在過去的2019年,商用供暖和集中供暖市場顯著增長,以50P為主的大型渦旋空氣源熱泵供暖機(jī)一度賣到斷貨,整體預(yù)計(jì)漲幅在30%左右!而在有些大型項(xiàng)目中,也會看到螺桿機(jī)的身影。那么,對于大型采暖項(xiàng)目來說,兩者之間有何區(qū)別,具體項(xiàng)目如何抉擇呢?
本文將在技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性兩方面進(jìn)行全面對比。想看結(jié)論的直接到文章末尾即可!
一、技術(shù)性對比
1.機(jī)組容量
渦旋式熱泵機(jī)組采用渦旋壓縮機(jī),渦旋壓縮機(jī)單臺容量相對較小,為5~20HP,每臺機(jī)組配置2~4臺壓縮機(jī),單臺熱泵機(jī)組容量最高可達(dá)到80HP,可以供應(yīng)2000㎡左右采暖面積,通過模塊組合或機(jī)組并聯(lián)形式提升容量,應(yīng)用于大型項(xiàng)目,是現(xiàn)在主流的空氣源熱泵集中供暖形式。
螺桿式熱泵機(jī)組采用螺桿式壓縮機(jī),理論上螺桿壓縮機(jī)的容量范圍為100~500冷噸之間,但受限于風(fēng)冷換熱量和機(jī)組體積等,目前空氣源螺桿式熱泵機(jī)組一般使用小型螺桿壓縮機(jī),容量大小約140~700HP,單臺機(jī)組容量大小相對渦旋式熱泵機(jī)組有了較大突破。
2.能效
在標(biāo)況下,兩者的制熱COP都在3.5左右,標(biāo)況下兩者COP差距不大,螺桿式機(jī)組的相對于渦旋機(jī)組略高3%~6%。
在低環(huán)溫下,兩者都存在冷媒流量不足造成的衰減,其中渦旋式熱泵衰減較小,螺桿式熱泵衰減相對較大。
3.低溫制熱
螺桿式機(jī)組在北方區(qū)域難以推廣的一大難題在于低溫制熱衰減。由于低溫環(huán)境下,蒸發(fā)器吸熱量不足,導(dǎo)致蒸發(fā)冷媒流量不足,整體的制熱能力衰減大。
螺桿式機(jī)組采用R134a冷媒,相比于渦旋式機(jī)組采用R410A冷媒,其工作壓力較低,低溫環(huán)境下冷媒蒸發(fā)更困難,導(dǎo)致螺桿式機(jī)組在低環(huán)境溫度下,制熱能力衰減相對于渦旋式機(jī)組更高。
綜合以上差異,螺桿機(jī)更適用于華南、華中等地區(qū),而對于氣溫低、制熱需求大的北方地區(qū),則更適合用渦旋式機(jī)組。
4.控制靈活度
靈活的控制是節(jié)能重要實(shí)現(xiàn)方式,渦旋式壓縮機(jī)在這方面明顯表現(xiàn)更為出色。一方面渦旋式機(jī)組容量較小,可以實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制,對于供應(yīng)時(shí)間不同、需求不一的區(qū)域單獨(dú)供應(yīng),滿足不同的時(shí)間和溫度需求;
另一方面對于使用率變化較大的功能區(qū),系統(tǒng)各并聯(lián)機(jī)組開啟數(shù)量可以靈活調(diào)節(jié),機(jī)組壓縮機(jī)開啟數(shù)量和頻率也可以靈活調(diào)節(jié),節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
而螺桿式機(jī)組相對不靈活,大面積的末端區(qū)域僅靠一臺機(jī)組供應(yīng),一開全開不利于系統(tǒng)分區(qū)調(diào)節(jié),對于一些辦公項(xiàng)目的分區(qū)計(jì)費(fèi)需求也難以滿足。
5.可靠性
系統(tǒng)的可靠性體現(xiàn)在持續(xù)不斷的供應(yīng)熱量,渦旋式熱泵采暖系統(tǒng)中,機(jī)組間并聯(lián)連接,即便一臺故障,也不會影響其余機(jī)組運(yùn)行,系統(tǒng)仍能保持工作狀態(tài)。螺桿式熱泵采暖系統(tǒng)中,一般只有一到兩個(gè)機(jī)頭,一旦出現(xiàn)故障,系統(tǒng)將無法正常供應(yīng)熱量。
因而對于24小時(shí)營業(yè)場所,以及其余需要24小時(shí)連續(xù)供熱場所,如酒店、養(yǎng)老院等,更適合用渦旋式熱泵。
6.噪聲
對于大型建筑設(shè)備,噪聲是重要考慮因素之一。根據(jù)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》,不同類型建筑環(huán)境噪聲允許值如下表:
熱泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)噪聲主要來源為機(jī)組運(yùn)行噪聲,以實(shí)驗(yàn)室10m噪聲測試值為準(zhǔn),其中渦旋式熱泵機(jī)組噪聲值約為60dB(A)。螺桿式熱泵機(jī)組噪聲略大,整機(jī)出廠噪聲約為76dB(A),而在實(shí)際運(yùn)行中,螺桿機(jī)運(yùn)行噪音要大得多,這也是螺桿機(jī)最被項(xiàng)目方詬病的一點(diǎn)。
