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大型供暖项目选择涡旋空气源热泵供暖机还是冷风螺杆机?

作者:空气源热泵 来源:未知 点击: 发布日期:2020-06-22
信息摘要:
在过去的2019年,商用供暖和集中供暖市场显著增长,以50P为主的大型涡旋空气源热泵供暖机一度卖到断货,整体预计涨幅在30%左右!而在有些大型项目中,也会看到螺杆机的身影。那么…

在过去的2019年,商用供暖和集中供暖市场显著增长,以50P为主的大型涡旋空气源热泵供暖机一度卖到断货,整体预计涨幅在30%左右!而在有些大型项目中,也会看到螺杆机的身影。那么,对于大型采暖项目来说,两者之间有何区别,具体项目如何选择呢?

 

 

本文将在技术性和经济性两方面进行全面对比。想看结论的直接到文章末尾即可!

 

 

一、技术性对比

 

1.机组容量

 

 

 

涡旋式热泵机组采用涡旋压缩机,涡旋压缩机单台容量相对较小,为5~20HP,每台机组配置2~4台压缩机,单台热泵机组容量最高可达到80HP,可以供应2000㎡左右采暖面积,通过模块组合或机组并联形式提升容量,应用于大型项目,是现在主流的空气源热泵集中供暖形式。

 

 

螺杆式热泵机组采用螺杆式压缩机,理论上螺杆压缩机的容量范围为100~500冷吨之间,但受限于风冷换热量和机组体积等,目前空气源螺杆式热泵机组一般使用小型螺杆压缩机,容量大小约140~700HP,单台机组容量大小相对涡旋式热泵机组有了较大突破。

 

 

2.能效

 

 

 

在标况下,两者的制热COP都在3.5左右,标况下两者COP差距不大,螺杆式机组的相对于涡旋机组略高3%~6%。

 

在低环温下,两者都存在冷媒流量不足造成的衰减,其中涡旋式热泵衰减较小,螺杆式热泵衰减相对较大。

 

3.低温制热

 

 

 

螺杆式机组在北方区域难以推广的一大难题在于低温制热衰减。由于低温环境下,蒸发器吸热量不足,导致蒸发冷媒流量不足,整体的制热能力衰减大。

 

螺杆式机组采用R134a冷媒,相比于涡旋式机组采用R410A冷媒,其工作压力较低,低温环境下冷媒蒸发更困难,导致螺杆式机组在低环境温度下,制热能力衰减相对于涡旋式机组更高。

 

综合以上差异,螺杆机更适用于华南、华中等地区,而对于气温低、制热需求大的北方地区,则更适合用涡旋式机组。

 

4.控制灵活度

 

 

 

灵活的控制是节能重要实现方式,涡旋式压缩机在这方面明显表现更为出色。一方面涡旋式机组容量较小,可以实现分区控制,对于供应时间不同、需求不一的区域单独供应,满足不同的时间和温度需求;

 

 

另一方面对于使用率变化较大的功能区,系统各并联机组开启数量可以灵活调节,机组压缩机开启数量和频率也可以灵活调节,节省运行费用。

 

而螺杆式机组相对不灵活,大面积的末端区域仅靠一台机组供应,一开全开不利于系统分区调节,对于一些办公项目的分区计费需求也难以满足。

 

5.可靠性

 

 

 

系统的可靠性体现在持续不断的供应热量,涡旋式热泵采暖系统中,机组间并联连接,即便一台故障,也不会影响其余机组运行,系统仍能保持工作状态。螺杆式热泵采暖系统中,一般只有一到两个机头,一旦出现故障,系统将无法正常供应热量。

 

因而对于24小时营业场所,以及其余需要24小时连续供热场所,如酒店、养老院等,更适合用涡旋式热泵。

 

6.噪声

 

对于大型建筑设备,噪声是重要考虑因素之一。根据《民用建筑隔声设计规范》,不同类型建筑环境噪声允许值如下表:

 

 

热泵机组运行时噪声主要来源为机组运行噪声,以实验室10m噪声测试值为准,其中涡旋式热泵机组噪声值约为60dB(A)。螺杆式热泵机组噪声略大,整机出厂噪声约为76dB(A),而在实际运行中,螺杆机运行噪音要大得多,这也是螺杆机最被项目方诟病的一点。

 

7.安装占地

 

 

 

通常不管是螺杆式机组还是涡旋式机组,均布置在离末端使用区域距离适当的位置,过近则会带来噪声污染、热污染等问题,过远则会带来热损增加、成本增加等问题。

 

以10000㎡项目为例,热负荷指标为70W/㎡,总热负荷为700kW,充分考虑机组衰减及各项附加系数,选用5台60匹涡旋式热泵机组,涡旋机组单台尺寸约为2.3m×1.2m,占地约为2.76㎡,间距保持在1m以上,直线排布占地面积约18.6㎡。(不考虑周边进排风空间)

 

而选用螺杆式机组,用两台200HP机组,单台机组占地6㎡左右,间距保持在2m,直线排布占地面积16㎡,综合来看螺杆机占地面积会略小一些。

 

另外的区别在于,涡旋式机组化整为零,当安装位置不规则、环境复杂时,更能够充分利用空间,既可以集中布置在地面、顶楼,又可以分散布置在各层设备平台。

 

而螺杆式机组体积大、重量大,对安装空间和结构承重要求高,必须使用大块空地集中布置,并作特殊降噪处理。

 

8.运输便利

 

在机组安装时,设备运输、进场也是重要影响因素,大型机组进场通常要提前协调吊车吊装,而一些改造项目,不便使用吊车,进场极其不便。

 

涡旋式机组化整为零,单台机组体积、重量适中,可以分散布置在地面、设备平台、裙楼、顶楼,小型模块机组可以通过电梯及叉车运输,方便经济;

 

螺杆式机组不管是体积和重量都超出范围,安装时必须使用吊车,难度、成本和风险都比较高。

 

二、经济性对比

 

1.初投资

 

 

 

涡旋式热泵机组和螺杆式热泵机组主要区别在于主机,系统即末端形式基本一致,因此出投资主要差异在于二者主机设备价格和主机安装价格。

 

主机价格上,由于涡旋式热泵是目前主流集中采暖热源形式,价格梯度分布宽广,既有价格比较高的产品,又有价格相对低的产品。

 

而供热用螺杆机组目前较少应用,价格相对较高,综合来看,同样项目螺杆式机组要比涡旋式机组造价高30%左右;

 

主机安装上,涡旋式机组直接通过电梯、叉车进行安装,无需额外费用,螺杆机组安装必须使用吊车,单次收费约2000元。

 

2.运行费用

 

 

 

运行费用上,两者的差异主要在于制热性能系数和部分负荷工况下的能效衰减,螺杆式机组的COP相对于涡旋机组略高3%~6%,在标准工况下满负荷运行,两者差距不大,螺杆式机组节能一些。

 

但是涡旋压缩机可以实现分区控制,通过对使用率不高的功能区进行单独分区,可以实现节能效果,因此在实际使用过程中,二者差距并不大。

 

3.保养费用

 

 

 

涡旋式压缩机结构简单、磨损小、易损件少,通常十年以上都不需要专门维保,而一般螺杆压缩机每2年需要进行压缩机清洗保养,更换润滑油,每次保养费用大概3000元左右。

 

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