中央空调设备选型概述

1、中央空调选型概述第一章中国制冷机组和大型空调设备的发展趋势中国目前集中空调的市场形势良好，在数量上增长很多，但由于竞争导致了价格下降。制冷机的平均价格的大幅下降，也反映了制冷逐渐小型化的趋势。风机盘管还是主要的末端产品。空调箱(组合式空调器)和其它的末端设备有所增加，但他们对风机盘管的主流地位没有形成重要威胁。一、制冷机规格根据BSRIA(UK)的调查，以产品的制冷量计算，大型设备的市场规模减小了(1000kw,285Reftons)；但加以价值计算，制冷量在401kw(114ton)和401kw以上的制冷机在2000年占了67%，或达到4.24亿美元。并且仅1000kw以上的总销售额就达3.

2、02亿美元，占总市场销售额的47%。最近几年，大量的小型制冷机，主要是涡旋式的，应用在家用领域。中型的制冷机的销售有上升的趋势，基于以下的原因：螺杆机受到设计人员和用户越来越多的欢迎。有一种用多台小型机组代替一台大型机组的趋势。这样在只有部分负荷的情况下，减少了运行频率，达到节能和更高的稳定性。经过国企改革和重组，非常大的工业项目投资减少了，在过去这是大型制冷机的主要领域。在其它的领域，有大规模的外资企业投资于新的商业建筑、工厂设施等。采用国外的先进技术推动了具有更高性能的新产品的出现，主要表现在螺杆、离心压缩机，热交换器和电子控制等方面。与此同时，吸收式制冷机的技术则是由国内的领导厂商开发和

3、提高。二、制冷类型在中国销售的绝大多数的制冷机是风冷的，占了整个市场的76%，而在1997年水冷机组占据了67%的市场。这标志着一个重要的转变，这种趋势还将持续下去。1、制冷机类型一个明显的趋势是应用螺杆和涡旋技术。活塞机在3年前还处于主导地位，现在的市场份额却急剧下降到15%左右。吸收式机组由于电力供应的改善和油价的上涨，市场也在萎缩。由于没有太多的如机场、医院和高等级的写字楼等大型建设项目，离心机的市场在2000年保持在850台左右。1.1、吸收式制冷机1.1.1、概况：吸收式制冷机的发展在很大程度由能源结构状况决定。在过去的23年中，吸收式制冷机的市场由于以下的原因而萎缩：电力供应的增加

4、；油价的上涨；电制冷机更换为HCFC(活塞、螺杆、涡旋、离心机)；电制冷机效率的提高。1.1.2、发展简史直到90年代中期，蒸汽机主要是由国内厂商提供，而直燃机组要从日本进口。江苏双良在中国处于领先地位。尽管双良曾于美国特灵在90年代后半段建立了一家合资企业，且双方于99年(实际是2000年3月，译者注)已经解除了合资关系，双良一直是排名第一的中国吸收式制冷机的制造商。双良并且已经开始积极向海外市场拓展。90年代初，中国厂商远大推出了直燃型吸收式冷热水机组(主要是燃油型)。燃气直燃机最初采用低热值的城市煤气。随着天然气管网在大城市的发展，燃天然气的直燃机也随之增多。19931995市场繁荣期。

5、根据蒙特利尔议定书，中国宣布在2006年前分期淘汰工商业制冷机使用的CFC。由于电制冷机没有大规模使用新的制冷剂，作为替代，吸收式制冷机得到了快速扩张。另外，政府把吸收式制冷机的应用作为解决当时电力短缺的一种途径，因此也鼓励发展吸收式技术。这样，市场需求突然转向了吸收式制冷机，同时也吸引了数十个竞争对手进入吸收式制冷机市场。19951998市场稳定期。这时期市场逐步走向成熟。技术提高得很快，许多的市场参与者被淘汰。双良、远大、三洋和开利主宰了市场。烟台荏原和LG同和次之。远大的直燃机在扩张。与此同时，电制冷机在更换完制冷剂后，正逐步重新夺回失去的市场。从1998至今，吸收式制冷机面临着电力制冷

