烏魯木齊四種冷源空調系統(tǒng)的運行費用比較(二）

　　4、冬季運行費用

　　依據(jù)上述設計條件,空調系統(tǒng)冬、夏季送風量相同，L=m3/h，仍由6臺m3/h的空調機組負責送風；冬季新風量占總風量15%，新風量（m3/h）,新風負荷748.9kw，圍護結構熱負荷：800kw，總空調熱負荷1548.9kw濕負荷：600.0kg/h，熱濕比：

　　ε=-4800.0kj/kg。在I——d圖上（略），空氣處理過程是：新風予熱——新風與室內回風混合——再熱。送風狀態(tài)是：溫度to=34.7℃，焓值io=51.7kj/kg，含濕量do=6.5g/kg。對于二級蒸發(fā)冷卻空調系統(tǒng)：其送風量為：L=m3/h，由6臺m3/h空調機組負責送風,經(jīng)計算：送風狀態(tài)為：送風溫度to=31.3℃，焓io=49.3kj/kg,含濕量do=7.1g/kg。熱水循環(huán)流量：133.2m3/h。

　　冬季各制冷空調系統(tǒng)耗能、耗水計算結果表三

　　系統(tǒng)

　　供熱

　　方式

　　耗能、耗水設備

　　耗電量

　?。╧w）

　　耗氣量

　?。╩3/h）

　　耗水量

　?。╧g/h）

　　備注

　　電制冷空調系統(tǒng)

　　城市集中供熱

　　換熱器、二次水

　　水處理、水泵

　　0

　　500

　　一次水未能耗考慮

　　空調機組

　　22*6+0.55*6

　　0

　　160

　　小計

　　135.3

　　0

　　660.0

　　燃氣爐自供熱

　　燃氣爐

　　1.5*2

　　88*2

　　0

　　水處理、循環(huán)水泵

　　7.5*2+2.2*0.3

　　+1.5*0.2

　　0

　　500

　　空調機組

　　22*6+0.55*6

　　0

　　160

　　小計

　　154.3

　　176

　　660.0

　　直燃式空調系統(tǒng)

　　高發(fā)加大直燃機組供熱

　　直燃式冷水機組

　　4.0*2

　　93*2

　　0

　　空調機組

　　22*6+0.55*6

　　0

　　160

　　水處理、循環(huán)水泵

　　7.5*2+2.2*0.3

　　+1.5*0.2

　　0

　　500

　　小計

　　159.3

　　186

　　660.0

　　地源熱泵空調系統(tǒng)

　　地源熱泵機組供熱

　　地源熱泵制冷機組

　　220*2

　　0

　　0

　　空調機組

　　22*6+0.55*6

　　0

　　160

　　冷水泵、冷卻水

　　提升泵

　　24*2+7.5*2

　　0

　　900

　　小計

　　638.3

　　0

　　1060.0

　　二級蒸發(fā)冷卻空調系統(tǒng)

　　城市集中供熱

　　送風機

　　15.0*2*6

　　0

　　循環(huán)水泵

　　0.75*6

　　0

　　200

　　直接加濕

　　換熱器、二次水水處理、水泵

　　0

　　500

　　小計

　　184.5

　　0

　　700.0

　　燃氣爐自供熱

　　燃氣爐

　　1.5*2

　　88*2

　　0

　　水處理、循環(huán)水泵

　　7.5*2+2.2*0.3

　　+1.5*0.2

　　0

　　600

　　空調機組

　　15*2*6+0.75*6

　　0

　　200

　　小計

　　238.5

　　176.0

　　800.0

　　冬季各系統(tǒng)一小時運行費用的結果表四

　　參數(shù)

　　系統(tǒng)

　　供熱

　　方式

　　總耗

　　電量

　　(元/h)

　　天然氣

　　總耗量(元/h)

　　總耗水量

　　(元/h)

　　總耗電、氣、水耗用

　　(元/h)

　　四種系統(tǒng)

　　之間關系

　　電制冷空調系統(tǒng)

　　集中

　　供熱

　　75.8

　　0

　　1.53

　　77.9+1.53+101.9=179.2

　　1．0

　　燃氣

　　供熱

　　86.4

　　235.8

　　1.53

　　323.7

　　1.81

　　直燃式制冷空調系統(tǒng)

