中央空调投资与运行费用比较.
中央空调运行费用分析
中央空调运行费用分析Create self, pursue no self. This is a classic motto, so remember it well.中央空调运行费用分析1. 引言中央空调系统的运行费用在选择空调方案、制定物业收费等工作中都起到了关键的作用.通常设计研究和开发商都是简单地以楼宇在冬夏季的电量电费差异来计算中央空调供冷的运行费用.由于没有认真分析和考虑在投资、运行、维护等全方面的费用,上述计算的结果不能反映实际真实的运行支出.本文将对构成中央空调系统运行费用的各要素进行基本分析,目的是为了在进行供冷方案选择时能有一个全面客观的比较依据.2. 中央空调系统运行费用构成和估算中央空调系统运行费用包括直接能源消耗、维护费用、投资摊销三大部分.2．1 直接能源消耗直接能源消耗包括冷冻站制冷和供冷的直接水、电费用支出.由于末端设备由各楼层电力系统供电,所以已经计入用户电费中,在空调中不再重复计算.冷冻站相关设备包括冷水机组、冷冻冷却水泵、冷却塔等.由于冷冻机在不同负荷情况下的效率都不同,所以严格地说电耗的计算应该采用实时的方式,通常在方案计算时可以按照全年的需冷量冷吨小时来乘以系统的供冷效率COP来得出全年的运行电费,需要强调的是此处的系统效率不是冷水机组的EER值,必须考虑冷却塔、水泵等的电耗.通常对于使用离心式冷水机组的系统,供冷系统的综合效率为RTh,即1冷吨小时的冷负荷需要度的电耗.运行的直接水费主要是冷却水系统的补水,以补充冷却塔中水的蒸发消耗.系统冷却水循环量一般为RTH,补水参数为2%,则运行水费为RTh,即RTh.2．2 维护费用中央空调系统的维护费用包括有多项内容,主要有：1）人力费用中央空调冷站需要配备固定的操作和简单维护修理人员,同时负责各楼层末端系统的维护和基本维修.对于1000RT的容量,需要配备1名主管、4名技术工人,含税、保险、福利因素后的年薪合计约20万元.2）保养费用中央空调系统的保养通常有两种方式,即委托专业公司和自行保养.从生命周期总费用对比来看,反而是前者的专业保养更为节省.合同包括了管道清洗、电气检查、机械维护维修等内容.通常1冷吨年合同金额为200元.3）冷却水处理及冷却塔维护由于在国内的项目建设中大都采用进口原装或组装的冷水机组和水泵,所以其维护维修量相对较少.而冷却塔通常是国产设备,加上气候和环境条件复杂,冷却塔的维护维修量相对比较明显,需要在运行费用中单独考虑.冷却水的加药处理和冷却塔易损件更换,通常的费用指标为每冷吨每年30元.4）制冷剂补充冷水机组的制冷剂泄露因型号和使用年限而各异,对于离心式机组而言,每冷吨年泄露量大约在2~8磅之间,换算结果为每冷吨每年补充制冷剂的费用为67元.2．3 投资摊销投资摊销包括空调系统投资和更换的费用,以及投资的利息,保险等等与资本有关的因素.1）空调系统投资摊销空调系统中的设备、安装等项目均应根据其不同的服务年限即生命周期来进行摊销,其含义是在生命周期满后需要进行更换.虽然在实际中可能有些设备的服务时间超过了生命周期,但是由于其服役时间过长,维护维修费用、运行能耗都大大增加,所以在摊销分析时用生命周期来作为依据是能符合实际的情况的.按照进口件国内组装的冷水机组,价格为每冷吨1900元,生命周期为20年.国产冷却塔的价格为每冷吨250元,生命周期为10年.冷冻冷却水泵的估算价格为每冷吨350元,生命周期为20年.末端设备的估算价格为每冷吨2000元,生命周期为10年.安装及更换的估算为每冷吨3500元,生命周期为10年.2）建筑和电力系统投资摊销冷冻站的设计面积指标一般为每冷吨平方米,建筑成本为2000元/m2,因此建筑投资的指标为每冷吨300元,生命周期为50年.