1 项目概况

　　中国商飞公司设计研发中心位于上海市张江高科技园区南区，规划用地近80万m2，总体规划建筑面积约60万m2，分行政办公区、综合设计研发区、工程试验区、创新技术区、辅助配套区、预留发展区等6大区域，可容纳3 500～5 000人集中办公。新园区以数字化/信息化为支撑，集基础研究、工程设计、系统试验、情报档案、数据交换、技术交流、专业培训、院士专家工作站、博士后流动工作站等为一体。中国商飞公司设计研发中心一期工程建设设计研发中心、综合试验室、机构功能试验室和一期配套的建设等，建筑面积达10万m2。

　　2 设计参数

　　该项目中央空调室外设计参数如表1所示，室内设计参数如表2所示。

　　表1 室外设计参数 

        表2 室内设计参数 

　　3 EKAS“Apollo”系列R134a超高效风冷螺杆热泵产品特点

　　（1）采用EK最新HFC-134a专用高效双螺杆压缩机，专利的螺杆转子设计，采用全新的间隙与喷油设计，全面提高满载及减载运行效率，专利滑块设计，无级调节，确保机组无论满载还是部分负荷工况均高效运行，部分负荷运行效率提高15%。

　　（2）最高规格认证：率先通过最严谨的欧盟PED压力容器认证、“欧盟安全法规认证CE mark”、“美国实验室国家认证UL”、“CRAA认证”等国内外专业认证。

　　（3）全新高效油分离器，分油效率高达99.8%。

　　（4）双重过冷设计，采用独创的风侧二次冷却系统，及新型的经济器循环设计，大幅提升机组的制冷能力和制冷效率。

　　（5）超高能效比，机组满负荷能效比高达3.56，远超于国家一级能效，成为行业内最高能效、最节能产品之一。[NextPage]

　　4 方案分析

　　中国商飞公司设计研发中心一期，需求空调负荷的建筑分别为分支1、2、3楼、设计研发大楼、职工食堂、客户选型中心和档案中心等，其在夏季室外环境温度34.6 ℃工况的下设计的总冷量是19 889 kW，在冬季室外环境温度-1.2 ℃工况下的设计的总热量是12 367.8 kW，综合考虑到上海的最冷月和最热月的气温分布，结合风冷热泵运行的高效环境区间，此项目最终选用EK风冷螺杆热泵的设计方案。

　　4.1 冷热源设置

　　此项目共选用EKAS085AR0机组4台、EKAS115AR0机组4台、EKAS250AR0机组4台、EKAS140AR0机组2台、EKAS225AR0机组2台、EKAS275AR0机组2台，共18台环保冷媒的螺杆式风冷热泵机组来满足此项目的夏季制冷和冬季采暖的需求。风冷螺杆机组设置于屋面。空调水系统采用一次泵定流量系统，冷、热水循环泵分别设置，与空气源热泵机组一一对应，放置于屋顶。夏季冷冻水供回水温度为7/12 ℃；冬季热水供回水温度为45/40 ℃。

　　4.2 空调末端系统

　　（1）共享大厅采用低速一次回风全空气空调系统，侧送下回，送风采用球形喷口，冬夏季根据需要电动调节出风角度。

　　（2）会议室设置全热交换器，回收利用排风中的能量，降低空调运行费用。

　　（3）大会议室设置组合式热回收空气处理机组，回收利用排风中的能量。采用上送下回形式，送风用旋流风口，夏季全部打开，冬季电动关闭部分支路，提高送风速度，使热气流能送到房间下部人员活动区域。

　　（4）其余办公室、会议室等房间采用风机盘管加新风空调方式，控制灵活，使用方便；会议室设机械排风系统。

　　4.3 空调新风系统

　　（1）风机盘管系统：空调新风由每层的吊顶新风机组处理后送入各空调使用房间；引入房间的各新风支管上设手动调节阀。新风机组内设方便更换的滤网。

　　（2）全空气空调系统：空调新风由室外引入，在空调机组内与空调回风混合，经机组盘管降温（或加热）后送出；调试时空调新风量按设计值调试，确定回风管上调节阀的开度；空调送、回风管接出空调机房时，风管上设70 ℃自动关闭防火调节阀。

