时间间隔较长。业19/36主需要较为合理的设备配置，较为优化的机房运行管理方案以及较低的全年运行费用；3、改造方案采用磁悬浮满液式冷水机组 BSMW-2000 一台，制冷量为569RT，工作区为离心机组的一半以下，能够有效避免大离心机组发生喘振；在建筑负荷较低时，不需要开启大机组，充分发挥磁悬浮机组部分负荷优势。四、上海西郊宾馆1、应用类型及项目信息本项目为酒店改造应用。上海西郊宾馆为上海最大的五星级花园别墅式国宾馆，占地 1200 亩。2、原有设备及运行特点空调运行时间为 200 天24 小时，负荷随住房率和天气情况而定。原来采用定频特灵和国祥螺杆机 6 台，已有六到十年历史，能耗及维修费用高，冷却水温度较低时无法启动。3、改造方案采用两台 BSMW-1060（301RT）机组来代替原90 万大卡机组两台，节能率接近 50%。20/36五、上海浦东假日酒店1、应用类型及项目信息本项目为酒店改造项目，上海浦东假日酒店为一家四星级商务酒店，建筑类型为超高层建筑。2、原有设备及运行特点空调运行时间为 250 天24 小时，负荷随住房率和天气情况而定。酒店原空调设备为 YORK 螺杆机组，运行效率低，能耗高，而且替换时无法吊装到屋顶。3、应对方案采用五台 BMMW-0525（149RT）模块机组替代原机组，设备通过电梯运输到屋顶，节能率高达 50%。六、杭州皇冠假日酒店21/361、应用类型及项目信息本项目为酒店改造项目，杭州皇冠假日酒店为一家五星级商务酒店，建筑类型为超高层建筑。2、原有设备及运行特点空调运行时间为 250 天24 小时，负荷随住房率和天气情况而定。酒店原空调设备为 YORK 螺杆机组，运行效率低，能耗高，而且替换时无法吊装到屋顶。3、应对方案采用五台 BMMW-0525（149RT）模块机组替代原机组，设备通过电梯运输到屋顶，节能率高达 50%。22/363 3 总结总结本章从理论体系，节能依据，计算方法，纵向、横向对比四个方面进行总结。3.13.1 理论体系理论体系3.1.13.1.1 磁悬浮压缩机磁悬浮压缩机磁悬浮压缩机是目前世界上最先进的压缩机，目前在市场上应用的磁悬浮压缩机基本为 Danfoss TURBOCOR 系列压缩机。磁悬浮压缩机的核心是磁悬浮轴承，利用磁铁“异性相斥”的原理，轴承内径与轴的外径同极，使得轴承的内径与轴相互之间不接触。电动机、驱动轴以及离心叶轮都由磁悬浮轴承托起，处于没有直接接触的悬浮状态，因此消除了机械摩擦，在实际运行中，轴与轴承之间仅有气流摩擦。通过调节轴承的电磁力，转轴被定位在轴承的中心位置旋转，轴与轴承的间距仅为 0.5mm，10 个位置传感器以 600 万次/分钟的频率探测轴承三相位置并反馈给压缩机控制（BMCC），传感器能感测到 0.0005mm 的位移而做相应的调整。磁悬浮压缩机是一种两级压缩机械循环的压缩机，在第一级压缩机腔和第二级压缩机腔之间，具有一个中间吸气接口，它可以吸入一股中间压力的制冷剂，实现经济器循环。以此为基础，采用了经济器制冷循环，在蒸发器和冷凝器之间安装一个经济器，经冷凝器冷凝过的液体冷媒被分成两个回路，一个回路的冷媒通过一个膨胀阀节流后，在经济器中对另外一个回路多的液体冷媒进行再冷却，提高将要进入蒸发器的这部分冷媒的过冷度，而膨胀阀节流的冷媒在经济器内完全蒸发后，由压缩机中间吸气口回到压缩机。经济器循环可以在几乎不增加压缩机功率的情况下，提高机组的制冷量，使机组达到更高的效率。23/36磁悬浮离心式冷水机组的 COP 能达到 7 以上，而传统机组的 COP 只能达到56.在最新的改造中，磁悬浮离心式冷水机组的 COP 值已经达到 8。磁悬浮压缩机的特点在于：1.压缩机无油运行，无油运行的好处包括：磁悬浮压缩机的轴与轴承不接触，不需要润滑油进行润滑，从而实现压缩机无油运行；与传统轴承相比，磁悬浮轴承没有机械摩擦，仅有气流摩擦，而气流摩擦的能量损耗仅为机械摩擦的 2%；90%的压缩机烧毁事故由润滑油失效引起，磁悬浮压缩机彻底去除了因回油问题而导致的大量故障，并且可以避免因润滑油导致的制冷量衰减；制冷剂不收油的污染，实现了制冷剂可持续使用，而常规机组需要定期更换润滑油（一般 23 年更换一次）；没有金属直接接触类摩擦，设备的使用寿命更长，可以达到 2530 年；内置制冷剂冷却回路省却了一般离心机所需的复杂冷却装置，同时极大减少了释放到机房的热量；2.