6、机的激烈竞争：电力供应增加，一些地区的电价下降。更甚的是油价却在上涨。涡旋和螺杆机由于性能和效率的原因越来越受欢迎。高额初期投入和能源供给的方便性，导致一些客户转向了其它形式的制冷机。1.1.3、供应吸收式制冷机是唯一具有自主知识产权的集中空调产品。中国已经成为除日本外的第二大吸收式制冷机的生产国。国内需求的绝大部分是由国内生产来满足。出口的数量微乎其微。但随着双良和远大的海外拓展战略的执行，出口将会增加。值得特别关注的是开利的战略。它已决定关闭其它的工厂而将上海一冷的工厂作为全球吸收式制冷机市场的供应中心。因此，这也将促进出口。1.1.4、燃料分析直燃机在中国渐受欢迎的原因是由于不需要锅炉来

7、供暖，因此就节省了成本。在主要的城市，吸收式制冷机中多数是直燃型的。在有区域热源的地方还是采用蒸汽热水型机组。由于昂贵的油价和燃气管网的建设，燃气已成为直燃机的主要燃料，并且未来的趋势也是如此。而目前单效的吸收式机组在中国已很少见。1.2、离心机离心机的市场容量大约在7001200台之间徘徊。因为要基于大型的基建项目，而过去23年大型的基建项目不是很多，因此离心机的市场也较平淡。离心机市场的特点是采用水冷和通常大于800kw的大型机组。市场被美国品牌如约克、开利、特灵和麦克维尔所垄断。进口机组大约占了整个国内市场的50%。这个比例是所有制冷机中最高的。自从1999年电力供应富余以来，封闭性离心

8、机的市场稳定增长。国内制造的机组也引进了先进的技术。合众开利已在上海组装和制造封闭式压缩机，并且也采用当地其它合资企业的部件来组装制冷机。而其它的公司还是采用组装好的进口压缩机。1.3、螺杆机螺杆机市场正在增长。因为被认为具有高性能和低噪音，在小于800kw的机型中挤占活塞机的份额。甚至在大于800kw的机型中，与离心机相比又具有灵活性的特点。所以，螺杆机越来越受到用户和设计院的喜爱。螺杆机增长的另一个因素是近年来对中型制冷机的需求的增加。在工业领域投资的主体是私有企业和合资企业，他们的工厂大多为中型建筑。螺杆机组自然是最佳的选择。螺杆机组中多数是水冷型。但风冷型，特别是风冷热泵机组逐步增长。

9、日立、大金、约克、特灵、开利、顿汉布什、麦克维尔和吉荣是市场中主要参与者。不过，大约的机组的进口的。所有这些厂家都在中国有组装工厂。日立即将在广州万宝生产风冷螺杆单元式空调机，万宝广州已经生产水冷单元式空调。还有很多Hanbell，Fusheng,Refcomp等公司进中国当地厂商从Bitzer、口压缩机或用国产的压缩机来设计和组装制冷机。这些厂商是大连冰山、浙江王牌、上海富田、重庆嘉陵、武汉冷冷机厂等。意大利品牌如RC、Climavereta、Clivet也较知名。台湾知名厂商Kuenling也于去年4月在上海建立了工厂。第一章中国制冷机组和大型空调设备的发展趋势中国目前集中空调的市场形势良

10、好，在数量上增长很多，但由于竞争导致了价格下降。制冷机的平均价格的大幅下降，也反映了制冷逐渐小型化的趋势。风机盘管还是主要的末端产品。空调箱(组合式空调器)和其它的末端设备有所增加，但他们对风机盘管的主流地位没有形成重要威胁。一、制冷机规格根据BSRIA(UK)的调查，以产品的制冷量计算，大型设备的市场规模减小了(1000kw,285Reftons)；但加以价值计算，制冷量在401kw(114ton)和401kw以上的制冷机在2000年占了67%，或达到4.24亿美元。并且仅1000kw以上的总销售额就达3.02亿美元，占总市场销售额的47%。最近几年，大量的小型制冷机，主要是涡旋式的，应用在

11、家用领域。中型的制冷机的销售有上升的趋势，基于以下的原因：人员和用户越来越多的欢迎。螺杆机受到设计有一种用多台小型机组代替一台大型机组的趋势。这样在只有部分负荷的情况下，减少了运行频率，达到节能和更高的稳定性。经过国企改革和重组，非常大的工业项目投资减少了，在过去这是大型制冷机的主要领域。在其它的领域，有大规模的外资企业投资于新的商业建筑、工厂设施等。采用国外的先进技术推动了具有更高性能的新产品的出现，主要表现在螺杆、离心压缩机，热交换器和电子控制等方面。与此同时，吸收式制冷机的技术则是由国内的领导厂商开发和提高。二、制冷类型在中国销售的绝大多数的制冷机是风冷的，占了整个市场的76%，而在19

