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摘要: 通过分析该宾馆中央空调及热水系统存在的问题,结合业主的要求和现场实际情况,该改造工程采用水冷螺杆冷水机组+风冷热泵机组，来代替溴化锂空调机组+锅炉冷热水系统，简单介绍了该系统设计方案的可行性和特点。指出运用该系统与原系统的技术经济性，运行管理、环保等方面的优点，该系统的合理组合值得应用和推广。
关键词：水冷螺杆冷水机组 风冷热泵机组 经济效益 环境保护
中图分类号：TU831文献标识码： A
1工程概况
某市中心宾馆建筑面积13000㎡，为八层框架结构。一层为大堂、茶吧和出租店面，二层为餐饮、办公，三至八层为客房。原采用燃煤蒸汽锅炉加溴化锂空调机组，对整个宾馆进行空气调节和提供生活水热。针对业主的要求，进行了系统改造的可行性分析计算，根据计算结果进行了该系统改造的工程设计和施工，该系统已于2013年投入运行。
2问题分析
2.1由于该建筑位于市区黄金地段，使用燃煤锅炉造成市区的空气污染严重，而且根据国家的有关规定在市区逐步取消燃煤锅炉，无法满足当今国家的环保要求；
2.2该系统燃煤蒸汽锅炉和溴化锂空调机组每年会有一定的衰减，使能效比降低，运行管理费用逐年增加；
2.3该系统所选冷冻水泵和冷却水泵功率明显偏大，使运行费用增加；
2.4通过对现场的勘察，燃煤锅炉、溴化锂空调机组(一用一备)和三台容积式换热器等设备所占面积较大，降低了该建筑的利用率。
3技术可行性分析
3.1根据以上分析和现场实际情况，该系统改造工程的空调冷热源选用高效水冷螺杆冷水机组+风冷热泵机组，来代替溴化锂空调机组+锅炉冷热水系统。水冷螺杆冷水机组用于夏季制冷，冷却水进出口温度32℃/37℃，冷冻水进出口温度12℃/7℃，安装于锅炉房二层原容积式换热器间（包括冷冻水泵和冷却水泵）；风冷热泵机组用于冬季制热，热水进出口温度40℃/45℃，安装于锅炉房屋顶；
3.2空气源热泵热水机组代替锅炉加热生活热水，热水温度55℃，热水机组、蓄热水箱和水泵等设备安装于溴化锂空调机房屋顶。
3.3该机房改造工程空调及热水的冷热源方案的设计既满足了业主提出的要求、又环保节能；通过对各机组的合理布置使该建筑的利用率得到提高。因此水冷螺杆冷水机组和风冷热泵机组组合作为系统冷热源的方案是可行的。
3.4工程施工方面，在各机组，辅助设备等设备安装施工前，通过前期的充分的准备工作，如改造前后阀门的切换，建筑结构的承重的考虑等，该改造方案也是可行的。
4 各机组的介绍及特点
4.1水冷螺杆冷水机组：它是用一对螺杆的回转运动来造成螺旋状齿型空间的容积变化，以进行气体的压缩。其特点是（1）与活塞式制冷压缩机相比，螺杆式制冷压缩机具有转速高，重量轻，结构简单，占地面积小，易损件少，没有像气阀、活塞环等易损件，维修周期长，运行寿命长等一系列优点。（2）与速度式压缩机相比，螺杆式压缩机具有强制输气的特点，即排气量几乎不受排气压力的影响，在小排气量时不发生喘振现象，在寬广的工况范围内，仍可保持较高的效率。（3）螺杆式压缩机对进液不敏感，可以采用喷油冷却，故在相同压力下排气温度比活塞低。（4）没有余隙容积，因而便于操作，另一方面节约了能源，且容积效率高。（5）采用滑阀调节机构，制冷量可在10%~100%范围内实现无级调节，因而低负荷运行经济性好。（6）机电一体化，螺杆式压缩机采用了智能型微电脑控制系统，一方面便于操作，另一方面节约了能源，且可靠性高，便于冷量调节。
