磁悬浮离心式冷水机组的应用案例及能耗分析

1、项目概况

酒店地上建筑面积39389.67 m2，酒店所在建筑高度149.6 m，地上34层，地下2层。酒店功能区位于裙楼1至4层和塔楼23至34层，酒店功能包括大堂、酒吧、餐饮、宴会会议、康体泳池、客房、行政酒廊及后勤配套、机动车停车库等。

2、冷热源系统设计

1）酒店夏季设计冷负荷为3938.5 kW，冬季设计热负荷为 2158 kW。冷负荷指标为103 W/m2，热负荷指标为 55 W/m2。

2）项目集中冷源由磁悬浮变频离心式冷水机组提供，冷水机组主机房设置在地下二层，设有 3台制冷量为1 406 kW/台（400 RT）的磁悬浮冷水机组，制冷剂为环保 R134a，冷冻水供回水温度为7 ℃/12 ℃，冷却水供回水温度为30 ℃/35 ℃。

3）项目酒店分为2个区，其中1至4层为低区，客房23至34层为高区。

4）冷却塔采用超低噪音方形横流冷却塔，设置在裙楼屋顶。

5）空调冷冻水循环泵、冷却水循环泵、采用卧式端吸清水离心泵，水泵与冷水机组、冷却塔均一一对应，并采用变频控制。

6）冷水机组设有全自动清洗装置。冷源系统主要设备配置见表1。

3、机组性能与经济性测算及分析

3.1 磁悬浮与高效离心机组初期投资对比分析

磁悬浮变频离心式冷水机组设备配置及投资见表2，高效定频离心机冷水机组设备配置及投资见表3。通过表2、表3可知，项目酒店磁悬浮系统工程前期投资为人民币551万元，如采用高效离心式冷水机组系统工程投资为人民币386万元，可见磁悬浮较高效离心式机投资多165万元，是高效离心式冷水机组投资的1.43倍。

3.2 磁悬浮与高效离心机组运行主要性能参数对比分析

为了提高对比的准确性、可靠性，用于比较的磁悬浮机组和高效离心式冷水机组均为某国际知名品牌旗下的机型，两种机型主要性能参数见表4。

由表 4 可见，磁悬浮冷水机在标准工况下的名义性能系数 COP 较高效离心机高出5%，综合部分性能系数 IPLV 高出 37%，运行噪声值低 10 dB,使用寿命相比长达10年，在主要性能指标方面均明显优于高效离心机。3.3 磁悬浮与高效离心机组运行费用对比分析根据项目酒店所在城市前期调研数据，结合当地气候环境因素特点，酒店正常运营阶段不同月份磁悬浮离心式冷水机组与高效离心式冷水机组负载率、运行能耗及能耗费用分别见表5、表6。

由表 5、表 6 可知，采用磁悬浮机组较高效离心机组可节省电量 650 285 kWh/年, 节约电费715 313元/年，超出高效离心机部分的投资回收期2.3年。如按磁悬浮机组设计使用寿命25年测算，则 25年一共可节省电量 1 626 万 kWh，节约电费1 788万元。

4、总结

通过上述分析及测算，结合机组性能参数可知，磁悬浮变频离心式冷水机组前期投资明显高于高效离心式冷水机组，但运行能耗及费用低，投资回收期短，尤其是在24 h运行的酒店项目中磁悬浮机组节能效果更加突出。同时，由于磁悬浮机组采用自动磁悬浮轴承、变频驱动等技术，使磁悬浮机组具有运行稳定、使用寿命长、噪声低、维护简单等优点。