永磁直流电机直接驱动，能量输出效率高；24/363.压缩机体积与重量小磁悬浮压缩机的直流变频系统可以实现 30800Hz 的超大范围变频，使轴承的转速最高可达到 48000 转/分，而普通离心机的最高转速为 8000 转/分；高转速带来的好处是叶轮直径可减小至 58cm。磁悬浮压缩机的体积与重量仅为相同冷量常规压缩机的 20%左右，节省占地面积，也使吊装更为方便；4.启动电流低，对电网冲击小目前市场上使用的磁悬浮压缩机的启动电流仅为 2A，而常规大型螺杆机、离心机的启动电流则为几百甚至几千安培，而且在实际运行中磁悬浮模块化冷水机组多个模块式顺利启动，没有冲击电流，前一个启动平稳后下一个才启动，使得运行更安全；5.运行噪音低满载状态下噪音低至 70dB 左右，部分负荷下噪音更低，比常规机组低 20dB作于。运行噪音低的特点使得磁悬浮压缩机特别适用于对噪音有严格要求的星级酒店、医院等的新建和既有建筑的改造工程；6.断电保护在突然断电时，压缩机中电容器中的电可以保证转轴速度缓慢减小直至为零，避免了突然停运对压缩机的损坏。25/363.1.23.1.2磁悬浮离心式冷水机组磁悬浮离心式冷水机组磁悬浮离心式冷水机组，全称为磁悬浮变频离心式水冷冷水机组，一般只做制冷用，可分为整体式和模块化两大类，整体式磁悬浮机组可实现的冷量范围为921500RT，模块式磁悬浮机组可实现的范围为 921800RT。当采用土壤或敞开水面（湖水、江水等）作为制冷时的冷源时，由于土壤或敞开水面亦可以作为热源使用，因此水/地源热泵式磁悬浮离心式机组也得到了应用。此外，对于无机房的建筑，风冷冷水式磁悬浮离心式冷水机组可以满足其空调要求。磁悬浮离心式冷水机组除使用磁悬浮压缩机外，还具有以下特点：1、环保冷媒-R134a市场上应用的磁悬浮离心式机组均采用 R134a 环保冷媒，其对臭氧的破坏（ODP）为 0，在最新的蒙特利尔协议中没有设置禁用时间表，且属于正压冷媒，外界大气不容易渗入系统，工作压力低，容器安全有保障，无明显毒性或可燃性；2、功能强大的机组控制器强大的控制功能和快速运算能力，为压缩机在各种工况下的运行提供全面的保障，能够根据自身运行情况判断压缩机运行极限，从而保证压缩机在安全、高效的区域运行；同时监控超过 50 个系统、压缩机参数，实现系统在不同工况下以最优效率运行；强大的远程通讯能力，便于厂家提供优质服务；3、高效壳管式满液换热器采用高性能换热器，提高传热效率，通过热管确保压缩机远离液击危险；冷凝器使用高效强化换热管，极大提高冷凝效果；冷凝器内有过冷管，提高系统效率；4、高精度液位控制系统液位传感器精确感应液位，机组采用电子膨胀阀，具有超过 6000 步的控制步数，保证连续精密供液，具有宽广的冷量控制范围（5%100%）。根据负荷大小优化控制开启度并精确控制膨胀阀开度，是蒸发器制冷剂与系统负荷相匹配；5、经济器26/36机组采用两级压缩中间冷却的方式，由机组控制电子膨胀阀和经济器协调工作，保证对中间级喷射过热气体，完成喷气增焓技术的应用。经济器的使用提高了液体的过冷度，从而增加了系统的制冷量，提高了运行效率；经济器在特殊工况下扩展了机组的工况应用范围和冷量调节范围。27/363.23.2 节能依据节能依据磁悬浮离心式冷水机组的节能依据主要表现在以下几个方面：1、摩擦小，能量输出效率高通过电磁力使轴与轴承之间不接触，这样轴与轴承之间仅有气流摩擦，而无机械摩擦。气流摩擦的能量损失仅为机械摩擦的 2%，大大提高了磁悬浮压缩机的能量输出效率，可高达 94.5%；2、压缩机无油运行，不存在因润滑油导致制冷量降低的不利影响传统的螺杆机、离心机的轴与轴承之间存在机械摩擦，必须使用润滑油保证机组安全运行。润滑油回收效率最高可以达到 96.5%，其余至少 3.5%的润滑油会随制冷剂进入制冷循环，而润滑油附着在换热管表面会影响制冷剂与水之间换热，导致能效比每年 3%8%的衰减，磁悬浮压缩机完全避免了这一缺陷；3、高效蒸发器设计蒸发器为满液式壳管换热器，高性能换热管可使换热效率提高 5%；缺列布局保证冷媒均匀横向分配，改善冷媒在蒸发器内的流动，可使换热效率提高约5%；设置均液板保证冷媒轴向分配均匀。