4.2模块风冷式冷(热)水机组：机组采用模块式设计，机组结构更加紧凑，在部分冷负荷下只用开启部分主机，更加节省能源，且在单个模块发生故障时不会影响整个系统的运行，避免一般传统中央空调主机发生故障则全楼无空调的现象。
其特点是：
（1）紧凑模块化设计
风冷式冷热水机组采用模块化设计，系统扩展灵活，从而保证机组与环境的完美结合。机组结构更加紧凑，体积更小，对机组运输及吊装更方便，进一步节省了空调主机的安装面积。
可以分层分区设计,不用统一的水管风管向所有房间内送冷，从而达到分别控制各层各区域。
在部分冷负荷下可只开部分主机,特别适合于夜晚只有部分房间需供空调的场所。
采用并联接口连接方式，模块机之间可以互相调配,单个模块发生故障不会造成影响,避免一般传统中央空调主机发生故障则全楼无空调的现象。
（2）机组外观
支承框架采用槽钢、角钢材料，外壳为不锈钢板或冷轧板喷塑，由精密的数控钣金加工设备加工；机组防腐防锈能力强，可置于室外安装绝无生锈影响外观之虞。
（3）机组能效比高
由于机组关键部件采用进口名牌产品，传热效率高，从而大大提高机组系统的能效比，更加节能。
（4）机组运行的可靠性高
由于采用了名牌进口元件，利用精密的机床加工，每台机组出厂前都进行了精细的检测，避免了恶劣环境对机组运行的冲击，延长了机组的运行寿命，减少了机组的故障率。
（5）运行费用低
由于本机组的能效比较高，相同耗电量情况下制冷制热量更大，且可根据当时的负荷情况自动调整模块开启的台数及时间,相比传统的直接电取暖等方式更加节省运行成本。
（6）机组控制的全自动化
机组的运行、管理均由微电脑控制系统来完成，操作简单、无需专业管理人员；高效、节能；可根据负荷的大小自动加载与卸载，长期保持在最佳经济工况点运行；机组的各项保护功能齐全，具备故障自检及显示、压缩机的均衡运行、高压、低压、断水、缺相、过载、防冻保护等功能。
机组启动冲击电流低，按程序控制逐台启动，可大大减少电网瞬间冲击电流值，使电网负荷降低，还可按程序控制压缩机运行时数进行交替工作，使每台压缩机运行时数相当，可使压缩机寿命延长3倍左右。
机组的运行参数可由检测器实时显示，非常利于维修人员对机组的监控或检修。本机组可配齐全的遥控、线控、集控控制器，并实现了各种控制方式的兼容性。能充分满足用户的不同控制需要。
4.3空气源热泵热水机组：热泵热水机组是通过热媒在吸热装置内气化吸收空气或其它低温热源中的热量（低品位热能），通过少量电能驱动压缩机把热媒压缩成高温气体（高品位热能）进入放热装置内，把吸收的热能及本身所用电能转变成的热能释放到水中，把水不断加热，热媒放热后变成液体又回到吸热装置，周而复始循环工作。
空气源热泵型热水机组具有高效、节能、经济、环保、安全等显著特点，是电热锅炉、燃煤锅炉、燃气锅炉以及燃油锅炉当然的替代品。可广泛应用于宾馆、酒店、学校、医院等需要集中提供大量热水的场所。空气源热泵型热水机组的特点主要体现在下面四个方面.
