空调冷热源方案经济技术比较

第 1 卷 第 3 期
华北科技学院学报
2004 年 9 月
耗量 ,对环境的影响以所产生的 CO2 量为基准 。 比较的依据如下 。
表 7 各方案的年运行费
项 目
方案 1 方案 2 方案 3
水费 电费 蒸汽 (燃料) 费 维修费
0185 60178 29186 19173
规 格
QL = 910 kW QR = 490 kW L = 180 m3/ h L = 216 m3/ h L = 216 m3/ h L = 125 m3/ h
数 量 (台)
2 2 3 (2 用 1 备) 3 (2 用 1 备) 2 3 (2 用 1 备)
额定功率 ( kW/ 台)
205 — 21 30
此外 ,还应考虑产品的冷量调节范围 、水资源 状况 、噪声 、外形尺寸 、电源的电压等级 、占地 、重 量 、无故障运行周期 、服务质量等多种因素 。
快速发展的空调制冷技术 ,给广大使用者提 供了广泛而多样化的产品选择机会 。具体到空调 冷热源系统 ,各种型式的电制冷机组 、溴化锂吸收 式机组 、热泵机组 、蓄冷设备等 ,品种繁多 ,并且均 有各自的特点 。各种不同的冷源和热源形式经过 组合 ,可以形成多达二十余种空调冷热源方案 。 212 备选方案的确定
一次能源耗量 (t/ a) 6691618 8091333 5361765 8811531
4 分析及结论
如果以年经营费作为主要考虑因素 ,方案 3 最低 ,方案 2 其次 , 然后是方案 1 , 方案 4 最高 。 另外 ,从 CO2 排放量来看 ,方案 3 最少 。比较一 次能源的耗量 ,方案 3 用能的合理性为最好 。这 一结果与实际工程采用的方案相吻合 。
2 2 3 (2 用 1 备) 3 (2 用 1 备) 2 3 (2 用 1 备)
额定功率 ( kW/ 台)
911 — 21 32 713 15
设备费包括主要设备和辅助设备费用 ,方案 1 和 方案 2 的辅助设备费用按热源主设备费用的 30 %计算 ,方案 3 和方案 4 的辅助设备费用按机 组费用的 3 %计算 。设备安装调试费按设备费用 的 25 %计算 。无电力增容费 ,蒸汽增容费为 20 万元/ t 。各方案初投资计算见表 5 。
同年限 :方案 1 、2 为 20 年 ;方案 3 、4 为 15 年 (残
值不计) 。各方案固定费计算结果见表 6 。
表 6 各方案的固定费
(万元)
固定费
方案 1 29185
方案 2 26112
方案 3 36120
方案 4 47132
表 4 方案 4 的主要设备
设 备 名 称 规 格
数 量 (台)
电厂热效率取 013 ,电网输配电效率取 019 , 换热器效率取 0197 ,热网输配效率取 0196 ,蒸汽 锅炉效率取 018 。
各方案的能耗及对环境的影响见表 9 。
表 9 各方案能耗及对环境的影响
方案 1 方案 2 方案 3 方案 4
CO2 排放量 (t/ a) 18681234 22581039 14971574 24591472
第 1 卷 第 3 期
华北科技学院学报
2004 年 9 月
空调冷热源方案经济技术比较
魏 均 金 ① ,张维亚
(华北科技学院 ,北京 东燕郊 101601)
摘 要 : 以石家庄市某医院空调冷热源为例 ,根据该工程的实际情况 ,提出了四种冷热源方案 ,从初投资 、年 经营费 、能耗及对环境的影响进行了比较分析 ,确定了蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组加蒸汽换热器为该工 程的冷热源方案 。 关键词 : 空调冷热源 ;初投资 ;年经营费 ; 能耗 ; 环境 中图分类号 : TU83113 文献标识码 :A 文章编号 :1672 - 7169 (2004) 03 - 0052 - 03
表 5 各方案的初投资
(万元)
项 目 主设备 辅助设备 安装调试 增 容 总 计
方案 1 259160 17110 69116
0 345188
方案 2 211124 4180 54101 32160 302165
方案 3 229153 6189 58140 59168 354150
方案 4 359190 10180 92168
V = 12 m3 L = 125 m3/ h
数 量 (台)
2 2 3 (2 用 1 备) 3 (2 用 1 备) 2 1 3 (2 用 1 备)
额定功率 ( kW/ 台)
205 119 21 30 711
15
表 2 方案 2 的主要设备
设备名称
螺杆机 换热器 冷冻水泵 冷却水泵 冷却塔 热水泵
各方案的运行费用计算结果见表 7 ,各方案 的年经营费见表 8 。 313 能耗及环境影响比较
四种方案的主要设备不同 ,相应的能耗及其 对环境的影响也是不同的 ,为了便于比较 ,必须统 一比较基准 ,即各方案的能耗均折算为标准煤的
