中央空調(diào)方案的比較直膨式和水冷式?一、引言中央空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑中起著至關(guān)重要的作用，為人們提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。直膨式和水冷式中央空調(diào)是兩種常見的類型，它們各自具有獨特的優(yōu)勢和適用范圍。了解兩者的差異，對于正確選擇中央空調(diào)方案，提高系統(tǒng)的運行效率、降低成本以及保障室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。二、系統(tǒng)構(gòu)成直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)1.主要部件壓縮機：是系統(tǒng)的核心部件，通過壓縮制冷劑提高其壓力和溫度，為制冷循環(huán)提供動力。蒸發(fā)器：制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，吸收空氣熱量，使空氣降溫。冷凝器：高溫高壓的制冷劑在冷凝器中向外界散熱，將熱量釋放出去。節(jié)流裝置：如膨脹閥，使制冷劑壓力降低，進入蒸發(fā)器。空氣處理單元：包含風機、過濾器、表冷器等，對空氣進行過濾、冷卻、除濕等處理后送入室內(nèi)。2.系統(tǒng)集成：直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)通常將上述主要部件集成在一個或多個室外機組中，室外機組與室內(nèi)機通過制冷劑管道和控制線連接。室內(nèi)機根據(jù)需要分布在各個房間，直接處理室內(nèi)空氣。水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)1.主要部件壓縮機：同樣是系統(tǒng)的動力源，壓縮制冷劑。冷凝器：水冷式冷凝器依靠冷卻水帶走制冷劑的熱量，通常采用殼管式或板式冷凝器。蒸發(fā)器：與直膨式類似，制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)制冷。節(jié)流裝置：控制制冷劑流量。冷卻水泵：將冷卻水循環(huán)輸送至冷凝器。冷凍水泵：將冷凍水循環(huán)輸送至蒸發(fā)器和各個末端設(shè)備。冷卻塔：用于冷卻冷卻水，將熱量散發(fā)到大氣中。2.系統(tǒng)集成：水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)相對復(fù)雜，室外機包含壓縮機、冷凝器等，室內(nèi)機則通過冷凍水管道與末端設(shè)備連接，如風機盤管等。冷卻水泵、冷凍水泵和冷卻塔通常安裝在室外或?qū)ｉT的設(shè)備機房內(nèi)，通過管道與室外機和室內(nèi)末端形成一個完整的循環(huán)系統(tǒng)。三、工作原理直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)1.制冷循環(huán)：壓縮機將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，送入冷凝器。在冷凝器中，制冷劑向外界空氣散熱，變成中溫高壓的液態(tài)制冷劑。然后通過節(jié)流裝置，制冷劑壓力降低，進入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器內(nèi)，液態(tài)制冷劑蒸發(fā)吸收空氣熱量，使空氣降溫，同時制冷劑重新變成氣態(tài)，再回到壓縮機開始下一個循環(huán)。2.空氣處理過程：空氣經(jīng)過過濾器進入空氣處理單元，在表冷器處與低溫的蒸發(fā)器盤管進行熱交換，被冷卻和除濕。然后風機將處理后的空氣送入室內(nèi)，實現(xiàn)室內(nèi)空氣的調(diào)節(jié)。水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)1.制冷循環(huán)：與直膨式類似，壓縮機壓縮制冷劑后，制冷劑先進入水冷式冷凝器，冷卻水吸收制冷劑的熱量，使制冷劑變成液態(tài)。液態(tài)制冷劑經(jīng)過節(jié)流裝置進入蒸發(fā)器制冷，然后回到壓縮機。2.冷卻循環(huán)：冷卻水泵將冷卻水從冷卻塔輸送至冷凝器，冷卻水吸收制冷劑熱量后溫度升高，再回到冷卻塔。在冷卻塔中，冷卻水與空氣進行熱交換，將熱量散發(fā)到大氣中，冷卻后的水再由冷卻水泵送回冷凝器循環(huán)使用。3.冷凍水循環(huán)：冷凍水泵將蒸發(fā)器出來的低溫冷凍水輸送至各個末端設(shè)備，如風機盤管。在末端設(shè)備中，冷凍水吸收室內(nèi)空氣熱量，溫度升高后再回到蒸發(fā)器進行冷卻循環(huán)。四、性能特點直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)1.安裝便捷：系統(tǒng)集成度高，室外機組和室內(nèi)機之間連接相對簡單，安裝空間要求較小，施工周期短，適合對安裝空間有限或施工時間緊迫的場所。2.靈活性好：室內(nèi)機可以根據(jù)房間布局靈活布置，能夠快速滿足不同區(qū)域的空調(diào)需求，對于一些小型商業(yè)場所或辦公空間的局部改造較為方便。3.調(diào)節(jié)響應(yīng)快：由于制冷劑直接在室內(nèi)機蒸發(fā)制冷，系統(tǒng)對室內(nèi)溫度變化的響應(yīng)速度較快，能夠迅速調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫度，提供更舒適的體驗。