（1）热效率高
随着工业的快速发展，能源危机成为全人类必须面对的且要加以解决的重大课题之一。为此，《中华人民共和国节约能源法》鼓励大力发展可再生能源技术，空气源热泵型热水机组的热量源自于周围的环境（大气），是一种利用可再生能源的热水制造设备。根据国内空气源热泵型热水机组样本及资料统计，在额定工况下，空气源热泵型热水机组的制热性能系数高达4以上，也就是说，消耗一份电能可以从大气中吸收3份的热量，比直接用电热锅炉节约运行成本3/4。
（2）运行费用低
与燃油、燃气锅炉比，全年平均可节约70％的能源，加上在很多地区实行峰谷电价政策，鼓励夜间用电，减少白天高峰用电压力。如果热泵机组跟蓄能装置配套，利用夜间低谷电制取温度的热水，储存于保温水箱内，供用电高峰时段使用，不但起到削峰填谷作用，还大大节约了运行成本。因此，峰谷电价政策为空气源热泵型热水机组的应用提供了更为有利的条件。与太阳能相比，常规太阳能在太阳直射下，几乎零成本运行，可惜在阴雨雪天或夜晚只能依靠辅助系统工作，统计数据显示，正常使用时，常规太阳能辅助系统全年耗电能比热泵机组全年总耗电能要高
（3）环保
跟其它的热源设备相比，空气源热泵型热水机组采用电能驱动，无需燃料的储存，无需考虑废渣堆放，也无所谓CO、CO2等废气的排放，制冷剂选用了环保制冷剂R417A，对臭氧层零污染。因此，是燃油锅炉、燃气锅炉等热水设备最好的替代品。
（4）其它功能方面
热泵机组使用不受地点限制，可以摆放在任何地方，而且占地空间很小，节省土建投资；设备紧凑，操作、维护简单，无需人工管理费用。热泵机组在制热水的同时可产生冷气，可用于除湿、降温及空气滤清等辅助功能。从以上四个方面分析空气源热泵型热水机组作为新一代中央热水制造设备具有无可比拟的优势。如将目前世界上最先进、最环保节能、最安全的热泵中央热水器引进宾馆与酒店中使用，将会从下列几方面产生显著的作用：将彻底改变传统热水系统的安全性能不理想、有污染、日常运行费用高、使用不方便的历史；为酒店和宾馆提供可观的效益，空气源热泵型热水机组的使用寿命可达15年以上，虽说设备初投资较高，但由于节能效果明显，运行成本比锅炉低，仅一两年内就可以收回设备的投资成本。
5 改造前后机房系统对比
5.1改造前机房系统
夏季，该宾馆采用二台溴化锂冷水机组供冷，装机容量每台为1160kW,耗蒸气量1.51t/h(即约0.43 t/h燃煤)，一用一备。机组的运行和调节由自控系统完成；冬季，由燃煤锅炉产生的蒸汽通过容积式换热器与循环水进行换热为宾馆供暖，耗蒸气量1.185t/h(即约0.34 t/h燃煤)。空调末端装置为风机盘管。冷冻水泵3台，1台流量为90m3/h，功率22KW，冷却水泵2台，1台流量为200m3/h，功率75KW，冷却塔功率22KW，发生泵7.5KW，蒸发泵1.5KW。 生活热水也采用燃煤锅炉，通过换热器换热提供热水，换热器三台，1台为30T/H，耗蒸气量4.86t/h(即约1.38 t/d燃煤)。该宾馆配有2台燃煤锅炉，每台蒸发量为4t/h供采暖和生活热水同时使用。
5.2改造后机房系统
空调部分：夏季，该宾馆采用二台螺杆冷水机组供冷，装机容量每台为550KW，功率117KW，合计制冷量为1100KW，功率为234KW。冬季，由六台风冷热泵为宾馆供暖，单台制热量每台为140KW，功率44.52KW，合计制热量840KW，功率267.12KW。冷冻水泵3台，1台流量为100m3/h，功率15KW，冷却水泵3台，1台流量为150m3/h，功率18.5KW，冷却塔功率11KW。室内空调末端装置不改变。
生活热水部分：采用4台空气源热泵热水机组，单台制热量为72KW，功率为22.6KW，总制热量288KW，总功率90.4KW。水箱容量采用2台50吨。机组热水循环泵3台，1台流量25m3/h，功率3KW。热水二次泵2台，1台流量22m3/h，功率1.1KW。生活热水用变频多级水泵3台，1台流量25m3/h，功率4KW。
5.3系统运行效果