空调系统配套的电力系统投资估算为1275元/KWH,折合为每冷吨1280元,生命周期为20年.3）利息摊销中央空调系统和附属的建筑、电力系统的一次投资估算一般为每冷吨12000元,资金利息按照年8%计算.4保险保险费用为资产价值的千分之三,相当于每冷吨每年36元.3. 案例计算和分析为了清楚表达各项费用的情况和对比,我们选择某建筑面积为124,000平方米的建筑群其中商业68,000平方米,办公30,000平方米,宾馆26,000平方米作为分析对象.中央空调系统装机负荷为7600冷吨,年供冷时间为1,800小时.当地的水费单价为元/m3,电费单价为元/kwh.建筑群年供冷量为RTh.每年的各项费用支出详见表1所示.表1 典型项目年运行费用分析从表中可以看出,中央空调的运行费用远远不止是直接的水电费用,按照单位冷量来计算,每RTh的综合运行费用达到了元,而直接的水电费用仅仅是元/RTh.所以在运行费用计算中必须全面地考虑各项要素.图1和图2清楚地表示了各项费用的支出对比情况.38%14%投资摊销48%图1 运行费用构成1%图2 分项目构成分析4. 结论4．1 中央空调运行费用包括直接能源消耗、运行维护和投资摊销三大部分.4．2 通过对典型案例的分析,投资摊销占总运行费用的48%,直接能源消耗占38%,维护费用占14%.按照冷量计算,每RTh的运行费用为元.。
运行费用比较
运行费用比较：以下计算均依据：1、制冷季120天，每天10小时；2、供暖季120天，每天10小时；3、电费为0.65元/KWh；4、空调使用季节系数0.52（不同时间，系统运行负荷不同，只有很少的时间系统能达到满负荷运行。
通常10%的时间，负荷在90%以上；30%的时间，负荷在60%以上；60%的时间，负荷在40%——根据美国ARI标准和中国行业标准JB/T4329-97）。
综合性能比较克莱门特地源热泵机组性能特点☆国际认证质量品质●质量标准通过国际认证●获得欧洲质量鉴定组织认证●获得国际ISO 9001 质量标准认证●获得欧洲安全标准CE认证●获得欧洲冷暖协会质量标准认证☆成熟的热泵技术意大利克莱门特在欧洲已经有30多年的水源/地源热泵中央空调系统的专业机组制造和系统组织的历史，有数百个项目的成功经验，即使在水源/地源热泵应用刚刚起步的中国，克莱门特机组亦保持应用最长达7～8年的运行记录，在国内已有上百个用户选用，技术非常成熟，产品稳定性、可靠性已得到充分考验。
独有大温差小流量技术，为用户节约地下水。
☆机构框架框架由加厚镀锌钢板制成，外涂环氧树脂，底板平整度高，整体不宜生锈。
☆面板仪表盘、电器控制箱及夹层型面板由优质不锈钢压制，外表面同样已做喷涂处理，使整个机组耐气候性好。
夹层型机构能够保护全部机器部件，内挡板由不锈钢薄板压制并敷有聚氨酯隔音材料。
同时为了操作人员的安全性，内层电箱上安置有电源主令开关，主机一旦接通电源，操作人员将无法打开控制与电器部件的隔离板，以确保操作人员的安全。
☆螺杆压缩机1．克莱门特半封闭螺杆式压缩机，不仅运转平稳，精密的压缩机转子间隙更使高低压侧泄漏减至最少，从而提高了压缩机效率，COP值高。
2．克莱门特压缩机安装在独立的减震的装Array置上，由配有部分绕组启动的2级电机驱动。
3．压缩机采用了最新的合成材料，使用寿命可达9.5万小时而不需更换，使得整机的使用年限可达25年之久。
三联供中央空调及热水系统经济性分析一览表
项目
地源热泵中央空调
溴化锂吸收式直燃机组
水冷机组+燃油（气）锅炉
水冷机组+电热锅炉
空气源热泵三联供机组
占地面积
机房占地面积小，但地埋管占地面积需求较大
机房占地建筑面积较大，冷却塔占用屋顶面积，储油设备需要占地面积
需冷冻站和锅炉房，冷却塔，占用屋顶面积。储油设备需占地面积
61.05
61.05
51.15
制热14.22
31.86
29.3
66.42
1.5
燃油或燃气：能源利用系数为80%
夏季电能利用系数为3.5－3.8；冬季燃油或燃气80%
夏季电能利用系数为3.5－3.8；冬季燃油或燃气90%