4、冷凝器强化换热设计冷凝器为满液式壳管换热器，通过高性能换热管可使换热效率提高 5%左右，而集成过冷器设计可使换热效率条 4%左右。28/365、经济器设计经济器为一种板式换热器，结构紧凑，过冷度大，可以达到10 度过冷电子膨胀阀。精确控制二级吸气口过热度，避免二级吸气带液。机组 COP提高 5%，冷量提高 8%。电子膨胀阀控制步数超过 6000 步，控制精度高，对供液量的控制更加精确。6、机组尺寸及重量小磁悬浮离心式冷水机组的尺寸及重量仅为同冷量普通机组的 20%左右，大大减少了材料消耗。同时可以有效避免普通螺杆机、离心机吊装困难，甚至无法吊装的问题；磁悬浮模块式冷水机组的单个模块重量仅为 1 吨左右，可以通过电梯运送，特变适用于吊装困难的超高层建筑的新建和改造项目中。7、能效比及部分负荷运行效率高29/36磁悬浮离心式机组名义工况下的满负荷运行能效比超过 7，而且负载率越低，能效比越高，当负载率为 25%时，其能效比比满负荷高 15%左右，综合部分负荷性能系数超过 10。远高于普通螺杆式或离心式冷水机组。相比于普通的螺杆机或离心机，磁悬浮离心式冷水机组主机的节能率为 50%左右，而主机负荷为空调系统总负荷的 80%左右，因此改造为离心式冷水机组的系统节能率为 40%左右。3.33.3 计算方法计算方法磁悬浮离心式冷水机组的主机价格约为 3024 元/RT，普通离心机的价格约为1600 元/RT，螺杆机约为 2000 元/RT。当用于实际工程时，三者报价的差距主要体现在主机价格差距上。3.3.13.3.1 用于新建建筑时用于新建建筑时当磁悬浮离心式冷水机组用于新建建筑时，影响投资回收期y的因素主要有投资增加数额1，年节省电费2，节省空间面积转化为停车位后增加收益 3，节省设备维护费用4，节省配电费用5。1=2+3+4+53.3.23.3.2 用于既有建筑改造时用于既有建筑改造时当磁悬浮离心式冷水机组用于既有建筑改造时，影响投资回收期y的因素主要有投资增加数额1，年节省电费2，节省设备维护费用4。1=2+3+430/363.43.4 纵向对比纵向对比相比于普通螺杆机、离心机，磁悬浮离心式机组在全年综合效率，年运行费用等方面均有明显优势。相比于传统离心机、螺杆机，磁悬浮离心式冷水机组具有卓越的全年综合效率；31/36磁悬浮离心式冷水机组与典型螺杆机相比节能率为 45%左右，旧机组替换时节能率为 50%左右；磁悬浮离心式冷水机组在运行过程中不会因为润滑油原因造成效率下降，降低了电能消耗，并消除了油润滑围护费用（润滑油和油芯替换）。下表为冷负荷为 1050RT时，对比磁悬浮离心式冷水机组和普通离心式冷水32/36机组的性能对比。磁悬浮离心式冷水机组 VS 普通离心式冷水机组项目负荷率功率（kW）制冷量（kW）能效比运行时间（小时/年）能效权重（%）运行时间（小时）年均耗电量（kWh）年总耗电量（kWh）参考电费（1 元/kWh）年维护费用（元）制冷剂重铸量（kg）配电费用（元）2.36944574磁悬浮离心式冷水机组100%64636905.7275%36027687.6850%18818459.8025%7892311.83100%64936905.5普通离心式 冷水机组75%44627686.0300010.1303236342.3694478141.5124555527010000075946.1138344947510.13035423750%32518455.525%1799235.0300041.5124546.1138344820026000477641276088730000360通过对比可以看出，磁悬浮离心式冷水机组每年可节省电费 32.7 万元，并且磁悬浮机组的制冷剂充注量仅为普通离心机的一半左右，这不仅减少了制冷剂消耗，而且降低运行费用。此外，磁悬浮离心机可以节省占地面积 73m2，节省下来的空间可以作为停车位，经济效益明显。在旧建筑改造项目中，磁悬浮离心式冷水机组特别适用于对噪声有严格要求的星级酒店和医院等新建和改造项目中；在不具备吊装条件的场合，磁悬浮离心机可以充分发挥其体积小、重量轻的有点，得到广泛的应用。3.53.5 横向对比横向对比本次调研涉及海尔和必信两家企业，现将两家企业相关情况做一下对比：1、企业名气及设备应用情况：海尔是国内白电产品第一品牌，于 2012 年率先在国内市场推