该改造工程于2007年8月系统开始启用，实测数据如下：
一、改造前运行费用
锅炉每年耗煤2000吨合120万元，耗电每年26万度合21万元
二、改造后运行费用
热泵热水系统为26万元/年，
空调系统供冷暖37万元/年
由于无法产生蒸汽。增加厨房燃气费用每年5万元。
实际节省能源费141-26-37－5=73万元
根据以上可以看出，实测数据与初始可行性理论计算基本吻合。该系统启用至今，运行状况稳定，运行效果达到了设计要求。
5.4水冷螺杆冷水机组与溴化锂机组技术经济对比表
项目 溴化锂机组 水冷螺杆冷水机组
冷热源占地要求 由于需布置大型主机和锅炉，还有集水器、分水器、气压罐、补水箱、水处理设备、换热器等设备，一般需配置占总建筑面积1%-3%的专用机房。 仅需主机房，无需锅炉房，节省了建筑有效使用面积。
能效比 溴化锂单效机组输入一个单位的热功只能得到0.8—0.9个单位的制冷能力，双效机组为1.1---1.2；综合能效比为1.1-1.3。 主机能效比高——螺杆机可高达4.5以上
负荷调节 夏季满负荷时所有机组全开；部分负荷时，根据传输过来的温差信号和压差信号主机自动进行调节。此种调节方式不能实现精确调节，会造成不同程度的能源浪费。 夏季满负荷时所有机组全开；能量调节可从10-100%范围内无级调节。
冷量来源 溴化锂要靠化学能转化为热能，利用热源比周围环境温度高，来完成热能的转移。 电制冷主要机械加压使氟利昂气体液化，利用液体氟里昂蒸发要大量吸热的特性来完成热能的转移，此种转移热能的效率比溴化锂机组高许多。
制冷工况 机组的工况需要保持机组内部的高度真空，由于溴化锂溶液本身偏碱性，在有空气存在的情况下，氧原子极易与钢结构构件结合，造成大面积的腐蚀。而每一次小故障都有可能使机组内部与空气接触，直接的结果就是使整个机组内部被腐蚀。 用电量大，因此只有在电力充裕电力基础设施建设完善的场所配置较为合理。
故障机率 溴化锂机组极易有“冷剂污染”与“结晶”两种故障。两种故障容易造成管路堵塞，严重的甚至会产生内漏，造成机组停机大修。且主机一旦发生故障，则整个系统瘫痪。 主机相对溴化锂构造简单，部件少，相对故障率较低，运行可靠、维修量极低。
管理维护 对看管人员的要求相当高。有经验的操作人员可以防患于未然，有故障尽快采取措施，但仍免不了经常发生；如果是对机组工作原理和运行常识没有了解的人员来职守，往往集小患为大祸，造成冷量衰减，寿命缩短，十有八九不能运行到预期的15—20年的使用寿命。 采用电脑微处理器，功能齐全，可自动调温、调节流量
、故障报警、记录及自动诊断功能，无需专人值守。
节能 制冷工况下，不管任何情况，大的主机都得投入使用，低负荷条件下耗能大。冬季可烧油、气、煤等实现供热，用电较少，但节电不节能; 制冷工况下运行，冷凝热热量可达制冷量的1.15~1.3倍，回收这部分冷凝热输出45-50度的热水作为生活热水，热量回收，节能效果明显。冬季采用风冷热泵热水机组供热，可实现比燃气、燃油、电热水器节省高达75%的运行费用。
环保 供热采用燃煤锅炉产生有害气体排放。 无有害气体排放污染环境，安全环保。
使用壽命 10年左右（机组冷量衰减厉害） 15年左右
结论：1、故障率、维护管理费用及运行费用，水冷螺杆冷水机组明显低于溴化锂机组；
2、性能及使用寿命，水冷螺杆冷水机组明显优于溴化锂机组。
5.5空气源（生活）热水机组与燃煤、燃油、燃气锅炉的性能比较
项目 燃煤锅炉 燃油(气)锅炉 电锅炉(电热水器) 空气源热水机组
能效比 60％ 90％ 93％ >250％
运营成本 较高 高 极高 低
人工成本 极高 极高 较低 无
环保要求 污染严重限期拆除 受限制产品 环保 绿色环保
安全系数 危险易爆 危险易爆 危险 安全可靠
适用地区 不禁煤地区 有管道气或供油条件好 电非常充裕 无限制
6 结语
该宾馆位于市区黄金地段，经改造该宾馆空调和生活热水机房后，既解决了环保问题又达到了节能要求。
综合优点：
一、目前省出设备用房400平方米，场地100平方米。
