1 项目概况

　　天津南开医院扩建工程，采用变频水冷离心机作为整个空调系统的冷热源，末端采用麦克维尔高端配置的高效率全热回收机组、变频新风机组、双速新风机组及2010年最新推出的直流无刷风盘管。

　　2 设计说明

　　在众多项目中，涌现出类似模块化的水冷模块机，水冷多联机，以及氟系统的多联机等，在节能方案中拥有良好表现。而对于许多大型的中央空调系统，运用水系统的的方案数量很多，特别是主机采用大型的水冷离心机及水冷螺杆机，末端采用新风热回收空气处理机，吊顶式的新风机。风机盘管等，此类项目的能耗往往集中在对主机的变频化，高能效，水系统的一次甚至二次变频化等方面，但是对于室内机良好的节能设计，也需要充分考虑，末端的节能型，在此项目中有良好的应用，以下有充分的介绍和说明。

　　3 室内外设计计算参数

　　室外、室内设计计算参数如表1、表2所示。

　　表1 室外设计参数 

　　表2 室内设计参数 

　　4 空调设计方案

　　天津南开医院最初项目采用普通离心机辅助螺杆机作为整个空调系统的冷热源，末端为空气处理机组、风机盘管、新风处理机组；现天津南开医院扩建工程，主机型式为变频水冷离心机作为整个空调系统的冷热源，末端采用麦克维尔高端配置的高效率全热回收机组、变频新风机组、双速新风机组及2010年推出的直流无刷风机盘管。

　　4.1 空调冷热负荷

　　此项目共采用4台1 758 kW的水冷离心机，空调总装机容量达到7 032 kW。离心机的规格和性能如表3所示。

　　表3 离心机的规格和性能 

　　4.2 空调冷热源的选择和特色

　　空调冷、热水由制冷换热机房经空调水系统送至风机盘管、板式热回收机组和新风机组。鉴于实际运行时，冷、热负荷的波动较大，主要针对于昼夜人员负荷的差异、同时使用的系数等，4台水冷离心机组中，其中2台采用变频启动运行，另外2台采用软启动，工频运行。在主机的设计和应用方面，既考虑到对电网的保护，又能更好地根据实际冷、热负荷的变化，通过变频运行，达到源头的节能效果。

　　4.3 主机的控制系统介绍

　　4.3.1 安全控制

　　每台机组配备显示的控制中心，控制中心内有安全装置，用来保护机组免受任何破坏。对于各种情况下的停机，只要按一下状态键，就能显示出一套完整的信息。这些信号包括：日期、时间和停机原因。停机原因包括：冷凝压力过高、油压过低、油温过高、油压过高、压缩机排气温度过高、蒸发器压力过低、电动机控制器故障、传感器故障等。所有安全保护设备均接至中央监控系统控制屏的总警报设备。

　　4.3.2 运行控制

　　机组运行时向操作人员提供基本运行信息。如电流限定有效，低压限定有效，高压限定有效，冷冻水出水温度正在控制，传感器无严重差错。可显示系统运行信息如：日期、时间、停机原因、自动启动显示。还包括：水温过低、蒸发器/冷凝器水流中断、断电。通过键盘可编出运行设定值的数字程序有：冷冻水出水温度、电流限定值、开车初期急剧降温时的电力需求限定值。冷水机组、水泵、冷却塔每天启停的时间表以及单独的假日时间表。

