很全面的空调冷热源经济分析

空调供冷经济分析
3.方案构造
3.1冷、热源形式的分析方法与确定原则
1）罗列技术角度可行，并或传统可靠或具有明显节能环保特点的所有冷、热源形式，从中剔除项目适应性、技术成熟度与可实施性、经济性等方面有明显不足的冷、热源形式。

2）依据规划区所在地能源与资源状况、政策、价格、资费、设备采购市场的了解，根据寿命周期成本分析理论，采用我院长期以来服务于市场的冷、热源形式分析模板与软件对筛选后保留的各冷、热源形式进行分析。

3.2适合于本规划区公共建筑的冷、热源方案及适用特点
方案一：电制冷+市政热网（蒸汽换热）
本方案夏季由常规电制冷冷水机组提供空调冷源（冷却塔冷却），冬季由市政热网提供蒸汽，经汽水换热器换热后提供空调热源。

该方案对于有过渡季供热、分租户计量、生活热水要求的建筑不适用。

简图如下：
图3.1 电制冷+市政热网（蒸汽换热）方案图
方案二：电制冷+市政热网（热水换热）
本方案夏季由常规电制冷冷水机组提供空调冷源（冷却塔冷却），冬季由市政热网提供热水，经水水换热器换热后提供空调热源。

该方案对于有过渡季供热、分租户计量、生活热水要求的建筑不适用。

简图如下：
图3.2 电制冷+市政热网（热水换热）方案图
方案三：电制冷+燃气热水机组
本方案夏季由常规电制冷冷水机组提供空调冷源（冷却塔冷却），冬季由燃气热水机组提供空调热源。

该方案适合电力及燃气资源充足、附近没有市政热网、全年有供冷、供热要求的建筑。

简图如下：
图3.3 电制冷+燃气热水机组方案图
方案四：燃气直燃溴化锂冷、温水机组
本方案夏季由直燃溴化锂冷、温水机组为空调系统提供冷源，冬季及过渡季由直燃溴化锂冷、温水机组为空调系统提供热源，同时三用型机组可提供全年生活热水，两用机可配置燃气热水机组提供生活热水。

该方案最适合没有市政热网或电力紧张地区的大型建筑。

简图如下：
图3.4 燃气直燃溴化锂冷、温水机组方案图
方案五：蒸汽溴化锂冷、温水机组
本方案夏季由蒸汽溴化锂冷、温水机组为空调系统提供冷源，冬季及过渡季由蒸汽溴化锂冷、温水机组为空调系统提供热源，同时三用型机组可提供全年生活热水。

该方案最适合附近存在市政蒸汽管网且蒸汽价格低廉或电力紧张地区的大型建筑。

简图如下：
图3.5 蒸汽直燃溴化锂冷、温水机组方案图
方案六：地源热泵
本方案冬季以地下土壤作为空调供热低温热源，夏季则利用地下土壤作为热汇，冬季取热、夏季放热，对地下土壤储热型利用。

该方案适合占地面积较大，附近没有市政热网，且电力资源充足的建筑，可耦合冷却塔、燃气锅炉，平衡地源侧取、放热量，属于可再生能源利用，具有示范作用。

简图如下：
图3.6 地源热泵方案图
3.3 空调冷、热源方案技术分析
以上各种空调冷、热源方式均为技术成熟、可靠的方案，但每种方案都存在各自不同的优缺点，具体比较见下表。

表3.1 冷、热源方案技术比较
方案
序号
方案内容优势不足
一
电制冷
+市政热网
（蒸汽换
热）
①技术成熟、可靠；
②机房占地面积较直燃机小；
③能源价格风险低；
④充分利用热电厂产热，提高热电厂
效率，具有宏观节能意义。

①用电量大，对配电系统要求高；
②夏季机组满负荷时，是电力紧张
时期，在利用能源方面不利；
③不能实现单台机组供冷、供热；
④投资较高；
⑤无法实现过渡季供热。

二
电制冷
+市政热网
①技术成熟、可靠；
②机房占地面积较直燃机小；
①用电量大，对配电系统要求高；
②夏季机组满负荷时，是电力紧张
3.4 各方案经济分析
3.4.1空调冷、热源经济分析基础数据
冷、热源方案经济比较中的基础数据见附表2.1。