二、主机能效比高，系统节能效果显著，运行费用低。
三、仅对系统主机进行改造，而室内风机盘管、风管、水管等无需改动，方便快捷，节省改造时间和投资。
四、智能化控制，操作方便，可进行联网监控，实现无人值守。
五、能量调节可从10-100%范围内无级调节。
六、机组供冷时，通过可选热回收机组可根据需要提供洗浴等生活热水。
七、系统故障率低，安全稳定，运行可靠。
八、无需燃煤、燃油、燃气，无有害气体排放等污染，环保舒适。
九、非压力设备无危险，无人值守自动化，省出10名员工的人工费与特殊岗位操作培训费，复证费，压力设备年检费等约合35万元。
参考文献:
[1]李晓燕,闫泽生.制冷空调节能技术.中国建筑工业出版社,2004-06
[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社,2002-06
[3]马最良,姚杨.民用建筑空调设计.化学工业出版社,2003-07
关键词：水冷螺杆冷水机组 风冷热泵机组 经济效益 环境保护
中图分类号：TU831文献标识码： A
1工程概况
某市中心宾馆建筑面积13000㎡，为八层框架结构。一层为大堂、茶吧和出租店面，二层为餐饮、办公，三至八层为客房。原采用燃煤蒸汽锅炉加溴化锂空调机组，对整个宾馆进行空气调节和提供生活水热。针对业主的要求，进行了系统改造的可行性分析计算，根据计算结果进行了该系统改造的工程设计和施工，该系统已于2013年投入运行。
2问题分析
2.1由于该建筑位于市区黄金地段，使用燃煤锅炉造成市区的空气污染严重，而且根据国家的有关规定在市区逐步取消燃煤锅炉，无法满足当今国家的环保要求；
2.2该系统燃煤蒸汽锅炉和溴化锂空调机组每年会有一定的衰减，使能效比降低，运行管理费用逐年增加；
2.3该系统所选冷冻水泵和冷却水泵功率明显偏大，使运行费用增加；
2.4通过对现场的勘察，燃煤锅炉、溴化锂空调机组(一用一备)和三台容积式换热器等设备所占面积较大，降低了该建筑的利用率。
3技术可行性分析
3.1根据以上分析和现场实际情况，该系统改造工程的空调冷热源选用高效水冷螺杆冷水机组+风冷热泵机组，来代替溴化锂空调机组+锅炉冷热水系统。水冷螺杆冷水机组用于夏季制冷，冷却水进出口温度32℃/37℃，冷冻水进出口温度12℃/7℃，安装于锅炉房二层原容积式换热器间（包括冷冻水泵和冷却水泵）；风冷热泵机组用于冬季制热，热水进出口温度40℃/45℃，安装于锅炉房屋顶；
3.2空气源热泵热水机组代替锅炉加热生活热水，热水温度55℃，热水机组、蓄热水箱和水泵等设备安装于溴化锂空调机房屋顶。
3.3该机房改造工程空调及热水的冷热源方案的设计既满足了业主提出的要求、又环保节能；通过对各机组的合理布置使该建筑的利用率得到提高。因此水冷螺杆冷水机组和风冷热泵机组组合作为系统冷热源的方案是可行的。
3.4工程施工方面，在各机组，辅助设备等设备安装施工前，通过前期的充分的准备工作，如改造前后阀门的切换，建筑结构的承重的考虑等，该改造方案也是可行的。
4 各机组的介绍及特点
4.1水冷螺杆冷水机组：它是用一对螺杆的回转运动来造成螺旋状齿型空间的容积变化，以进行气体的压缩。其特点是（1）与活塞式制冷压缩机相比，螺杆式制冷压缩机具有转速高，重量轻，结构简单，占地面积小，易损件少，没有像气阀、活塞环等易损件，维修周期长，运行寿命长等一系列优点。（2）与速度式压缩机相比，螺杆式压缩机具有强制输气的特点，即排气量几乎不受排气压力的影响，在小排气量时不发生喘振现象，在寬广的工况范围内，仍可保持较高的效率。（3）螺杆式压缩机对进液不敏感，可以采用喷油冷却，故在相同压力下排气温度比活塞低。（4）没有余隙容积，因而便于操作，另一方面节约了能源，且容积效率高。（5）采用滑阀调节机构，制冷量可在10%~100%范围内实现无级调节，因而低负荷运行经济性好。（6）机电一体化，螺杆式压缩机采用了智能型微电脑控制系统，一方面便于操作，另一方面节约了能源，且可靠性高，便于冷量调节。