电能：夏季利用率为3.5－4（综合能效比可达到5.8），冬季利用率为3-3.5
人员管理
2人∕日
3人∕日
3人∕日
3人∕日
实现无人值守或1人∕日
环境指标
无污染
有燃烧污染，有一定的噪音和水霉菌污染（冷却塔），产生城市热岛效应
有燃烧污染，有一定的噪音和水霉菌污染（冷却塔），产生城市热岛效应
无燃烧污染，有一定的噪音和水霉菌污染（冷却塔），产生城市热岛效应
无燃烧污染，有一定的噪音
运行安全方面
没有危险，安全监控智能化，需一套人员即可管理
需冷冻站，锅炉房，冷却塔，占用屋顶面积，需较大电负荷
占地面积小，配置灵活，检修方便.
设备寿命
20－25年
7－10年
冷水机组20年，燃油锅炉7－10年
冷水机组20年，电锅炉15年
10－15年
年均维修维护成本（元）不含人工费
中央空调与分体空调优缺点对比
中央空调与分体空调优缺点对比引言空调，全称为空气调节（Air Conditioning）,其意义在于“使空气达到所要求的状态”，即在一个房间内，对空气温度、湿度、空气流动速度、空气洁净度进行人工调节。
实际应用过程中，往往只是对上述四个方面的某些方面进行调节，比如分体空调就只是对温度进行调节，而对房间湿度、空气流动速度则完全是被动地产生结果；对房间洁净度则完全没有调节能力。
中央空调则根据设计深度的不同，对上述四方面的调节程度有所不同。
关于中央空调和分体空调的优缺点，下面分别从初投资、运行费用、舒适性、实用性、可靠性等方面进行探讨。
随着改革开放的不断深化，我国人民对生活水平的不断提高，以及各个行业的生产工艺的需要，中央空调已成为现代建筑必须具备的条件之一。
中央空调能够改善和提高人们的生活、工作和健康水平。
可是，对于中央空调的选择却有各种不同的想法与意见。
就此问题做出如下说明：中央空调与分体空调相比较具有明显的优点。
分体式空调和中央空调对比特点1、初投资分体空调以1匹壁挂机（KFR-26GW，全部国产零部件）为例，目前的市场价格为2000-4500元左右；厂家推荐的适用房间面积是10-17㎡左右。
参考目前市场主流机型价格，大约在2400-2600元（参见国美电器2008年4月份网上报价）。
以2200元/台考虑（考虑了大批量安装情况下的实际价格优惠），房间适用面积按照14㎡考虑，每平方米投资：2200÷14＝157元/㎡。
中央空调（以选用水冷冷水机组＋风机盘管方案为例）约每平方米的投资为200元左右（进口压缩机、外资品牌组件）。
二者初投资方案的差值为200-157＝43元/㎡。
如果以8600㎡的建筑考虑，则初投资的差距为43×8600＝369800元。
2、效率：衡量空调制冷工作效率的重要指标是“能效比”（Coefficientof值就是机组制冷量与机组能耗（包COP）。
其实，Performance，英文缩写是COP 值越大，说明机组效率越高，也就越COP括燃料释放出的能量和电能）之比。
各种中央空调系统初投资及运行费用对比
各种中央空调系统初投资及运行费用对比以制冷量：325Ｋｗ/h（此数字客户提供，按150W/㎡倒推空调面积为：2166﹒6㎡）以制热量：2８０Kw/h55℃生活热水：16ｔ上表机组价格不含税金及运费，有效期在30日内；辅助设备及配件以购买时为准。
为了使运行费用调控在最佳点，此方案的设计思路是将改变传统整体设计方法为模块控制。
由于化整为另使初投资有所增加，但运行费用下降3-6还多，在一至两年内即可收回多投部分，速短了折旧时间。
说明：电价按１。
００元／Ｋｗ；气价按２。
６元／ｍ３；以下耗电／耗气指包含机组，其他设备不包含在内；１．风冷热泵系统Ａ。
生活热水：制冷时免费；过度季节＋采暖：22。
8Kw*１台*运行时间１１。
５h/天*２４0天=６２９２８Kw空调制冷耗电：23。
2Kw*5台*运行时间16h/天*0。
6运转系数*120天=133632Kw空调制热耗电：21。
8Kw*４台*运行时间16h/天*。
