很全面的空調(diào)冷熱源經(jīng)濟分析.doc

空調(diào)供冷經(jīng)濟分析3.方案構(gòu)造3.1冷、熱源形式的分析方法與確定原則1） 羅列技術(shù)角度可行，并或傳統(tǒng)可靠或具有明顯節(jié)能環(huán)保特點的所有冷、熱源形式，從中剔除項目適應性、技術(shù)成熟度與可實施性、經(jīng)濟性等方面有明顯不足的冷、熱源形式。2） 依據(jù)規(guī)劃區(qū)所在地能源與資源狀況、政策、價格、資費、設備采購市場的了解，根據(jù)壽命周期成本分析理論，采用我院長期以來服務于市場的冷、熱源形式分析模板與軟件對篩選后保留的各冷、熱源形式進行分析。3.2適合于本規(guī)劃區(qū)公共建筑的冷、熱源方案及適用特點方案一：電制冷+市政熱網(wǎng)（蒸汽換熱）本方案夏季由常規(guī)電制冷冷水機組提供空調(diào)冷源（冷卻塔冷卻），冬季由市政熱網(wǎng)提供蒸汽，經(jīng)汽水換熱器換熱后提供空調(diào)熱源。該方案對于有過渡季供熱、分租戶計量、生活熱水要求的建筑不適用。簡圖如下：圖3.1 電制冷+市政熱網(wǎng)（蒸汽換熱）方案圖方案二：電制冷+市政熱網(wǎng)（熱水換熱）本方案夏季由常規(guī)電制冷冷水機組提供空調(diào)冷源（冷卻塔冷卻），冬季由市政熱網(wǎng)提供熱水，經(jīng)水水換熱器換熱后提供空調(diào)熱源。該方案對于有過渡季供熱、分租戶計量、生活熱水要求的建筑不適用。簡圖如下：圖3.2 電制冷+市政熱網(wǎng)（熱水換熱）方案圖方案三：電制冷+燃氣熱水機組本方案夏季由常規(guī)電制冷冷水機組提供空調(diào)冷源（冷卻塔冷卻），冬季由燃氣熱水機組提供空調(diào)熱源。該方案適合電力及燃氣資源充足、附近沒有市政熱網(wǎng)、全年有供冷、供熱要求的建筑。簡圖如下：圖3.3 電制冷+燃氣熱水機組方案圖方案四：燃氣直燃溴化鋰冷、溫水機組本方案夏季由直燃溴化鋰冷、溫水機組為空調(diào)系統(tǒng)提供冷源，冬季及過渡季由直燃溴化鋰冷、溫水機組為空調(diào)系統(tǒng)提供熱源，同時三用型機組可提供全年生活熱水，兩用機可配置燃氣熱水機組提供生活熱水。該方案最適合沒有市政熱網(wǎng)或電力緊張地區(qū)的大型建筑。簡圖如下：圖3.4 燃氣直燃溴化鋰冷、溫水機組方案圖方案五：蒸汽溴化鋰冷、溫水機組本方案夏季由蒸汽溴化鋰冷、溫水機組為空調(diào)系統(tǒng)提供冷源，冬季及過渡季由蒸汽溴化鋰冷、溫水機組為空調(diào)系統(tǒng)提供熱源，同時三用型機組可提供全年生活熱水。該方案最適合附近存在市政蒸汽管網(wǎng)且蒸汽價格低廉或電力緊張地區(qū)的大型建筑。簡圖如下：圖3.5 蒸汽直燃溴化鋰冷、溫水機組方案圖方案六：地源熱泵本方案冬季以地下土壤作為空調(diào)供熱低溫熱源，夏季則利用地下土壤作為熱匯，冬季取熱、夏季放熱，對地下土壤儲熱型利用。該方案適合占地面積較大，附近沒有市政熱網(wǎng)，且電力資源充足的建筑，可耦合冷卻塔、燃氣鍋爐，平衡地源側(cè)取、放熱量，屬于可再生能源利用，具有示范作用。簡圖如下：圖3.6 地源熱泵方案圖3.3 空調(diào)冷、熱源方案技術(shù)分析以上各種空調(diào)冷、熱源方式均為技術(shù)成熟、可靠的方案，但每種方案都存在各自不同的優(yōu)缺點，具體比較見下表。表3.1 冷、熱源方案技術(shù)比較方案序號方案內(nèi)容優(yōu)勢不足一電制冷+市政熱網(wǎng)（蒸汽換熱）技術(shù)成熟、可靠；機房占地面積較直燃機小；能源價格風險低 ；充分利用熱電廠產(chǎn)熱，提高熱電廠效率，具有宏觀節(jié)能意義。