4.2模块风冷式冷(热)水机组：机组采用模块式设计，机组结构更加紧凑，在部分冷负荷下只用开启部分主机，更加节省能源，且在单个模块发生故障时不会影响整个系统的运行，避免一般传统中央空调主机发生故障则全楼无空调的现象。
其特点是：
（1）紧凑模块化设计
风冷式冷热水机组采用模块化设计，系统扩展灵活，从而保证机组与环境的完美结合。机组结构更加紧凑，体积更小，对机组运输及吊装更方便，进一步节省了空调主机的安装面积。
可以分层分区设计,不用统一的水管风管向所有房间内送冷，从而达到分别控制各层各区域。
在部分冷负荷下可只开部分主机,特别适合于夜晚只有部分房间需供空调的场所。
采用并联接口连接方式，模块机之间可以互相调配,单个模块发生故障不会造成影响,避免一般传统中央空调主机发生故障则全楼无空调的现象。
（2）机组外观
支承框架采用槽钢、角钢材料，外壳为不锈钢板或冷轧板喷塑，由精密的数控钣金加工设备加工；机组防腐防锈能力强，可置于室外安装绝无生锈影响外观之虞。
（3）机组能效比高
由于机组关键部件采用进口名牌产品，传热效率高，从而大大提高机组系统的能效比，更加节能。
（4）机组运行的可靠性高
由于采用了名牌进口元件，利用精密的机床加工，每台机组出厂前都进行了精细的检测，避免了恶劣环境对机组运行的冲击，延长了机组的运行寿命，减少了机组的故障率。
（5）运行费用低
由于本机组的能效比较高，相同耗电量情况下制冷制热量更大，且可根据当时的负荷情况自动调整模块开启的台数及时间,相比传统的直接电取暖等方式更加节省运行成本。
（6）机组控制的全自动化
机组的运行、管理均由微电脑控制系统来完成，操作简单、无需专业管理人员；高效、节能；可根据负荷的大小自动加载与卸载，长期保持在最佳经济工况点运行；机组的各项保护功能齐全，具备故障自检及显示、压缩机的均衡运行、高压、低压、断水、缺相、过载、防冻保护等功能。
机组启动冲击电流低，按程序控制逐台启动，可大大减少电网瞬间冲击电流值，使电网负荷降低，还可按程序控制压缩机运行时数进行交替工作，使每台压缩机运行时数相当，可使压缩机寿命延长3倍左右。
机组的运行参数可由检测器实时显示，非常利于维修人员对机组的监控或检修。本机组可配齐全的遥控、线控、集控控制器，并实现了各种控制方式的兼容性。能充分满足用户的不同控制需要。
4.3空气源热泵热水机组：热泵热水机组是通过热媒在吸热装置内气化吸收空气或其它低温热源中的热量（低品位热能），通过少量电能驱动压缩机把热媒压缩成高温气体（高品位热能）进入放热装置内，把吸收的热能及本身所用电能转变成的热能释放到水中，把水不断加热，热媒放热后变成液体又回到吸热装置，周而复始循环工作。
空气源热泵型热水机组具有高效、节能、经济、环保、安全等显著特点，是电热锅炉、燃煤锅炉、燃气锅炉以及燃油锅炉当然的替代品。可广泛应用于宾馆、酒店、学校、医院等需要集中提供大量热水的场所。空气源热泵型热水机组的特点主要体现在下面四个方面.
（1）热效率高
随着工业的快速发展，能源危机成为全人类必须面对的且要加以解决的重大课题之一。为此，《中华人民共和国节约能源法》鼓励大力发展可再生能源技术，空气源热泵型热水机组的热量源自于周围的环境（大气），是一种利用可再生能源的热水制造设备。根据国内空气源热泵型热水机组样本及资料统计，在额定工况下，空气源热泵型热水机组的制热性能系数高达4以上，也就是说，消耗一份电能可以从大气中吸收3份的热量，比直接用电热锅炉节约运行成本3/4。
（2）运行费用低
与燃油、燃气锅炉比，全年平均可节约70％的能源，加上在很多地区实行峰谷电价政策，鼓励夜间用电，减少白天高峰用电压力。如果热泵机组跟蓄能装置配套，利用夜间低谷电制取温度的热水，储存于保温水箱内，供用电高峰时段使用，不但起到削峰填谷作用，还大大节约了运行成本。因此，峰谷电价政策为空气源热泵型热水机组的应用提供了更为有利的条件。与太阳能相比，常规太阳能在太阳直射下，几乎零成本运行，可惜在阴雨雪天或夜晚只能依靠辅助系统工作，统计数据显示，正常使用时，常规太阳能辅助系统全年耗电能比热泵机组全年总耗电能要高