6运转系数*120天=１００４５４。
４Kw全年耗电297014。
4Kw；其中：空调２３４０８６。
４Ｋｗ；热水６２９２８Ｋｗ２．水冷宽带热泵生活热水同A制冷耗电：19。
6Kw*5台*运行时间16h/天*0。
6运转系数*120天=112896Kw制热耗电：22。
8Kw*４台*运行时间16h/天*。
6运转系数*120天=１０５０６２。
４Kw全年耗电280886Kw；其中：空调２１７９５８。
４Ｋｗ；热水６２９２８Ｋｗ３．单冷＋锅炉Ｂ。
生活热水：１６ｔ＊４５℃／７２００Ｋａｃｌ＊２。
６元／ｍ３＊３６５天＝９４９００元空调制冷：15．3Kw＊5台*运行时间16h/天*0。
6运转系数*120天=８８１２８Kw空调制热：２８０Ｋｗ／７２００Ｋａｃｌ＊２。
６元／ｍ３＊１６ｈ＊１２０天＝１６６９５４。
７元全年耗费349982。
7元；其中：制冷耗电８８１２８Ｋｗ；制热耗气：１６６９５４。
７元热水耗气９４９００元４．水冷热泵＋热源塔Ｃ。
中央空调(运行成本)收费标准
中央空调（运行成本）收费标准商业物业包括各类商业广场及SHOPPING MALL 等，由于商业物业公共设施配套齐全，每年公共设施能源费的消耗大都在数百万元乃至数千万元不等。
中央空调系统作为公共设施中的一个重要组成部分，运行期间水电费的消耗颇巨，控制其运行成本，并有效地处理实际管理中遇到的各类问题，是商业物业管理工作中的一项不可或缺的重要环节，特别是对多产权、多业态的商业物业而言，尤为突出。
笔者根据对江苏省首家SHOPPING MALL 四年多的管理实践，对中央空调运行成本及相关管理工作在此做一初探。
一、中央空调运行费用中央空调系统，由于管道多，覆盖面积大，运行成本亦较高。
在对商业物业的中央空调系统运行成本进行估算时，应主要考虑以上因素：1、用电成本（P1、K1、P2）主机（P1、K1）根据商业物业所配备的空调主机数量、用电功率、营运时间、使用周期、用电价格等，对一年中夏冬二季的运行成本进行计算，然后按一年12 个月进行平均，得出每个月的平均电费P1。
在实际操作过程中，由于主机并非满负荷运行，故根据具体情况，在计算中要考虑其负荷系数K1，K1≈0.6~0.9。
辅机（P2）此处主要指中央空调系统中的冷却塔、冷却泵、冷冻泵、空气处理机组、各类风机盘管等。
可根据实际不同的类型、数量和功率，进行估算。
需注意的是因季节的不同，在制冷和供暖时，辅机的数量和类型亦有所不同。
2、用水成本（P3）中央空调管道内的循环用水，开放式冷却塔的日常消耗用水，应根据空调供应期间的实际耗水量及每天的日均正常用水量综合进行考虑。
3、用汽成本（P4）对于以蒸汽为能源的溴化锂机组，除考虑空调系统的用电成本外，还要考虑用汽费用。
根据每台主机每小时耗汽量、每天运行时间、蒸汽单价、每年空调运行的天数等，计算出每月的平均蒸汽费用。
4、管道损耗（K2）冷暖气在中央空调管道输送过程中，因气流的紊流损耗，管壁损失等所产生的管道损耗，以管道损耗系数K2 表示，K2≈1.02~1.05。
空调运行费用分析
安全性能
安全可靠
有漏油、Байду номын сангаас灾、爆炸等安全隐患
/
有漏油、火灾、爆炸等安全隐患
电热管易老化、有漏电隐患
噪音
小
大
/
大
小
环境影响状况
环保、无任何污染
污染严重，一些城市禁止使用
/
污染严重，一些城市已禁止使用
无任何污染
不同方式
优越性
占地面积小室外安装、无需专用机房全自动控制无人值守安全
贵州气候太阳能全年150天需辅助加热。如太阳能＋热泵投资大，最需要大量用热水的时候太阳能起不了作用，太阳能占地面积大专用锅炉房、需锅炉工人、年检审批
（20℃-55℃）
总需热量
25T×（55℃-20℃）×1000Kcal/T℃=87.5万大卡
供热方式
美的热泵机组
太阳能
现有设备
燃油热水炉
电热热水炉
使用能源
电
太阳能+柴油
/
轻柴油
电
能源燃烧值