　　电子控制盘能自动地控制机组运行，既满足系统冷却的需要，又最大限度地减少机组的能耗，通过完整的控制系统，保证主机的高效节能及良好的运行。

　　4.4 末端设备的介绍及特色

　　4.4.1 全热热回收机组

　　（1）采用麦克维尔的高热回收效率的板式全热热回收机组，充分利用排风中的能量，有效降低制冷、制热时，新风机盘管的制冷和制热量，降低主机能耗。

　　（2）节能效果，以此项目的1台9 000 m3/h的全热板式热回收新风机组，与普通新风机机组，夏季盘管的运行冷量对比的使用情况如表4所示。

　　表4 全热回收新风机组与普通新风机机组夏季盘管运行冷量对比 

　   4.4.2 变频新风机和双速新风机组

　　过度季节加大新风量，或者夜间小新风量需求时，通过新风机组的变频调节以及双速电机的低档送风功能，结合实际需求，给出送风量，保证整个系统的节能效果。

　　4.4.3 直流无刷风机盘管

　　第三代无霍尔元件的直流无刷风机盘管，是麦克维尔最新研发出的风机盘管产品，有如下特点：

　　（1）标配直流无刷电机，比传统的交流单相电容式电机能效高出30%以上，通过室内回风管处的温度探头，探测室内温度信号，反馈给微电脑控制模块，微电脑控制模块采用32位处理器，运算速度高达5 000万次/s，精确控制电机的转速，使电机的转速调节精度达到1 r/min，从而精确控制室内温度，温控精度达±0.5 ℃。在部分负荷下的精确调速功能，不仅满足了温度高精度，同时节能优势突出。

　　（2）节能效果，以此项目的1台6#，两管制三排管12 Pa机外静压低档位下，直流无刷风机盘管对比传统风机盘管的使用情况如表5所示。

　　表5 直流无刷风机盘管对比传统风机盘管的使用情况 

　　4.5 末端设备的控制介绍

　　4.5.1 全热回收新风机组的控制介绍

　　（1）与BA联控功。配有DDC控制器，预留MODBUS楼控接口，可在中央控制室，清晰了解并远程控制室内的机器；

　　（2）空调箱节能风阀配置。根据室内设计状态焓值与新风焓值的比较，确定是否全新风运行，通过旁通风阀的开启和关闭达到控制的目的，即：夏季，新风焓值低于室内设计状态焓值时，关闭旁通风阀，全新风运行，新风焓值≥室内设计状态焓值时，开启旁通风阀，最小新风量运行；冬季，新风焓值高于室内设计状态焓值时，关闭旁通风阀，全新风运行，新风焓值≤室内设计状态焓值时，开启旁通风阀，最小新风量运行。

　　4.5.2 新风机组变频及联动功能

　　送风机均配有变频电机及变频器，风机的变频与盘管的动态平衡调节阀联动，同时控制风机优先，即动态平衡电动调节阀处于常开状态，仅当风机转速达到下限值时，进行调节。

　　4.5.3 双速电机的自动换挡功能

　　根据夜间低负荷的风量要求，双速电机的自动换挡，在夜间自动低速档运行，既满足负荷及新风量要求，又可以节能减耗。

　　4.5.4 直流无刷风机盘管的控制

　　（1）节能。直流无刷风机盘管的电机采用电子换向原件，利用反电动势技术感应激磁顺序与时间，及时输出对应的电机转速，减少不必要的电能浪费，相比传统有刷电机采用的机械式换向器，能源利用效率大幅提高。

　　（2）舒适。机组标配控制模块，通过比例逻辑控制直流无刷电机的转速输出，风量实现无极变化，使室内温度精度达到±0.5 ℃；取消传统的换向碳刷，杜绝电机在运行当中碳尘的产生，室内送风更洁净。

　　（3）宁静。机组的直流无刷电机采用电子换向代替传统机组中的机械换向，从而避免了机械换向中产生的电磁干扰及电磁噪音，运行宁静，无论是办公还是旅居场所，都无须再担心空调噪声问题，室内环境更安静舒适。

　　（4）智能。MCW-E机组标配智能型控制模块，该控制器具备多种功能，外观典雅，具有自动档模式，在此模式下，可实现机组的无人值守化操作，使建筑家居步入智能化时代。

　　（5）可靠。机组出厂前已完成更多设置，现场只需连接控制器与机组之间的连线，接线更简单；如果现场发生改造，需要改变机组出口静压，可以很方便的采用现场拨码设置解决问题；整个系列机组使用不超过两款电机，通用性强，更易维护。

　　5 点评

　　在国家大力推崇节能环保的今天，空调是耗能大户，如何能够运用先进的技术，将机器本身的耗能降低下来，成为现在绿色建筑关注的重中之重，此项目通过采用麦克维尔最新研发的直流无刷风机盘管，高换热效率的热回收机组，在对此项目的节能方面做出了一大贡献，此项目麦克维尔末端机组在节能方面得到业主的充分认可，其稳定运行必定成为在天津的又一个标志性的样板工程。