12、97年水冷机组占据了67%的市场。这标志着一个重要的转变，这种趋势还将持续下去。1、制冷机类型一个明显的趋势是应用螺杆和涡旋技术。活塞机在3年前还处于主导地位，现在的市场份额却急剧下降到15%左右。吸收式机组由于电力供应的改善和油价的上涨，市场也在萎缩。由于没有太多的如2.1、蒸汽压缩型(容积式)制冷机由于政府的管理和温和的气候，空气源热泵是长江流域市场的宠儿。冬季用来取暖的燃煤锅炉在长江以南的区域已被政府禁止使用。因此，包括房间空调器，主要用于制冷，同时也能制热的热泵深受这一地区的喜爱。热泵能用于取暖，因此就可以省去锅炉。直燃型冷热水机组的应用也是如此。采用活塞或涡旋式压缩机的制冷量为510

13、RT的小型风冷或热泵制冷机的大多数用于户式中央空调系统。制冷量为20400RT的风冷、空气源热泵和水冷活塞、涡旋或螺杆机主要用于商业建筑。400RT以上的蒸汽压缩制冷机大多数是半封闭的离心机组。由于具有高效和高可靠性的特点，封闭螺杆机正在抢占活塞机的市场。同时由于电力富余和初投资低的因素也挤占吸收式制冷机的市场。而螺杆压缩机的本地化可以降低成本。2.2、吸收式制冷机在过去电力短缺时，政府对总电力消费进行管制，但也没有对吸收式的销售给于任何特殊的优惠政策。吸收式的购买是由用户基于他们个人对产品经济性、质量、可靠性和售后服务的评估来决定的。根据行业统计资料，2000年吸收式市场容量大约为2600台

14、(其中蒸汽双效占50%，燃油直燃机占25%，燃气直燃机占25%)。单效和热水型机组非常少。2000年，双良、远大和大连三洋被认为是市场的领导者。烟台荏原和LG同和的市场份额增加的同时，开利却在丢失市场份额。2001年政府建立了新的吸收式制冷机组国家标准，其中规定冷却水进水温度从原来的32变为30，而新的直燃机在制冷时LHV状态下COP最低为11(在HHV状态下为10)。这些指标被认为即使是现有的机型也很容易达到。2.3、制冷剂问题自1995年来，中国是世界上最大的CFC使用国。根据蒙特利尔议定书，中国计划在10年内淘汰使用CFC。中国淘汰CFC计划表：汽车空调系统到目2002年工商业制冷机到2

15、006年家用空调到2010年前使用HCFC22的制冷机将被使用HFC407C或410A的活塞、螺杆和涡旋机替代。制冷机组的制冷剂替换比单元式空调机组的替换要快得多。集中空调系统从CFC(R12)更换为HCFC(R22)的工作已完成。活塞、螺杆和涡旋机中的绝大多数仍旧使用R22。市场中有一些使用R134A和个别使用R407C的，通常是客户要求的。70%的离心机已从R22转向R134A。R134A也有使用其它的替代物如R407C和R123。不过，将是最通常的选择。24、单元式空调机组商业和多居室住宅使用的单元式空调机组的市场容量大约为80万100万台年。其中80%以上的是风冷分体式。10%左右是水

16、冷室内单元式。其中大多数是当地组装的，主要的厂商有：春兰、海尔、美的、格力、科龙、吉荣和华南。这部分市场正在快速成长。美的从两年前引进东芝开利的技术开始制造和销售VRF空调系统。对有合适热源特别是有余热或废热等场所或电力缺乏的场所，宜采用吸收式冷水机组。制冷机组一般以选用24台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。同一机房内可采用不同类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、能保证部分负荷下能高效运行的机组。选择活塞式冷水机组时，宜优先选用多机头自动联控的冷

17、水机组。选择电力驱动的冷水机组时，当单机空调制冷量1163kW时，宜选用离心式；5821163kW时，宜选用离心式或螺杆式；582kW时，宜选用活塞式。电力驱动的制冷机的制冷系数COP比吸收式制冷机的热力系数高，前者为后者的二倍以上。能耗由低到高的顺序为：离心式、螺杆式、活塞式、吸收式(国外机组螺杆式排在离心式之前)。但各类机组各有其特点，应用其所长。选择制冷机时应考虑其对环境的污染：一是噪声与振动，要满足周围环境的要求；二是制冷剂CFCs对大气臭氧层的危害程度和产生温室效应的大小，特别要注意CFCs的禁用时间表。在防止CFCs污染方向吸收式制冷机有着明显的优势。无专用机房位置或空调改造加装工

