電制冷與直燃機

1、、工程概況冷熱源是空調系統(tǒng)的重要組成部分，其設計合理與否，直接影響空調系統(tǒng)的使用效果、運行的經濟性、使用的可靠性等問題。大樓總建筑面積約 60000 M2，建筑物夏季總冷負 荷約為 750萬大卡，冬季熱負荷約為 450萬大卡，衛(wèi)生熱水熱量約 95萬大卡（流量約為 60M3/H ）。系統(tǒng)的冷熱源有多種選擇，現提供二個方案供參考，方案一是采用電制冷機 組配鍋爐作為冷熱源；方案二是采用一機三用的直燃式冷水機組作為冷熱源；二、電制冷機組配鍋爐空調系統(tǒng)簡介用電制冷機組配鍋爐作冷熱源已有約一百年的歷史，是目前最常用的一種空調系統(tǒng)冷 熱源方式。這種方案的特點是技術成熟，運行穩(wěn)定可靠。據統(tǒng)計95% 以上的空調

2、用戶選用電制冷方式，使用電制冷方式是大勢所趨。1、主機配置中央空調主機采用電制冷機組配鍋爐，離心式冷水機組夏季供冷，鍋爐供衛(wèi)生熱水并 且冬季采暖；輔助配套設備有冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵、板式換熱器等。2、系統(tǒng)優(yōu)點：1. 初投資低；2. 使用可靠，故障率低，日常維護量極??；3. 水冷機組自動化程度高，部分負荷調節(jié)方便，可以很好地適應大樓的負荷變化。4. 冷水機組均能在單機最佳工況區(qū)域內工作，具有較好的滿負荷效率和部分負荷效 率,自動化程度高 ,調節(jié)方便,機組之間具備很好的兼?zhèn)湫?，系統(tǒng)運行費用低；5噪音小、振動低，無污染；6. 過渡季節(jié)只開一臺鍋爐供衛(wèi)生熱水，節(jié)能效果明顯；7. 冷卻塔、冷卻水泵

3、比直燃機系統(tǒng)小20%左右，節(jié)能又節(jié)省初投資3、系統(tǒng)缺點：1. 機組數量多，占地面積大；三、直燃式冷水機組 空調系統(tǒng)簡介直燃式冷水機組是上個世紀 50年代研發(fā)出來的，由于這種產品以油或氣作能源，因 此產品能耗高，污染大（排出大量的二氧化碳），其冷量衰減問題也一致未得到根本的解 決。這些問題大大限制了它的使用。只有在一些特定的場合，比如在火力發(fā)電廠，煤廠， 鋼廠或化工廠等有余熱可利用的場所有一些使用。此外，值得注意的是，象國內類似于武 漢的大中型城市中， 95% 以上的民用建筑采用電制冷機。1、主機配置中央空調主機采用直燃式冷水機組，輔助配套設備有冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵等。直燃式冷水機組可一機

4、三用，夏季供冷，冬季采暖，還可以供衛(wèi)生熱水；2、系統(tǒng)優(yōu)點：可一機三用，同時提供冷（溫）水，無需鍋爐，節(jié)省機房面積。3、系統(tǒng)缺點：1、機組日常維護非常復雜，可靠性低，維護費用高于采用電制冷的冷水機組；2、機組效率低，運行費用高；3、機組外形尺寸大，重量相當于電制冷機組的二倍，對機房的高度、土建基礎 的承重要求都很高；4、在過渡季節(jié)為了滿足衛(wèi)生熱水的需要，還是要開主機，相當于主機全年都在使用，機組的故障率大大上升，機組的使用壽命大大縮短。 9、機組排熱量大，冷卻塔和冷卻水系統(tǒng)容量大5、機組氣密性要求很高，只要逸入少量空氣就會破壞真空度，導致機組性能大幅下降，冷量存在嚴重的衰減現象；6、溴化鋰水溶液