4.部分負荷效率：在部分負荷運行時，直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)可以通過壓縮機的變頻控制等方式，較好地保持較高的能效比，節(jié)能效果相對明顯。5.噪音影響：室外機組的壓縮機等設(shè)備運行時會產(chǎn)生一定噪音，對于對噪音要求較高的場所，如醫(yī)院、學校的某些區(qū)域等，可能需要采取額外的隔音措施。水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)1.能效較高：水冷式冷凝器利用冷卻水散熱，其散熱效率相對較高，使得整個系統(tǒng)在滿負荷運行時能效比通常較高，能夠節(jié)省運行成本。2.制冷量范圍大：適用于大型商業(yè)建筑、工業(yè)廠房等制冷量需求較大的場所，能夠提供較大的制冷量，滿足大面積空間的空調(diào)需求。3.運行穩(wěn)定性好：系統(tǒng)相對成熟，各部件分工明確，運行穩(wěn)定性較高，維護相對簡單，長期運行可靠性有保障。4.水質(zhì)要求：對冷卻水的水質(zhì)有一定要求，如果水質(zhì)處理不當，可能會導(dǎo)致冷凝器結(jié)垢等問題，影響系統(tǒng)性能和使用壽命，需要配備專門的水質(zhì)處理設(shè)備。5.占地面積：需要設(shè)置冷卻塔、冷卻水泵房等設(shè)備，占地面積相對較大，對于一些場地空間有限的項目可能不太適用。五、適用場景直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)1.小型商業(yè)場所：如小型超市、便利店、咖啡店等，面積一般在幾百平方米以內(nèi)，直膨式系統(tǒng)的安裝便捷性和靈活性能夠快速滿足其空調(diào)需求，且相對成本較低。2.辦公空間局部改造：寫字樓內(nèi)部分區(qū)域的新增或改造項目，直膨式室內(nèi)機可靈活布置，不影響原有裝修和布局，施工對辦公影響較小。3.小型工業(yè)廠房：對制冷量需求不是特別大，且對安裝空間和施工速度有要求的小型工業(yè)廠房，直膨式中央空調(diào)可作為一種選擇。4.對噪音要求相對較低的場所：如一些倉庫、物流中心等，在滿足使用功能的前提下，可接受一定程度的室外機噪音。水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)1.大型商業(yè)建筑：商場、酒店、大型寫字樓等，這些場所制冷量需求大，水冷式中央空調(diào)的高能效和大制冷量范圍能夠很好地滿足需求，同時長期運行成本優(yōu)勢明顯。2.工業(yè)廠房：大型工廠車間等對空調(diào)要求較高且制冷量需求大的工業(yè)場所，水冷式系統(tǒng)的穩(wěn)定性和較大制冷量供應(yīng)能力使其成為理想選擇。3.對噪音敏感的場所：醫(yī)院、學校的病房、教室等區(qū)域，水冷式中央空調(diào)通過合理的布局和隔音措施，可以有效降低噪音影響，滿足對環(huán)境安靜度的要求。4.有集中設(shè)備機房空間的場所：具備足夠空間設(shè)置冷卻塔、水泵房等設(shè)備的建筑，能夠充分發(fā)揮水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢，實現(xiàn)高效運行。六、能耗分析直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)1.部分負荷能耗：在部分負荷運行時，直膨式系統(tǒng)通過壓縮機變頻等技術(shù)手段，能較好地調(diào)節(jié)制冷量，降低能耗。例如，當負荷降低至50%時，通過優(yōu)化控制，其能耗可降低至滿負荷時的30%40%左右。2.滿負荷能耗：滿負荷運行時，由于系統(tǒng)直接利用空氣散熱，存在一定的能量損失，能效比相對水冷式系統(tǒng)略低。一般來說，其滿負荷能效比在3.03.5左右。3.全年能耗：綜合考慮不同負荷情況，直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)在全年運行中，對于一些負荷波動較大且部分負荷運行時間較長的場所，總體能耗可能相對較高。但在一些小型且負荷相對穩(wěn)定的場所，通過合理選型和控制，能耗也能保持在可接受范圍內(nèi)。水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)1.部分負荷能耗：水冷式系統(tǒng)在部分負荷時，通過調(diào)節(jié)冷卻水泵和冷凍水泵的運行頻率等方式，也能實現(xiàn)一定程度的節(jié)能。不過，由于其冷凝器散熱方式的特點，在部分負荷下的節(jié)能效果相對直膨式系統(tǒng)沒有那么顯著。當負荷降低至50%時，能耗一般降低至滿負荷時的50%60%左右。2.滿負荷能耗：滿負荷運行時，水冷式冷凝器利用冷卻水散熱效率高，使得整個系統(tǒng)能效比通常較高。其滿負荷能效比一般能達到3.54.0甚至更高，這意味著在滿負荷情況下，水冷式系統(tǒng)比直膨式系統(tǒng)更節(jié)能。3.全年能耗：對于大型建筑或全年負荷較為穩(wěn)定且負荷率較高的場所，水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)由于其滿負荷能效高，全年能耗相對較低，能為用戶節(jié)省大量運行成本。七、維護保養(yǎng)直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)1.維護周期：定期對室外機組和室內(nèi)機進行維護，一般建議每年至少進行一次全面保養(yǎng)。