（3）环保
跟其它的热源设备相比，空气源热泵型热水机组采用电能驱动，无需燃料的储存，无需考虑废渣堆放，也无所谓CO、CO2等废气的排放，制冷剂选用了环保制冷剂R417A，对臭氧层零污染。因此，是燃油锅炉、燃气锅炉等热水设备最好的替代品。
（4）其它功能方面
热泵机组使用不受地点限制，可以摆放在任何地方，而且占地空间很小，节省土建投资；设备紧凑，操作、维护简单，无需人工管理费用。热泵机组在制热水的同时可产生冷气，可用于除湿、降温及空气滤清等辅助功能。从以上四个方面分析空气源热泵型热水机组作为新一代中央热水制造设备具有无可比拟的优势。如将目前世界上最先进、最环保节能、最安全的热泵中央热水器引进宾馆与酒店中使用，将会从下列几方面产生显著的作用：将彻底改变传统热水系统的安全性能不理想、有污染、日常运行费用高、使用不方便的历史；为酒店和宾馆提供可观的效益，空气源热泵型热水机组的使用寿命可达15年以上，虽说设备初投资较高，但由于节能效果明显，运行成本比锅炉低，仅一两年内就可以收回设备的投资成本。
5 改造前后机房系统对比
5.1改造前机房系统
夏季，该宾馆采用二台溴化锂冷水机组供冷，装机容量每台为1160kW,耗蒸气量1.51t/h(即约0.43 t/h燃煤)，一用一备。机组的运行和调节由自控系统完成；冬季，由燃煤锅炉产生的蒸汽通过容积式换热器与循环水进行换热为宾馆供暖，耗蒸气量1.185t/h(即约0.34 t/h燃煤)。空调末端装置为风机盘管。冷冻水泵3台，1台流量为90m3/h，功率22KW，冷却水泵2台，1台流量为200m3/h，功率75KW，冷却塔功率22KW，发生泵7.5KW，蒸发泵1.5KW。 生活热水也采用燃煤锅炉，通过换热器换热提供热水，换热器三台，1台为30T/H，耗蒸气量4.86t/h(即约1.38 t/d燃煤)。该宾馆配有2台燃煤锅炉，每台蒸发量为4t/h供采暖和生活热水同时使用。
5.2改造后机房系统
空调部分：夏季，该宾馆采用二台螺杆冷水机组供冷，装机容量每台为550KW，功率117KW，合计制冷量为1100KW，功率为234KW。冬季，由六台风冷热泵为宾馆供暖，单台制热量每台为140KW，功率44.52KW，合计制热量840KW，功率267.12KW。冷冻水泵3台，1台流量为100m3/h，功率15KW，冷却水泵3台，1台流量为150m3/h，功率18.5KW，冷却塔功率11KW。室内空调末端装置不改变。
生活热水部分：采用4台空气源热泵热水机组，单台制热量为72KW，功率为22.6KW，总制热量288KW，总功率90.4KW。水箱容量采用2台50吨。机组热水循环泵3台，1台流量25m3/h，功率3KW。热水二次泵2台，1台流量22m3/h，功率1.1KW。生活热水用变频多级水泵3台，1台流量25m3/h，功率4KW。
5.3系统运行效果
该改造工程于2007年8月系统开始启用，实测数据如下：
一、改造前运行费用
锅炉每年耗煤2000吨合120万元，耗电每年26万度合21万元
二、改造后运行费用
热泵热水系统为26万元/年，
空调系统供冷暖37万元/年
由于无法产生蒸汽。增加厨房燃气费用每年5万元。
实际节省能源费141-26-37－5=73万元
根据以上可以看出，实测数据与初始可行性理论计算基本吻合。该系统启用至今，运行状况稳定，运行效果达到了设计要求。
5.4水冷螺杆冷水机组与溴化锂机组技术经济对比表
项目 溴化锂机组 水冷螺杆冷水机组
冷热源占地要求 由于需布置大型主机和锅炉，还有集水器、分水器、气压罐、补水箱、水处理设备、换热器等设备，一般需配置占总建筑面积1%-3%的专用机房。 仅需主机房，无需锅炉房，节省了建筑有效使用面积。
能效比 溴化锂单效机组输入一个单位的热功只能得到0.8—0.9个单位的制冷能力，双效机组为1.1---1.2；综合能效比为1.1-1.3。 主机能效比高——螺杆机可高达4.5以上