5、對碳鋼的腐蝕性較強，嚴重影響機組的使用壽命；7、系統(tǒng)調節(jié)不靈活；四、二種方案的初投資對比方案一采用三臺電制冷機組，冬季采暖與衛(wèi)生熱水的鍋爐共用，使用鍋爐三臺，水水換熱器二臺；設備名稱主要技術參數數量單價（萬元/臺）總價（萬元）電制冷機組Q = 250 萬大卡 N = 506KW3140420.00溴化鋰溶液0.00貯油罐（停氣時用備用油）V0.00冷凍水泵（三用一備）L=512m3/h N = 75KW42.710.80冷卻水泵（三用一備）L=600m3/h N = 75KW42.710.80冷卻塔L=600m3/h N = 17.5KW31236.00常壓鍋爐Q = 180 萬大卡 N =

6、7.5KWG = 210M 3/H336108.00水-水換熱器21020.00合計605.60方案一中制冷時開啟電制冷機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔，滿負荷時總耗電量約為 3*506KW+3*75KW+3*75KW+3*17.5KW= 2020KW，總耗水量為 18T/H ;冬季采暖時開啟鍋爐、冷凍水泵，滿負荷總耗電量約為3*75KW+3*7.5KW =247.5KW ;總耗氣量約為523M 3/H或耗油416KG/H （供暖負荷為450萬大卡）；衛(wèi)生熱水一年四季都在使用，夏季及過渡季節(jié)只開一臺鍋爐，冬季與采暖共用，總 耗氣量約為110M 3/H （供熱量為95萬大卡）；方案二采用三臺直燃

7、機，一機三用，制冷及采暖季節(jié)開主機同時供衛(wèi)生熱水，在過渡季節(jié)則只開主機供衛(wèi)生熱水。設備名稱主要技術參數數量單價（萬元/臺）總價（萬元）直燃機（一機三用）Q = 300 萬大卡 N = 17.8KW 制9 冷 G = 258M 3/H3250750.00溴化鋰溶液31.52.372.45貯油罐（停氣時用備用油）21020.00冷凍水泵（三用一備）L=512m3/h N = 75KW42.710.80冷卻水泵（三用一備）L=766m3/h N = 90KW43.212.80冷卻塔L=800m3/h N = 22KW31648.00常壓鍋爐0.00水-水換熱器0.00合計914.05方案二中制冷時開

8、啟直燃機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔，滿負荷時總耗電量約為 3*17.8KW+3*75KW+3*90KW+3*22KW= 614.4KW，總耗水量為 24T/H，總耗氣量為3*258M 3/H = 774 M 3/H 或耗油 3*178KG/H = 534KG/H ;冬季采暖時開啟直燃機、冷凍水泵，滿負荷總耗電量約為3*17.8KW+3*75KW =278.4KW ;總耗氣量約為523M 3/H或耗油416KG/H （供暖負荷同樣為450萬大卡）；衛(wèi)生熱水一年四季都在使用，總耗氣量約為110M 3/H或耗油88KG/H （供熱量同樣為95萬大卡）；五、二種方案的運行費用對比武漢地區(qū)計算參數如下

9、:電費：0.818 元/kWh天然氣:1.82 元/N3 (熱值 8600KCAL/H /N 3)0井柴油:5 元/KG (熱值 10800KCAL/KG , 0.8KG/L4元/L)自來水:2 元 /M3制冷期:150天/年采暖期:90 天 /年額定負荷使用時間：12小時/天X（滿負荷使用系數）0.6水塔補充水:按冷卻水流量的百分之一衛(wèi)生熱水:每天滿負荷使用3小時由于末端設備部分的耗電量基本相同，在此只對冷凍站的設備（如主機、水泵、冷卻塔、鍋爐）等的能耗做一個對比。燃氣時費用如下：費用名稱能耗年使用時間年使用數量單價總價（萬元）萬案電制 冷機 組配 鍋爐 空調 系統(tǒng)夏季電能KW2020150