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1211 19 30 713 —
15
注 :螺杆机选用约克公司产品 ,溴化锂机组选用远大产品 ,其 他设备均为国产 。
3 方案的比较
311 初投资比较 初投资包括设备费 、安装调试费和增容费 。
运行费包括能耗费 (水费 、电费 、燃料费) 、维 修费 、人工费等 。其中 ,水价按 0170 元/ t 计 ,电 价按 0173 元/ kwh 计 ,油料价格按 2300 元/ t 计 。 冷却水系统补水量取冷却水循环水量的 2 %。每 天运行 24 小时 ,运行平均系数为 017 ,供冷期为 120 天 ,供热期为 120 天 。维修费按设备费的 6 % 计 ,各方案的人工费相差无几 ,在此不计 。
① 作者简介 :魏 (1965 - ) ,男 ,华北科技学院教务处副处长 ,副教授 。
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第 3 期
随着高层建筑的蓬勃发展 ,面临着能源日益 紧张的状况和环境问题越发得到重视 ,空调系统 设计时应考虑其高效节能性问题 。目前 ,高层建 筑采用分体式空调系统的方式已逐步减少 ,多被 集中式中央空调系统所替代 。在城市高层建筑的 空调工程中 ,冷热源的投资和运行费用占整个空 调系统的费用比重很大 ,为了取得较好的经济效 益 、合理用能和保护环境 ,对各种冷热源的技术特 点和经济性进行正确 、详细的分析 ,选取适合实际 工程的空调冷热源是十分必要的 。
2 冷热源方案配置及主要设备选型
211 冷热源选型原则 空调冷热源方案选择应按照国家能源政策和
符合环保 、消防 、安全技术规定 、建筑性质以及根 据当地能源供应情况来选择 。应以电和天然气为 主 ,大中城市宜选用燃气 、燃油锅炉 ,乡镇可选用 燃煤锅炉 。
若当地供电紧张 ,有热电站供热或有足够的 冬季供暖锅炉 ,特别是有废热 、余热可资利用时 , 应优先选用溴化锂吸收式制冷机 。
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312 年经营费比较
年经营费为固定费与运行费之和 。固定费包
括设备折旧费 、占有空间费和利息等 。将初投资
P 折成等额年金 ,即为固定费 A :
∑ A =
P
·i (1
(1 +
+ i)
i) n n-
1
式中 : i ———年利率 (按 51875 %计) ;
n ———折旧年限 。
设备及安装费折旧年限对不同型式主机取不
额定功率 ( kW/ 台)
油直燃溴机 冷冻水泵 冷却水泵 冷却塔 储油罐 热水泵
QL = 910 kW L = 160 m3/ h L = 228 m3/ h L = 228 m3/ h
V = 23 m3 L = 125 m3/ h
2 3 (2 用 1 备) 3 (2 用 1 备)
2
1 3 (2 用 1 备)
任何一个方案都不是尽善尽美的 ,在实际工 程中要因地制宜 ,既要考虑方案的经济性 ,也要考 虑噪声 、污染及维护管理等技术性能 ;既要考虑当 前的投资利益 ,也要考虑长远利益 ,从而选择合理 的冷热源方案 。
参考文献 [ 1 ] 张挺. 中国美术馆空调改造工程冷热源方案比
较[J ]1 暖通空调 ,2000 , (5) 1 [ 2 ] 沈红. 空调冷热源经济技术比较 ,建筑热能通
29185 111122 141107
26112 93176 119188
36120 56191 93111
(万元/ 年)
方案 4 47132 152115 199147
标准煤的发热量取 29300 kJ / kg ,1 千克标准 煤燃烧产生 2179 千克 CO2 ,1 吨 0 # 柴油折合为 1486 千 克 标 准 煤 , 1 吨 蒸 汽 ( 016 MPa ) 折 合 122169 千克标准煤 ,1 MWh 电折合为 349 千克 标准煤 。
按性能系数高低来选择制冷设备的顺序为 : 离心式 、螺杆式 、活塞式 、吸收式 、涡旋式 。
考虑建筑全年空调负荷分布规律和制冷机部 分负荷下的调节特性 ,合理选择机型 、台数和调节 方式 ,提高制冷系统在部分负荷下的运行效率 ,以 降低全年总能耗 。
保护大气臭氧层 ,积极采用 CFC 和 HCFC 替 代制冷剂 。
根据石家庄市气候条件 、能源结构 、系统的冷 热负荷和本项目的特点 ,在以下四种可能的冷热 源方案中进行优选 。
方案 1 :螺杆式冷水机组 + 燃油锅炉 方案 2 :螺杆式冷水机组 + 蒸汽换热器 方案 3 :蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组 + 蒸汽换热器 ; 方案 4 :燃油直燃式溴化锂吸收式冷热水两 用机组 。