860Kcal/度
10200Kcal/Kg
/
10200Kcal/Kg
860Kcal/度
热效率
450%
70%
70%
95%
每天燃料耗量
226.3度
122.5Kg
/
122.5Kg
1071.25度
燃料单价
0.5元/度
5.40元/Kg
/
5.40元/Kg
0.5元/度
每天燃料总价
113.3元
661.6元
/
661.5元
535.8元
每年燃料总价
40800元
(360天)
10000m2办公楼初投资及运行费用比较
永源热泵地能中央空调10000m2办公楼与传统中央空调初投资及运行费用比较一、机房初投资1、永源热泵地能中央空调：2、燃煤锅炉+冷水机组：3、燃油锅炉+冷水机组：注：1、以上设备价格均为报价，不包括空调机组（冷水机组的机房土建费用）2、燃煤锅炉+冷水机组报价中不包括建煤场、渣场的费用。
3、燃油锅炉+冷水机组报价中不包括储油罐、储油装置的费用。
二、运行费用分析1、采用永源热泵地能中央空调夏季：(1).主机：222.4×1×90×10×0.6×0.5=60048元(2).潜水泵：25×0.8×1×90×10×0.6×0.5=5400元(3).循环水泵：22×0.8×1×90×10×0.6×0.5=4752元冬季：(1).主机：160.0×1×120×10×0.6×0.5=57600元(2)潜水泵：25×0.8×1×120×10×0.6×0.5=5400元(3)循环水泵： 22×0.8×1×120×10×0.6×0.5=6336元综上所述永源热泵地能中央空调夏季运行费用为70200元，冬季运行费用为69336元，全年的运行费用为139536元。
其中夏季平均运行费用为7.02元/平方米，冬季平均运行费用为6.9元/平方米，全年的平均运行费用为13.92元/平方米。
2、采用燃煤热水锅炉+冷水机组夏季：(1).主机：204×1×90×10×0.6×0.5=55080元(2).冷却水泵：15×0.8×2×90×10×0.6×0.5=6480元(3).循环水泵：30×0.8×1×90×10×0.6×0.5=6480元冬季：(1).锅炉：370×1×120×10×0.6×0.3=79920元32.8×1×120×10×0.6×0.5=11808元(2).循环水泵：30×0.8×1×120×10×0.6×0.5=8640元综上所述采用燃煤锅炉+冷水机组夏季运行费用为68040元，冬季运行费用为100368元，全年的运行费用为166680元。
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宁波**大厦中央空调经济性比较方案
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费用比较
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年运行费用比较
比较条件设定：
A、设备使用寿命按20年计算；每年空调运行时间按200天计算；
B、空调设备使用时间为上班时间9：00至晚上24：00
C、早上9：00至下午18：00为正式上班时间，空调使用系
数按0.7计算；
D、电费按1.0元/度计算；
方案一、直流变频多联机组
由于直流变频空调系统为一次冷媒风冷式空调系统，它具有制冷制热快速的优点，故无需提前开机；同时，该类型的空调系统的能效比（即EER）受室外的干球温度的影响很大，附图1为美的MDV多联空调系统能效比随室外环境干球温度的变化曲线图：(图表由美的空调国家认可实验室测定绘制)
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的能效比如下：
根据图1，可查得对应的美的MDV
当空调的使用系数为0.7时,只需70%的空调系统运行即可完全满足用户需要；