表3.1 冷、热源方案经济比较基础数据表
3.4.2 经济分析构成
本经济分析均以单位面积经济指标为评价依据，以下所有经济指标均为单位面积经济指标。

本项目供冷、供热方案经济分析数据主要有：
1）C i ——初投资，元/m2，主要包括：
能源增容费用；
◆ 站房主机初投资；
◆ 站房其他附属设备及管道初投资； ◆
设备配电设施费；
2）C c —— 年运行能源费用，元/m 2，主要包括：
◆ 电费； ◆ 燃气费； ◆
热力费。

3）LCC —— 寿命周期成本，元/m 2，计算公式如下：
20C )i 1(C LCC C 5i ⨯++⨯=
式中，LCC ——20年寿命周期成本，元/m 2； C i ——站房初投资，元/m 2；
i —— 商业贷款利率，5年贷款利率为8%； C c ——年运行能源费，元/m 2。

3.4.3 经济分析结果
根据以上数据及公式计算，各类型建筑的经济数据计算结果详见下表。

表3.2 冷、热源方案经济分析表
LCC 分析
编号 方案名称
初投资
（元/m2） 年能源费
（元/m2） LCC
（元/m2） 年均LCC 成
本 （元/m2*年）
年均LCC 比
较 （%） 1 电制冷＋市政热网（蒸汽） 139.50 21.40 632.94 31.65 100 2 电制冷＋市政热网（热水） 140.10 15.82 522.16 26.11 82.50 3 电制冷＋燃气热水机组 119.07 34.99 874.74 43.74 138.20 4 燃气直燃冷、温水机组 114.87 42.93 1027.34 51.37 162.31 5 蒸汽溴化锂冷、温水机组 158.63 29.04 813.93 40.70 128.60 6
垂直埋管地源热泵
226.38
20.33
739.19
36.96
116.79
图3.7 各冷、热源方案经济性对比
根据上述计算结果，各冷、热源方案中电制冷＋市政热网（热水）方案的经济性最优，电制冷＋市政热网（蒸汽）方案经济性次之。

由于当地的燃气价格较高，导致所有采用燃气的冷、热源方案运行费用过高。

因此公共建筑空调冷热、源系统推荐采用电制冷＋市政热网（热水）方案或电制冷＋市政热网（蒸汽）方案。

3.4.5 空调末端系统形式及投资
目前国内常规的空调系统主要有以下几种形式：
表3.3 空调末端系统分析表
序号系统形式系统特点投资
（元/m2）
适用建筑
1 CAV
（定风量全空气
系统）①系统形式简单；
②设备维护量小；
③风道占用吊顶内空间大；
④适合大开场空间使用；
⑤室内空气品质高。

150 大型商场
会展中心
体育馆
2 VAV
（变风量全空气
系统）①系统形式复杂；
②设备维护量大；
③风道及设备占用吊顶内空间大；
④适合小开间办公使用；
⑤室内空气品质高；
⑥利于建筑内部二次空间分割；
⑦系统灵活，运行能耗低。

350 高档写字楼
3 两管制风机盘管
+新风系统①系统形式简单；
②设备维护较大；
③风道占用吊顶内空间小；
④适合小开间使用。

120~150 普通写字楼
医院
学校
普通宾馆酒
店
4 四管制风机盘管
+新风系统①系统形式较复杂；
②设备维护较大；
③风道占用吊顶内空间小；
④适合对室内标准要求高的小开间
房间；
⑤可实现不同房间的同时供冷供热。

250~300 五星级酒店
高档写字楼
5 VRV系统①系统形式简单；
②设备维护小；
③风道占用吊顶内空间小；
④系统适应性高，控制灵活；
⑤单机可供冷、供热。

300~350
此费用包括
空调冷、热源
及末端设备
高档公寓
别墅
小型商业建
筑
小型办公建
筑。