用電量大，對配電系統(tǒng)要求高；夏季機組滿負荷時，是電力緊張時期，在利用能源方面不利；不能實現(xiàn)單臺機組供冷、供熱；投資較高；無法實現(xiàn)過渡季供熱。二電制冷+市政熱網(wǎng)（水水換熱）技術(shù)成熟、可靠；機房占地面積較直燃機小；能源價格風險低 ；充分利用熱電廠產(chǎn)熱，提高熱電廠效率，具有宏觀節(jié)能意義。用電量大，對配電系統(tǒng)要求高；夏季機組滿負荷時，是電力緊張時期，在利用能源方面不利；不能實現(xiàn)單臺機組供冷、供熱；投資較高；無法實現(xiàn)過渡季供熱。三電制冷+燃氣熱水機組技術(shù)成熟、可靠；機房占地面積較直燃機?。煌顿Y較低 ；控制靈活，可自由掌握供冷、供熱時間；可實現(xiàn)過渡季供熱及全年24小時生活熱水供熱需求。用電量大，對配電系統(tǒng)要求高；夏季機組滿負荷時，是電力緊張時期，在利用能源方面不利；不能實現(xiàn)單臺機組供冷、供熱；燃氣價格風險較高；能源季節(jié)使用不平衡。四燃氣直燃溴化鋰冷、溫水機組可以實現(xiàn)單臺機組供冷、供熱及供生活熱水；對配電要求小，減少電力系統(tǒng)初投資；夏季機組滿負荷時，是城市燃氣富裕時期，在利用能源方面有利；對于非24小時運行的建筑投資較低。機組尺寸較電冷機大，運行安裝不方便；冷卻水量比電冷機略大；由于消防的特殊要求，需滿足的泄爆面積，機房布置有一定的困難。五蒸汽溴化鋰冷、溫水機組可以實現(xiàn)單臺機組供冷、供熱及供生活熱水；對配電要求小，減少電力系統(tǒng)初投資；充分利用熱電廠產(chǎn)熱，提高熱電廠效率，具有宏觀節(jié)能意義；對于非24小時運行的建筑投資較低。機組尺寸較電冷機大，運行安裝不方便；冷卻水量比電冷機略大。六垂直埋管地源熱泵較節(jié)能，提高一次能源利用率；機房占地面積較直燃機小；設備投資較低；屬于可再生能源利用，符合國家政策導向，并可申請國家及地方財政補助。夏季加重城市電網(wǎng)峰值負荷需求；設置地下土壤換熱器需要較大的埋管面積；土壤換熱器的投資較高。3.4 各方案經(jīng)濟分析3.4.1空調(diào)冷、熱源經(jīng)濟分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)冷、熱源方案經(jīng)濟比較中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見附表2.1。表3.1 冷、熱源方案經(jīng)濟比較基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表編號項目標準編號項目標準1熱力增容費50元/m29燃氣熱值8500kcal/ Nm32蒸汽價格130元/t10板式換熱器傳熱系數(shù)5000W/ m23電增容費0元/kVA11板式換熱器價格 3000元/m24電費0.75元/kWh12電制冷冷水機組單位冷量價格0.6元/W5機房電力設施配套投資（配電柜、控制柜等）800元/ kVA13燃氣型直燃冷/溫水機組單位冷量價格兩用機0.85元/W6燃氣增容費1000元/Nm3h14燃氣熱水機組單位熱量價格 0.3元/W7燃氣使用費3.1元/Nm315熱水價格25元/GJ8熱泵機組單位冷量價格0.6元/W16蒸汽溴化鋰機組單位冷量價格兩用機0.85元/W17冷機COP值燃氣型直燃冷/溫水機組 夏季COP=1.3 冬季COP0.9蒸汽溴化鋰冷/溫水機組 夏季COP=1.3 冬季COP0.9離心電制冷冷水機組 夏季COP=5.0燃氣熱水機組供熱時熱效率 冬季COP0.918機房內(nèi)冷卻塔、冷卻水泵、冷凍水泵、管道等綜合投資 0.3元/W裝機冷量（電制冷） 0.45元/W裝機冷量（直燃機）此部分稱為機房綜合費用19LCC計算壽命周期20年，五年商業(yè)貸款，貸款年利息8%（計入復利）3.4.2 經(jīng)濟分析構(gòu)成本經(jīng)濟分析均以單位面積經(jīng)濟指標為評價依據(jù)，以下所有經(jīng)濟指標均為單位面積經(jīng)濟指標。