10、天*12小時 *0.621816000.818 元/KW178.45冷卻水m3/h18194402 元/M33.89燃料損耗m3/h001.82 元 /M30.00夏季合計冬季電能KW247.590天*12小時 *0.61603800.818 元/KW13.12燃料損耗m3/h5233389041.82 元 /M361.68冬季合計衛(wèi)生熱水全年燃料損耗m3/h110365天*3小時1204501.82 元 /M321.92年運行費用合計279.06萬案 直燃 式冷 水機 組空 調系統(tǒng)夏季電能KW614.4150天*12小時 *0.66635520.818 元/KW54.28冷卻水m3/h242

11、59202 元/M35.18燃料損耗m3/h7748359201.82 元 /M3152.14夏季合計冬季電能KW278.490天*12小時 *0.6180403.20.818 元/KW14.76燃料損耗m3/h5233389041.82 元 /M361.68冬季合計衛(wèi)生熱水全年燃料損耗m3/h110365天*3小時1204501.82 元 /M321.92年運行費用合計309.96燃油時費用如下:費用名稱能耗年使用時間年使用數量單價總價（萬元）電能KW202021816000.818 元/KW178.45冷卻水M3/H18150天*12小時194402 元/M33.89燃料損耗KG/H0*0

12、.605 元/KG0.00萬案夏季夏季合計電制電能KW247.590天*12小時1603800.818 元/KW13.12冷機燃料損耗kg/h416*0.62695685 元/KG134.78組配冬季冬季合計鍋爐空調衛(wèi)生熱水全年燃料損耗kg/h88365天*3小時963605 元/KG48.18系統(tǒng)年運行費用合計378.43萬案電能KW614.4150天*12小時6635520.818 元/KW54.28直燃夏季冷卻水M3/H24*0.6259202 元/M35.18式冷 水機 組空 調系 統(tǒng)燃料損耗KG/H5345767205 元/KG288.36夏季合計冬季電能KW278.490天*12小

13、時*0.6180403.20.818 元/KW14.76燃料損耗KG/H4162695685 元/KG134.78冬季合計衛(wèi)生熱水全年燃料損耗KG/H88365天*3小時963605 元/KG48.18:年運行費用合計545.54六、二種方案綜合對比項目萬案一萬案二電制冷機組配鍋爐直燃機（一機三用）初投資低，冷凍站設備初投資約為605.6 萬元，屬于最常見、最成熟的系 統(tǒng)，高，冷凍站設備初投資約為914.05萬 兀，比方案一咼出380.45萬兀，咼出約51%運行費用低，年運行費用約為279.06萬元高，年運行費用約為309.96萬元，比 方案一高出30.9萬元，高出約11% ;維護費用電制冷機

14、組，運轉件少，故障率 最低，維護費用最低，年維護費 用約為6萬元；需定期檢測并更換溶液，每年維護量大，維護費用咼，每年維護費用約為13萬元節(jié)能效果效率咼達5.5，并能準確地根據系 統(tǒng)負荷在10%-100%范圍內做無級 調節(jié)，部分負荷效率同樣很高， 節(jié)能效果明顯。效率低，對空調負荷的變化不能即時 作出反應和進行調節(jié)，監(jiān)控不及時， 需半小時以上才能反應，并且其調節(jié) 范圍有限，從而浪費能源使用壽命使用壽命長達30年以上使用壽命最多10年，機房設備更換難 度大，再次增加初投資冷量的衰減無因溶液的問題造成每年約10%的冷量衰減使用可靠性高受內部因素的影響大，可靠性低運行穩(wěn)定 性高受內部因素的影響大，穩(wěn)定性低冷媒制冷劑是HCFC /HFC，其使用得 到ARI、ASHRAE及EPA之認可， 對機組材料沒有腐蝕作用，對機 組運行壽命沒有影響制冷劑是水及溴化鋰溶液，需要經常