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其总供冷量为：2700×0.7=1890KW
根据数码涡旋多联机组的能效比，可折算出用电量，折算公式如下：
耗电量=空调使用时间×(总供冷量/EER)
该时段总计耗电：1260+1575+1318=4153KW/h
全年合计运行费用为：
4153×200×1.0=830600元=83.06万元
方案二、风冷热泵模块机组
当空调的使用系数为0.9时，由于该方案设计同时使用系数为0.7，即使是所有空调全部作满负荷运行，也满足不了用户的使用要求；同时考虑水冷机组供冷反应慢，再加上主机负荷不足，机组在上班时间提前半小时运行比较合理，故运行费用按早上8：30至下午18：00，所有空调设备满负荷运转计算，共计9.5小时；
1、早上9：00至下午18：00：
主机耗电量:40×20×0.9=720KW
水泵每台功率按5KW计算，水泵耗电：20×5=100KW
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风机盘管功率按每台0.15KW计算，风盘耗电：420×0.15=63KW
该时段总计耗电：（720+100+63）×9.5=8388KW/h
全年合计运行费用为：
8388×200×1.0=1677600元=167.76万元
4、维修及保养费用
方案一、直流变频多联机组
保养费用：
美的MDV多联空调系统操作简单方便，无需专人进行看管和保养。
不需要保养费用，节省了维护人员的工资支出。
维修费用：
由于美的商用多联机组采用R410a 而非水作冷媒介质，无需定期对系统的管道进行清洗，可省去清洗的费用。
机器按20年的工业设计使用寿命计算，由于美的美的商用多联机组系统简单，使用方便，一般来说正常操作不会出现较大的问题；按每年零部件更换按1万元计算（含人工费用），维修费用总计为：
1×20=20万元；
总的维修保养费用为：20万元
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方案二、风冷热泵模块机组：
保养费用：
风冷热泵机组运行期间均需要24小时专人维护保养，做定期检查和系统管道清洗；维护人员实行两班倒，至少需要3人（其中一人为设备主管）；每人的年工资约为2万元人民币左右，机器按20年的使用寿命计算；
则维护人员的工资支出为：3×2 ×20=120万元
维修费用：
机器仍按20年的使用寿命计算，每年对系统管道清洗水垢2次，再加上日常的维护费用，折合每次费用按3万元计算，清洗的费用总计为：3×2×20=120万元；
设备运行使用过程中，每四年进行一次大修，每次大修的费用以10万估算，则大修的费用为：
10×5=50万元
维修保养用去的费用总共为：
120+120+50=290万元
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三、总结
根据以上分析比较，设备使用寿命按20年计算：
年度运行费用比较：
采用方案一年度电费为83.06万元;
采用方案二年度电费为167.76万元；
方案一比方案二年度电费节省84.7万元，
总费用比较：
采用方案一总的设备、运行以及维护保养费用合计：
500+83.06×20+20=2181.2万元
采用方案二总的设备、运行以及维护保养费用合计：
424+167.76×20+290=4069.2万元
方案一比方案二费用节省1888万元，
总述：
上述比较是在大楼空调使用系数为70％负荷作出的分析比较，考虑到两种方案各自采用设备的使用特性，如果
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再算上其他空调使用系数的情况下，方案一的优势将会比方案二更加明显。
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