　　高發(fā)加大直燃機組

　　供熱

　　89.4

　　249.2

　　1.53

　　340.1

　　1.90

　　地源熱泵制冷空調系統(tǒng)

　　地源熱泵機組供熱

　　357.4

　　0

　　2.47

　　360.0

　　2.01

　　二級蒸發(fā)冷卻空調系統(tǒng)

　　集中

　　供熱

　　103.3

　　0

　　1.63

　　103.3+1.63+101.9=206.8

　　1.15

　　燃氣

　　供熱

　　133.6

　　235.8

　　1.86

　　371.2

　　2.07

　　注：集中供熱按城市采暖費22.0元/m2標準計算（空調用熱與采暖用熱價格暫定一樣）,這包括了鍋爐房一、二次水泵耗能，燃煤、人工、維修等總費用；一個采暖期180天(每天12小時)，折合到本建筑每小時費用101.9元/h。

　　5、冬季設計工況下的結果

　　5．1、冬季各系統(tǒng)運行時費用相差較大，這對采暖期長，能耗大的寒冷地區(qū)特別重要;從表四可以得出：冬季在烏魯木齊除采用城市集中供熱外（不考慮熱貼），其它任何空調系統(tǒng)在采用以天燃氣為主要熱源供熱或地源熱泵機組方式供熱都很不經(jīng)濟，所以應避免采用。

　　5．2、冬季新風量雖然占總送風量不大，但空調機組在對其加熱、加濕過程中能耗確很大，在采用集中供熱的空調系統(tǒng)中，新風負荷約占總負荷50%，其運行費用也占總費用50%左右，所以設計時對冬季新風是否采用、采用多少應特別注意。如：在直燃式空調和地源熱泵空調系統(tǒng)的有些設計中，設計人為了滿足全年負荷要求，就以冬季這二種機組的額定出力選擇設備，其結果必然是出投資增大，冬季系統(tǒng)運行費用高，夏季系統(tǒng)長年在部分負荷情況下運行，對即機組不利，運行也不經(jīng)濟，是應禁止選擇的設計方案。

　　5．3、在不考慮一次用水情況下，水的損耗占總費用不到1%；在采用集中供熱的空調系統(tǒng)中，集中供熱費用是固定不變的，空調機組能耗約占50%左右。

　　6、全年設計工況下的結果

　　6．1、在現(xiàn)有收費條件下，用城市集中供熱是冬季空調系統(tǒng)的最經(jīng)濟用熱方式。

　　6．2、使用天然蒸發(fā)冷卻冷源空調系統(tǒng)——方案4是夏季各類空調系統(tǒng)中最為經(jīng)濟的系統(tǒng)，冬季使用城市集中供熱也較經(jīng)濟。

　　6．3、夏季使用常規(guī)典型的螺桿式電制冷空調系統(tǒng)——方案1，在設計工況下其運行費用是方案4的一倍，冬季應使用城市集中供熱供熱。

　　6．4、夏季使用直燃型溴化鋰制冷空調系統(tǒng)——方案2，其運行費用與方案1相當，冬季不應時用直燃機供熱。

　　6．5、由于冬季熱負荷較大，再使用地源熱泵供熱相對就很不合理，夏季使用地熱水源熱泵——方案3供冷是否經(jīng)濟，主要取決于地下水水位或井深。

　　事實上，選擇何種方式的制冷空調系統(tǒng)對一項工程不僅重要，而且相當復雜；除了應進行經(jīng)濟分析比較外，還必須考慮到一次投資、人員成本、技術上可靠合理、設備的性能和使用壽命、設備的使用與維修、自動化管理與調節(jié)、設備和管道占用場地和空間情況、對環(huán)境影響等。只有全面掌握有關信息，分析比較后才能得出最佳方案。

　　參考文獻：

　　DavidM.Elovitz,P.E.SelectingtheRightHVACSystem.ASHRAEJournal.2002，44（1）：24-30；

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　　蘇文.“空調冷熱源的選擇和節(jié)能”.全國暖通空調制冷2002年學會論文集.725-729;

　　許雷、范存養(yǎng).“冷水機組的能耗及其對環(huán)境影響的比較”.全國暖通空調制冷1998年學會論文集.3254-327