　　（3）组合式空调机组的新风管处，设置气密保温电动调节阀，与送风机联动，风机启动，风阀打开，风机关闭，风阀关闭；空调机组自带的新风阀与回风阀之间亦联动，根据室外焓值与回风焓值进行调节新风阀与回风阀的开度，控制新风量与回风量的比例，以保证设计的室内参数，并最大限度地利用天然冷源，以达到节能的目的。[NextPage]

　　5 3种中央空调方案的综合分析

　　将风冷螺杆冷（热）水机组、水冷螺杆机组制冷+锅炉制热、多联机系统这3种中央空调方案进行综合分析，如表3所示。

         表3    3种中央空调方案的综合分析

　　机房要求露天室外安装，不占有效建筑面积作机房，节省室内面积。且机组台数少，占地面积小。（1）水冷螺杆机组安装需要专门的机房，占用室内面积；（2）冬季制热用锅炉安装也需要专门的锅炉房，占用室内面积；（3）冷却塔一般安装在建筑的屋顶。 露天室外安装，但因设备制冷能力小，数量多，对于大型建筑物，设备占地面积大。[NextPage]

　　EMC（电磁兼容性）问题该系统采用成熟的技术和制造工艺,稳定性好，不存在EMC（电磁干扰）问题。稳定性好，不存在EMC（电磁干扰）问题。（1）变频时会产生很强的电磁干扰和高次谐波，对精密仪器和电子设备都会产生影响；（2）对电力设备的电磁干扰已经得到了证实，对人体的影响正在研究中，一些严格国家地区，未获准使用。

　　压缩机形式螺杆式（大型压缩机，无级调节），易损件少，寿命长。整机使用寿命15～20年。螺杆式（大型压缩机，无级调节），机组使用寿命15～20年左右。锅炉系统一般5～10年。涡旋式（中小型压缩机，无级调节），涡旋盘易磨损，寿命较短。整机使用寿命10～15年。

　　舒适性水作载体，盘管表冷温度比较恒定，空气的除湿比较恒定，人体感觉舒适性强。水作载体，盘管表冷温度比较恒定，空气的除湿比较恒定，人体感觉舒适性强。直接蒸发式系统，导致空气水份流失，湿度降低，房间空气干燥。对老人，小孩等免疫力和适应能力低的人群，会造成身体不适。

　　发展历史已经过百年以上的长期的市场检验及大型建筑项目的使用，是最久远、应用最广泛的中央空调系统。同风冷螺杆系统近段时期的产物

　　维护费用比水冷机组保养费用少，（1）无冷却水系统，节省冷却塔、冷却泵、冷却管路的维护费用；（2）无锅炉，节省锅炉的维护保养费用。除正常空调水系统维护外，还有锅炉、冷却塔的维护维修，冷却水的加药处理和冷却塔易损件更换费用。（1）需定期补充制冷剂以保证制冷效果，因此会给用户带来一笔额外的维护保养费用。（2）部件维护费用较高，易出现故障的部件有：通讯控制、电机、电脑板；且系统多，故障点多，检修起来相当复杂。

　　6 运行费用计算

　　以其中一个空调系统研发大楼分段一为例，计算其运行费用，总建筑面积14 000 m2，共5层，建筑高度21.6 m。总制冷负荷：1 600 kW ， 供暖负荷：1 200 kW ， 机组每天运行8 h，运行费用如表4所示。

　　综合总结表4中的数据，可以得出以下5种方案全年的运行费用和15年的运行费用，如表5所示。运行15年，采用风冷螺杆方案共节省390万～1 130万元的运行费用。

　　7 点评

　　EK空调1963年在意大利米兰成立，1964年就开始生产风冷机组，EK的风冷技术已经经历了近半个世纪的发展，已经成为行业的领导者。EKAS系列高效螺杆式风冷机组引进了欧洲先进的风冷技术设计成果，汇集了多项的创新技术，在中国获得了多达14项实用型专利，最高能效达到3.56。EKAS系列机组，凭借其过硬的产品技术获得了评标委员的一致认可，以技术分数第一的成绩中得此标。该项目的成功运行，是风冷螺杆热泵系统在设计研发中心领域的标志性项目，同时是其最舒适最节能空调系统。