18、程可考虑选用模块式冷水机组。尽可能选用国产机组。我国制冷设备产业封闭水系统水温的选择，夏季要求水温低些，目的是提高能效，降低耗电功率。冬季水温不要太高，因为水温高时，虽然制冷量高了，但耗电功率也高了，能效系数变化不大。设计时要考虑采暖空调对象建筑物的同时使用系数。同时使用系数的取值与建筑物类型有关，与建筑物的数量有关，需通过理论计算和实测确定。住宅建筑空调负荷计算中同时使用系数的确定列出数据是：当住户100户时，该系数为0.7；当户数为100150户时，为0.650.7；当户数为150200户时为0.6。换热部分可参照以下步骤进行选择：2室外地下地热换热器的选型包括型式和结构的选取，对于给定的

19、建筑场地条件应尽量使设计在满足运行需要的同时成本最低。地热换热器的选型主要涉及以下几个方面：地热换热器的布置型式，包括埋管方式和联结方式，如图所示。埋管方式可分为水平式和垂直式。选择主要取决于场地大小、当地土壤类型以及挖掘成本，如果场地足够大且无坚硬岩石，则水平式较经济；如果场地面积有限时则采用垂直式布置，很多场合下这是唯一的选择。如果场地土中有坚硬的岩石，用钻岩石的钻头可以成功钻孔。联结方式有串联和并联两种，在串联系统中只有一个流体信道，而并联系统中流体在管路中可有两个以上的流道。封闭水系统水温的选择，夏季要求水温低些，目的是提高能效，降低耗电功率。冬季水温不要太高，因为水温高时，虽然制冷量

20、高了，但耗电功率也高了，能效系数变化不大。设计时要考虑采暖空调对象建筑物的同时使用系数。同时使用系数的取值与建筑物类型有关，与建筑物的数量有关，需通过理论计算和实测确定。住宅建筑空调负荷计算中同时使用系数的确定列出数据是：当住户100户时，该系数为0.7；当户数为100150户时，为0.650.7；当户数为150200户时为0.6。(五)直燃机机组直燃机设计选型时要确保同时满足冷热负荷的需要，但不设过大余量，以防造成主机投资浪费。一个系统最好配置两台以上主机且分别配置独立的冷却水循环泵、冷却塔及冷热水循环泵，这样可以使系统可靠性更高，低负荷时水泵电耗更低。由于直燃机运转时无振动、无磨损，运转可

21、靠，如选用单台主机也具有明显的经济优势而不降低其可靠性。标准型直燃机供热量是制冷量的80，即。如果热负荷大(如制冷时供卫生热水，或供暖时供卫生热水或供暖负荷大于制冷负荷)，则可选择高压发生器加大型以提高供热能力，或选择大冷量机组来实现(这样初投资较大)。每加大一号高压发生器，供热能力增加20，即Q增加08×0.2。如夏季制冷并供应卫生热水(按夏季制冷量选型)则有：，或，N为高压发生器的加大号数。如系统需夏季制冷、冬季供暖并供应卫生热水(满足夏季制冷量要求选定机型后校核冬季供热量)则：满足夏冬两季使用要求；如冬如冬季热负荷大，采取加大高压发生器满足；季热负荷大，采取加大机组型号来满足使

22、用要求（，指机组加大型号后的制冷量）。若须加大机组型号满足使用要求，则夏季靠调节燃烧器以保证经济运行。在过渡季节系统则靠调节燃烧器火头以保证经济运行。另外，制冷量和供热量的比例也可利用一些阀门来调节实现。(六)热泵机组机组负荷选择风冷热泵机组的容量通常是根据建筑物的夏季冷负荷来选择，同时对冬季热负荷进行校核计算如果机组供热量大于采暖负荷，则该机组满足冬季采暖要求；如果采暖负荷大于机组供热量，可按下面2种情况考虑：当机组供热量小于等于采暖负荷的5060时，可增加辅助电加热装置；反之则应综合考虑初投资和运行费用来确定机组的容量，即适当加大机组的装机容量辅助电加热装量的形式风冷热泵机组空调系统的辅助