本項目供冷、供熱方案經(jīng)濟分析數(shù)據(jù)主要有： 1）Ci 初投資，元/m2，主要包括：u 能源增容費用；u 站房主機初投資；u 站房其他附屬設備及管道初投資；u 設備配電設施費； 2）Cc 年運行能源費用，元/m2，主要包括：u 電費；u 燃氣費；u 熱力費。 3）LCC 壽命周期成本，元/m2，計算公式如下： 式中，LCC20年壽命周期成本，元/m2； Ci站房初投資，元/m2； i 商業(yè)貸款利率，5年貸款利率為8%； Cc年運行能源費，元/m2。3.4.3 經(jīng)濟分析結(jié)果 根據(jù)以上數(shù)據(jù)及公式計算，各類型建筑的經(jīng)濟數(shù)據(jù)計算結(jié)果詳見下表。表3.2 冷、熱源方案經(jīng)濟分析表LCC分析編號方案名稱初投資（元/m2）年能源費（元/m2）LCC（元/m2）年均LCC成本（元/m2*年）年均LCC比較（%）1電制冷市政熱網(wǎng)（蒸汽）139.5021.40632.9431.651002電制冷市政熱網(wǎng)（熱水）140.1015.82522.1626.1182.503電制冷燃氣熱水機組119.0734.99874.7443.74138.204燃氣直燃冷、溫水機組114.8742.931027.3451.37162.315蒸汽溴化鋰冷、溫水機組158.6329.04813.9340.70128.606垂直埋管地源熱泵226.3820.33739.1936.96116.79圖3.7 各冷、熱源方案經(jīng)濟性對比 根據(jù)上述計算結(jié)果，各冷、熱源方案中電制冷市政熱網(wǎng)（熱水）方案的經(jīng)濟性最優(yōu)，電制冷市政熱網(wǎng)（蒸汽）方案經(jīng)濟性次之。由于當?shù)氐娜細鈨r格較高，導致所有采用燃氣的冷、熱源方案運行費用過高。因此公共建筑空調(diào)冷熱、源系統(tǒng)推薦采用電制冷市政熱網(wǎng)（熱水）方案或電制冷市政熱網(wǎng)（蒸汽）方案。3.4.5 空調(diào)末端系統(tǒng)形式及投資 目前國內(nèi)常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)主要有以下幾種形式：表3.3 空調(diào)末端系統(tǒng)分析表序號系統(tǒng)形式系統(tǒng)特點投資（元/m2）適用建筑1CAV （定風量全空氣系統(tǒng)）系統(tǒng)形式簡單；設備維護量小；風道占用吊頂內(nèi)空間大；適合大開場空間使用；室內(nèi)空氣品質(zhì)高。150大型商場會展中心體育館2VAV（變風量全空氣系統(tǒng)）系統(tǒng)形式復雜；設備維護量大；風道及設備占用吊頂內(nèi)空間大；適合小開間辦公使用；室內(nèi)空氣品質(zhì)高；利于建筑內(nèi)部二次空間分割；系統(tǒng)靈活，運行能耗低。350高檔寫字樓3兩管制風機盤管+新風系統(tǒng)系統(tǒng)形式簡單；設備維護較大；風道占用吊頂內(nèi)空間??；適合小開間使用。120150