负荷调节 夏季满负荷时所有机组全开；部分负荷时，根据传输过来的温差信号和压差信号主机自动进行调节。此种调节方式不能实现精确调节，会造成不同程度的能源浪费。 夏季满负荷时所有机组全开；能量调节可从10-100%范围内无级调节。
冷量来源 溴化锂要靠化学能转化为热能，利用热源比周围环境温度高，来完成热能的转移。 电制冷主要机械加压使氟利昂气体液化，利用液体氟里昂蒸发要大量吸热的特性来完成热能的转移，此种转移热能的效率比溴化锂机组高许多。
制冷工况 机组的工况需要保持机组内部的高度真空，由于溴化锂溶液本身偏碱性，在有空气存在的情况下，氧原子极易与钢结构构件结合，造成大面积的腐蚀。而每一次小故障都有可能使机组内部与空气接触，直接的结果就是使整个机组内部被腐蚀。 用电量大，因此只有在电力充裕电力基础设施建设完善的场所配置较为合理。
故障机率 溴化锂机组极易有“冷剂污染”与“结晶”两种故障。两种故障容易造成管路堵塞，严重的甚至会产生内漏，造成机组停机大修。且主机一旦发生故障，则整个系统瘫痪。 主机相对溴化锂构造简单，部件少，相对故障率较低，运行可靠、维修量极低。
管理维护 对看管人员的要求相当高。有经验的操作人员可以防患于未然，有故障尽快采取措施，但仍免不了经常发生；如果是对机组工作原理和运行常识没有了解的人员来职守，往往集小患为大祸，造成冷量衰减，寿命缩短，十有八九不能运行到预期的15—20年的使用寿命。 采用电脑微处理器，功能齐全，可自动调温、调节流量
、故障报警、记录及自动诊断功能，无需专人值守。
节能 制冷工况下，不管任何情况，大的主机都得投入使用，低负荷条件下耗能大。冬季可烧油、气、煤等实现供热，用电较少，但节电不节能; 制冷工况下运行，冷凝热热量可达制冷量的1.15~1.3倍，回收这部分冷凝热输出45-50度的热水作为生活热水，热量回收，节能效果明显。冬季采用风冷热泵热水机组供热，可实现比燃气、燃油、电热水器节省高达75%的运行费用。
环保 供热采用燃煤锅炉产生有害气体排放。 无有害气体排放污染环境，安全环保。
使用壽命 10年左右（机组冷量衰减厉害） 15年左右
结论：1、故障率、维护管理费用及运行费用，水冷螺杆冷水机组明显低于溴化锂机组；
2、性能及使用寿命，水冷螺杆冷水机组明显优于溴化锂机组。
5.5空气源（生活）热水机组与燃煤、燃油、燃气锅炉的性能比较
项目 燃煤锅炉 燃油(气)锅炉 电锅炉(电热水器) 空气源热水机组
能效比 60％ 90％ 93％ >250％
运营成本 较高 高 极高 低
人工成本 极高 极高 较低 无
环保要求 污染严重限期拆除 受限制产品 环保 绿色环保
安全系数 危险易爆 危险易爆 危险 安全可靠
适用地区 不禁煤地区 有管道气或供油条件好 电非常充裕 无限制
6 结语
该宾馆位于市区黄金地段，经改造该宾馆空调和生活热水机房后，既解决了环保问题又达到了节能要求。
综合优点：
一、目前省出设备用房400平方米，场地100平方米。
二、主机能效比高，系统节能效果显著，运行费用低。
三、仅对系统主机进行改造，而室内风机盘管、风管、水管等无需改动，方便快捷，节省改造时间和投资。
四、智能化控制，操作方便，可进行联网监控，实现无人值守。
五、能量调节可从10-100%范围内无级调节。
六、机组供冷时，通过可选热回收机组可根据需要提供洗浴等生活热水。
七、系统故障率低，安全稳定，运行可靠。
八、无需燃煤、燃油、燃气，无有害气体排放等污染，环保舒适。
九、非压力设备无危险，无人值守自动化，省出10名员工的人工费与特殊岗位操作培训费，复证费，压力设备年检费等约合35万元。
参考文献:
[1]李晓燕,闫泽生.制冷空调节能技术.中国建筑工业出版社,2004-06
[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社,2002-06
[3]马最良,姚杨.民用建筑空调设计.化学工业出版社,2003-07