【中國制冷網(wǎng)】大型建筑物的制冷通常都使用風冷或水冷冷水機組，據(jù)統(tǒng)計，在9000m2以上的建筑物中，大約有39%使用冷水系統(tǒng)作為冷源，而冷水系統(tǒng)亦采用了各種不同的壓縮機技術(shù)。正確選擇冷水機組與壓縮機，不僅需要專業(yè)工程師確定建筑物的制冷負荷與冷水機組制冷能力1，還要通過計算，比較每冷噸制冷量的能耗和運行成本，確定不同系統(tǒng)之間的投資回報率。

　　在采購新機組時，專業(yè)工程師和建筑物業(yè)主自然關(guān)注機組的效率額定值，并以此評估冷水機組的年度能耗。但是，除了冷水機組的額定性能外，有一個變量也值得納入考慮：冷水機組及冷水機組壓縮機在投入實際運行后，是否可以保持其額定性能？

　　我們已經(jīng)在多家第三方發(fā)布的研究報告中得知影響冷水機組性能的一個主要因素是機組壓縮機所使用的潤滑油。潤滑油主要用于形成密封防止制冷劑回到吸氣口，并潤滑壓縮機軸承、齒輪和軸封。而在運行期間，隨著時間的推移，油被制冷劑帶走并在整個系統(tǒng)中循環(huán)。最后，油覆蓋熱交換器管，形成熱障，這種熱障會降低效率，即出現(xiàn)所謂的“油污”問題。

　　多家獨立的第三方詳細研究了“油污”對機組性能產(chǎn)生的影響，包括：

　　系統(tǒng)含油濃度為10%時，傳熱比從1.0降至0.65；2

　　中國清華大學發(fā)布的研究報告指出，機組運行五年后因潤滑油導(dǎo)致的效率損失為10%，10年后效率損失達20%；３

　　其它情況，性能降低30%；4

　　除了油污以外，還有一個隨運行時間增加而對性能產(chǎn)生產(chǎn)生影響的因素。另一項研究表明，運行期間，由于軸承磨損嚴重、能力滑移損失（capacity slide damage）等因素，傳統(tǒng)的油潤滑壓縮機（尤其是螺桿式壓縮機）的性能降低特別嚴重。5這些研究得出的結(jié)論是，開始運行后的五年內(nèi)，螺桿式壓縮機的磨損會嚴重影響性能，運行15年后平均性能降低高達26%。

　　為了避免因機械磨損和潤滑油產(chǎn)生的性能衰減問題，丹佛斯推出采用無油軸承的變頻離心封閉式壓縮機 —— 丹佛斯天磁®（Turbocor）壓縮機。采用這一類型壓縮機后，冷水機組廠商可以在機組上省去潤滑機械壓縮機軸承的復(fù)雜油路系統(tǒng)。

　　綜上所述，雖然從理論上說，無油封閉式離心壓縮機設(shè)計，可避免傳統(tǒng)油潤滑壓縮機存在的因摩擦和油污而引起的效率衰減和維護保養(yǎng)等問題。但是，運行多年以后，實際情況又如何呢？

　　為了得出準確結(jié)論，丹佛斯2018年啟動了一個研究項目，將運行10年或10年以上的丹佛斯天磁®（Turbocor）壓縮機的性能與出廠時的性能進行比較。研究的目的是確定無油壓縮機是否與傳統(tǒng)油潤滑壓縮機一樣都存在性能降低的問題，還是它們可以保持最初的性能水平。

　　研究表明，采用磁懸浮無油軸承的丹佛斯天磁?（Turbocor）壓縮機能保持10年以上的一致性能。

　　應(yīng)用1

　　美國賓夕法尼亞州好時巧克力世界數(shù)據(jù)中心(Hershey, Pennsylvania, USA)

　　好時公司是一家全球領(lǐng)先的糖果公司，以其巧克力、糖果和小吃聞名。1973年，該公司在賓夕法尼亞州好時開設(shè)了好時巧克力世界，然后陸續(xù)在其它地方開店，從時代廣場，到迪拜，再到上海，遍及全世界。為了向全球的巧克力客戶和粉絲提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)，好時巧克力世界在好時設(shè)有數(shù)據(jù)中心，該數(shù)據(jù)中心啟用一臺冷水機組，機組全天候運行，為其中的電子設(shè)備提供制冷。

　　冷卻技術(shù)

　　為了滿足這些條件，該數(shù)據(jù)中心采用了一臺 180 冷噸（600 kW）的Smardt WA062.2水冷冷水機組，機組搭載 2 臺丹佛斯天磁?（Turbocor）TT300 無油離心壓縮機，壓縮機采用R-134a制冷劑，兩級離心壓縮，單臺壓縮機公稱制冷量為90冷噸。

　　性能測試

　　進行性能測試的這 2 臺壓縮機，分別經(jīng)過 38,967 小時和 38,928 小時運行，為數(shù)據(jù)中心提供24/7制冷運行，運行時間長達10年以上。

　　2018 年 1 月，壓縮機從機組中拆除，并換成全新的TT300 壓縮機。現(xiàn)有的壓縮機被送往位于佛羅里達州塔拉哈西市創(chuàng)新公園的丹佛斯檢測實驗室。

　　測試得出，根據(jù)額定的質(zhì)量流量，兩臺 TT300  壓縮機中，1號壓縮機測試輸入功率為48.0 kW，2號壓縮機測試輸入功率為49.0 kW，其壓力、轉(zhuǎn)速和質(zhì)量流量如表1和表2所示。（由于沒有官方關(guān)于獨立離心式壓縮機的測試標準，但已發(fā)布的AHRI 540-2015可作為試驗參考標準，詳細說明見下方。）測試的結(jié)果符合AHRI 540-2015中關(guān)于質(zhì)量流量和輸入功率 ±5%的容差。

　　測試結(jié)果與這兩臺壓縮機2007年出廠測試時的參數(shù)進行了比較。

　　試驗結(jié)果和結(jié)論

　　運行11年后的偏差測試：與2007年46.8 kW輸入功率的原始功率試驗值來看，11年后1號壓縮機功率消耗高了2.56%（表1），質(zhì)量流量高了2.13%。從48.7 kW的原始值來看，2號壓縮機功率消耗高了0.62%（表2），質(zhì)量流量高了0.15%。

　　性能一致性：功率和質(zhì)量流量的偏差范圍（表1和表2）都在AHRI 540-2015規(guī)定的容差內(nèi)（表3）。此范圍接近新壓縮機的預(yù)期性能值。結(jié)果表明，丹佛斯天磁? TT300無油壓縮機11年沒有明顯的性能降低。這種證據(jù)表明，壓縮機具有一致持久的性能，這種性能在冷水機組的整個壽命期間不會降低。

　　客戶滿意度：好時公司數(shù)據(jù)中心高級維護保養(yǎng)專員Steven C. Miller說：“數(shù)據(jù)中心的可靠性最重要，這種冷水機組采用丹佛斯天磁?TT300磁懸浮無油壓縮機，是一種極其可靠的冷水機組。運行維護成本一路下降，因為自冷水機組投入運行后的10多年來，幾乎沒有維修工作。我們最初選用這種技術(shù)的原因是其低噪聲水平，同時參考了其它工地的成功跟蹤記錄。在我們的案例中，采用丹佛斯天磁?壓縮機的冷水機組已經(jīng)滿足并超過了我們關(guān)于性能的預(yù)期。”