7.安裝占地
通常不管是螺桿式機(jī)組還時(shí)渦旋式機(jī)組,均布置在離末端使用區(qū)域距離適當(dāng)?shù)奈恢?,過近則會帶來噪聲污染、熱污染等問題,過遠(yuǎn)則會帶來熱損增加、成本增加等問題。
以10000㎡項(xiàng)目為例,熱負(fù)荷指標(biāo)為70W/㎡,總熱負(fù)荷為700kW,充分考慮機(jī)組衰減及各項(xiàng)附加系數(shù),選用5臺60匹渦旋式熱泵機(jī)組,渦旋機(jī)組單臺尺寸約為2.3m×1.2m,占地約為2.76㎡,間距保持在1m以上,直線排布占地面積約18.6㎡。(不考慮周邊進(jìn)排風(fēng)空間)
而選用螺桿式機(jī)組,用兩臺200HP機(jī)組,單臺機(jī)組占地6㎡左右,間距保持在2m,直線排布占地面積16㎡,綜合來看螺桿機(jī)占地面積會略小一些。
另外的區(qū)別在于,渦旋式機(jī)組化整為零,當(dāng)安裝位置不規(guī)則、環(huán)境復(fù)雜時(shí),更能夠充分利用空間,既可以集中布置在地面、頂樓,又可以分散布置在各層設(shè)備平臺。
而螺桿式機(jī)組體積大、重量大,對安裝空間和結(jié)構(gòu)承重要求高,必須使用大塊空地集中布置,并作特殊降噪處理。
8.運(yùn)輸便利
在機(jī)組安裝時(shí),設(shè)備運(yùn)輸、進(jìn)場也是重要影響因素,大型機(jī)組進(jìn)場通常要提前協(xié)調(diào)吊車吊裝,而一些改造項(xiàng)目,不便使用吊車,進(jìn)場極其不便。
渦旋式機(jī)組化整為零,單臺機(jī)組體積、重量適中,可以分散布置在地面、設(shè)備平臺、裙樓、頂樓,小型模塊機(jī)組可以通過電梯及叉車運(yùn)輸,方便經(jīng)濟(jì);
螺桿式機(jī)組不管是體積和重量都超出范圍,安裝時(shí)必須使用吊車,難度、成本和風(fēng)險(xiǎn)都比較高。
二、經(jīng)濟(jì)性對比
1.初投資
渦旋式熱泵機(jī)組和螺桿式熱泵機(jī)組主要區(qū)別在于主機(jī),系統(tǒng)即末端形式基本一致,因此出投資主要差異在于二者主機(jī)設(shè)備價(jià)格和主機(jī)安裝價(jià)格。
主機(jī)價(jià)格上,由于渦旋式熱泵是目前主流集中采暖熱源形式,價(jià)格梯度分布寬廣,既有價(jià)格比較高的產(chǎn)品,又有價(jià)格相對低的產(chǎn)品。
而供熱用螺桿機(jī)組目前較少應(yīng)用,價(jià)格相對較高,綜合來看,同樣項(xiàng)目螺桿式機(jī)組要比渦旋式機(jī)組造價(jià)高30%左右;
主機(jī)安裝上,渦旋式機(jī)組直接通過電梯、叉車進(jìn)行安裝,無需額外費(fèi)用,螺桿機(jī)組安裝必須使用吊車,單次收費(fèi)約2000元。
2.運(yùn)行費(fèi)用
運(yùn)行費(fèi)用上,兩者的差異主要在于制熱性能系數(shù)和部分負(fù)荷工況下的能效衰減,螺桿式機(jī)組的COP相對于渦旋機(jī)組略高3%~6%,在標(biāo)準(zhǔn)工況下滿負(fù)荷運(yùn)行,兩者差距不大,螺桿式機(jī)組節(jié)能一些。
但是渦旋壓縮機(jī)可以實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制,通過對使用率不高的功能區(qū)進(jìn)行單獨(dú)分區(qū),可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果,因此在實(shí)際使用過程中,二者差距并不大。
3.保養(yǎng)費(fèi)用
渦旋式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、磨損小、易損件少,通常十年以上都不需要專門維保,而一般螺桿壓縮機(jī)每2年需要進(jìn)行壓縮機(jī)清洗保養(yǎng),更換潤滑油,每次保養(yǎng)費(fèi)用大概3000元左右。
三、對比匯總
總體來講,不論是渦旋式熱泵機(jī)組還是螺桿式熱泵機(jī)組,都是空氣源熱泵的不同形式,螺桿式機(jī)組更適用于大面積定量供應(yīng),渦旋式機(jī)組則廣泛用于大小項(xiàng)目,并可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化調(diào)節(jié),將兩者各方面區(qū)別匯總列表如下:
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