2.維護內(nèi)容：檢查壓縮機的運行狀況，包括電流、電壓、油溫等，確保其正常運行。清潔蒸發(fā)器和冷凝器的翅片，防止灰塵堵塞影響換熱效率。檢查制冷劑管路是否有泄漏，如有泄漏及時修復(fù)。更換空氣過濾器，保證室內(nèi)空氣質(zhì)量。對風機等部件進行潤滑和檢查，確保其正常運轉(zhuǎn)。3.常見故障及處理：制冷效果不佳：可能原因包括制冷劑泄漏、蒸發(fā)器結(jié)霜、空氣過濾器堵塞等。處理方法為檢查制冷劑壓力，補充制冷劑；清理蒸發(fā)器，調(diào)整除霜控制；更換空氣過濾器。噪音過大：可能是壓縮機故障、風機松動等原因。需檢查壓縮機部件，緊固風機等松動部件。水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)1.維護周期：同樣建議每年進行一次全面維護，對于冷卻水系統(tǒng)，由于水質(zhì)問題可能導(dǎo)致結(jié)垢等，維護周期可能需要適當縮短，例如每半年進行一次冷卻水系統(tǒng)的專門維護。2.維護內(nèi)容：檢查壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器等設(shè)備的運行參數(shù)和狀況。對冷卻水系統(tǒng)進行水質(zhì)檢測和處理，如添加緩蝕劑、殺菌劑等，防止結(jié)垢和腐蝕。清洗冷凝器和蒸發(fā)器的換熱表面，去除污垢。檢查冷卻水泵和冷凍水泵的軸承、密封等部件，進行必要的潤滑和更換。維護冷卻塔，包括清理填料、檢查風機等。3.常見故障及處理：制冷量下降：可能是冷凝器結(jié)垢、制冷劑泄漏、水泵故障等原因。處理方法為清洗冷凝器，檢查制冷劑系統(tǒng)，維修水泵。冷卻水系統(tǒng)問題：如水質(zhì)惡化導(dǎo)致的設(shè)備腐蝕、結(jié)垢，需加強水質(zhì)處理，更換受損部件。八、成本比較設(shè)備采購成本1.直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)：對于小型項目，直膨式系統(tǒng)由于其集成度高，設(shè)備相對緊湊，采購成本可能相對較低。例如，一個500平方米的小型商業(yè)場所，采用直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)，設(shè)備采購成本可能在1525萬元左右。但對于大型項目，由于需要多個室外機組并聯(lián)，且制冷量較大時設(shè)備規(guī)格要求高，采購成本可能會有所增加。2.水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)：小型項目采用水冷式系統(tǒng)時，因系統(tǒng)相對復(fù)雜，包含冷卻塔、水泵等設(shè)備，采購成本會高于直膨式系統(tǒng)。如同樣500平方米的小型商業(yè)場所，水冷式系統(tǒng)設(shè)備采購成本可能在2030萬元左右。然而，對于大型建筑項目，水冷式系統(tǒng)的制冷量優(yōu)勢使其在滿足大負荷需求時設(shè)備配置相對更合理，采購成本在大規(guī)模下可能更具優(yōu)勢。例如，一個5000平方米的商場，水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備采購成本可能在100150萬元左右，而直膨式系統(tǒng)可能因設(shè)備數(shù)量過多導(dǎo)致采購成本更高。安裝成本1.直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)：安裝較為簡便，施工周期短，安裝成本相對較低。一般小型項目安裝成本每平方米在200300元左右。大型項目中，由于室內(nèi)機分布多，制冷劑管道鋪設(shè)工作量大，安裝成本會有所上升，但總體仍低于水冷式系統(tǒng)。2.水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)：系統(tǒng)安裝復(fù)雜，需要設(shè)置機房，安裝冷卻塔、水泵等設(shè)備，施工難度大，施工周期長。安裝成本每平方米通常在300500元左右，比直膨式系統(tǒng)高出不少。運行成本1.直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)：如前文所述，在部分負荷運行時節(jié)能效果較好，但滿負荷能效略低。總體運行成本在一些小型且負荷波動大的場所相對較高，而在部分負荷占比較大的小型穩(wěn)定負荷場所，通過合理控制運行成本也可接受。例如，一個小型辦公室，每年運行成本可能在500010000元左右。2.水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)：滿負荷能效高，對于大型建筑或全年負荷穩(wěn)定且負荷率高的場所，運行成本優(yōu)勢明顯。例如，一個大型商場每年運行成本可能比直膨式系統(tǒng)低20%30%左右，能為用戶節(jié)省大量費用。總體成本1.小型項目：對于小型商業(yè)場所或辦公空間局部改造項目，直膨式中央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)備采購成本和安裝成本上相對較低，雖然運行成本在部分情況下可能略高，但總體成本可能更具優(yōu)勢。2.大型項目：在大型商業(yè)建筑、工業(yè)廠房等項目中，水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)盡管設(shè)備采購成本和安裝成本初期較高，但因其高能效和大制冷量范圍，運行成本低，長期來看總體成本更經(jīng)