23、电加热装置有以下几种形式可供选择：(1)在风机盘管系统中设置小型锅炉，以此来提高冬季机组的供水温度；(2)在有另外热源(热水或废热水)时，可采用扳式热交换器提高冬季供水温度；(3)采用直烧式(气源可为水煤气、天煤气、柴油等)10、需要留出的观察孔以及仪表安装孔位置和个数，风机供电的引线位置走向。11、机组的基础应高于室内地平面，基础四周应设有排水沟或地漏，以便排除冷凝水和放空设备底部存水。12、机组四周或机组与机组（多台时）布置时应留出足够的操作和检修空间。13、考虑到机组防腐性能，箱体材料最好选用镀锌钢板、玻璃钢或特殊铝合金。对于黑色金属制作的构件表面应作过防腐处理；对于玻璃钢箱体应采用氧指

24、数不小于30的阻燃树脂制作。14、机组漏风率标准：机组漏风率不大于3%（1）机组内静压保持700Pa时，（2）净化空调系统的机组内静压保持1000Pa、洁净度低于1000级时，机组漏风率不大于2%；洁净度高于或等于1000级时，机组漏风率不大于1%。对机组性能考核要求：机组的风量、余压、供冷量和供热量的实测值应大于或等于其名义值的93%。机组的水阻力和输入功率的实测值不得大于其名义值的110%。基本参数应符合下列规定：a机组风量实测b值不低于额定值的95%，全压实测值不低于额定值的88%。机组额定供冷量的空气焓降应不小于17kJ/kg；新风机组的空气焓降应不小于34kJ/kg。c机组供热量的空

25、气温升至少应不小于蒸机组在85%的额定汽加热时温升20热水加热时温升15电压下能正常启动和工作。机组的盘管及其管路在下列相应条a冷水盘管在980kPa压力件下应能长期正常运行，且无渗漏：表4.1新风机组选型风量参数表每人所需新风量Q(m*m*m/h)房间新风换气次数P(次/h)一般病房17-42一般病房1.06-2.65体育8-20体育0.5-1.25影剧院,百货商8.5-21影剧院,百货商1.06-2.66办公室25-62办公室1.56-3.9计算机房40-100计算机房2.5-6.25餐厅20-50餐厅1.25-3.13高级客房30-75高级客房1.88-4.69会议室50-125会议室3

26、.13-7.81备注：（1）确定房间所需新风量时，应根据房间空间大小及室内人员数量综合考虑。根据上表推荐资料分别按“每人所需新风量”和“房间新风换气次数”计算出新风数量值，取二者中较大值，作为设备选型依据。（2）对于特殊行业，如医院（手术室、特护窝病房）、实验室、工业车间、按文书行业相关规范条例确定所需新风量。3、确定制冷量及制热量的设计工况；4、原则上一台新风机组只负责一层楼面所需的新风量；三、风机盘管设备选型步骤如下：式、规格、风口位置等要求。1、明确所选用机组的型在选用风机盘管制冷机组时，是把设计预热负荷与机组显热负荷相匹配。在大多数情况下，盘管有足够的潜热容量，可满足设计需要。如使用室

27、外空气则相应修整其负荷及计算公式：水温升（）=空气温升（db）要求：先要确定工作制冷：室内预热制冷负荷（），室内总热制冷负荷（），制热：进风温度（db/wb），进水温度（），风量（）；通常按制冷选用的机组，供暖能力是足够的，回执量是按照水流量相同时来选定的。即用进水温度来满足室内所需加热负荷。室内加热负荷（），进风温度（）。水温及压降等参数。然后再确定机组规格、水量、所需2、明确所选用机组的接水管左出或右出方3、明确风机电动机轴承是否采用含向（与管道布置等有关）。油或不含油轴泵。若选用不含油轴泵，使用中一贯内按规定定期加油。4、注意出水的保温措施，以免夏季使用时产生凝露，污损室内建筑物。5、冬季通热水，水温一般不超过60，可减少结垢，同6、机组盘时减轻冷热交替作用使胀管胀紧力减弱，影响传热。管最高处设置放气阀。四、冷水塔类综述中温塔、常温塔。横流塔与逆流塔。1、按照被冷却水的温度选择：高温塔、2、按照安装位置的现状及对噪声的要求选择：3、按照冷水机组的冷却水量选择冷却水量，4、选用多原则上冷却塔的水量要略大于冷水机组的冷却水量。