某项目冷热源论证分析


前言: 冷热源是空调系统的重要组成部分,其设计方案的选择,直接影响空调系统的使用效果、运行的经济性、使用的可靠性等问题。本文从经济性、技术性方面进行对比分析,为决策提供专业意见。本方案主要对项目的冷热源系统形式进行对比分析,分析的主要内容包括:初投资、运行费用、机房面积等。


1.工程概况

本工程包括大mall、小mall、商业街、地下商业、高层办公楼、高层及超高层写字楼、高层住宅、小学、公建配套等,项目总建筑面积为662960㎡,地上建筑面积为449160㎡,地下建筑面积为213800㎡。


2.冷热负荷


业态
建筑面积
冷负荷
热负荷





m2
qL(W/m2)
QL(kW)
qr(W/m2)
Qr(kW)


5#地块
MALL
87390
120
10487
70
6117


商业街
43073
--
--
70
3015


写字楼
51254
110
5638
70
3588


服务型公寓
102500
--
--
50
5125


地下商业
20770
110
2285
60
1246

6#地块
MALL
KTV/电影院
8062
150
1209
40
322


其他
41938
120
5032
70
2936

商业街
15300
--
--
70
1071


公寓
52370
--
--
50
2619


地下商业
15650
110
1722
60
939


学校
13078
--
--
65
850


住宅楼及底商
32419
--
--
45
1459

合计
483804
--
26373
--
29287



3。冷热源系统方案分析

方案一:本方案设置独立电制冷冷水机组作为其制冷冷源,燃气锅炉作为供热热源,其中6#地块小mall影院及KTV业态独立设置风冷机组。


方案二:本方案设置溴化锂直燃机作为夏季空调冷源及冬季供热热源,其中写字楼采用电制冷冷水机组夏季供冷,6#地块小mall影院及KTV采用风冷冷水机组夏季供冷。


技术性对比:


序号
技术参数
方案一
(冷水机组+锅炉)
方案二
(直燃机)
1
设备配置
5-1#冷冻站:
离心机组4219kw(1200RT) *3
螺杆机组1406kw(400RT)*1
5-2#冷冻站:
离心机组2461kw(700RT)*2
螺杆机组703kw(200RT)*1
6-1#冷冻站:
离心机组2461kw(700RT)*2
KTV/电影院:
风冷涡旋机组120kw*10
5#地块锅炉房:
燃气热水锅炉2800kW*3
6#地块锅炉房:
燃气热水锅炉1163kW*3
5#地块直燃机房:
制冷量4652kw,制热量3582kw*3
6#地块直燃机房:
制冷量1745kw,制热量1349kw*3
写字楼冷冻站:
离心机组2461kw(700RT)*2
螺杆机组703kw(200RT)*1
KTV/电影院:
风冷涡旋机组120kw*10


2
配电要求
较高
较低
3
机房面积
大(3055m2)
(2610m2)
4
可靠性
较高
5
运行管理
运行管理方便,检修率低
运行管理方便,检修率高
6
运行寿命
合理使用下,20年或以上
合理使用下,15年或以上
7
能源依赖
8
受能源价格影响
较大


经济性对比:


序号
技术参数
方案一
(冷水机组+锅炉)
方案二
(直燃机)
1
运行寿命(年)
20
15
2
初投资(万元)
3923.0
4945.9
3
运行费(万元)
1297。6
1633。8
4
机房折算费(万元)
(折算成20m2/车位,12万元/车位)
1833
1566
5
小计(万元)
7053.6
8145.7


初投资

初投资是冷热源方案选择的主要参考因素之一。本次论证方案的初投资主要从以下费用考虑。


1.设备费:系统主要设备的费用,主要包括冷水机组、锅炉、直燃机、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、换热机组等。

2.安装费:安装费一般按占设备费的百分比计算。

3.增容费:各城市对不同能源设定不同的增容费,涉及的费用一般金额比较大,有时会是非常重要的考虑因素。


根据热力公司提供的市政热力接入初投资费用及运营收费数据,分别计算两个地块的初投资及运行费用如下:


站房编号
采暖面积(m2)
初投资费用合计
(万元)
运行费用合计
(万元/年)
5#市政
热力换热站
196650
1553.535
899。2
6#市政
热力换热站
29050
200.445
53。2

84080
664.232
356.8
换热站总计
 
2418
1309.2


注:(1)初投资收费标准:住宅69元/m2(建面),公建79元/m2(建面)。公建层高>3.2米时,每增高0.1米,费用增加3%。

(2)运行收费标准:住宅3.6元/月·m2(建面);公建7.5元/月·m2(建面)。公建层高>3.2米时,每增高0.1米,费用增加3%。

4.其它费用若方案一和方案二中同时出现,则忽略其影响。


运行费用

太原地区能源价格:


名称
使用费
电力
电价(峰:8:00~22:00):0。9764元/ kWh
电价(谷:22:00~8:00):0.3957元/ kWh
燃气
天然气价格:3.18元/m3
市政热力
住宅3.6元/月·m2(建面),公建7.5元/月·m2(建面)


运行时间:

A.商业每日空调运行时间按照9:00~21:00(12小时)计算;

B. 写字楼每日空调运行时间按照7:30~18:30(11小时)计算;

C。 采暖季运行三个半月,共计106天(12月1日至次年3月15日);

D。 供冷季运行时间总计168天(5月1日至10月15日)


方案一

蒸气压缩式制冷系统原理图


夏季运行费用


序号
类别
运行费用(万元)
1
5-1#冷冻站运行费
399。2
2
5-2#冷冻站运行费
163.5
3
6-1#冷冻站运行费
141.3
4
KTV/电影院运行费
46.1
5
小计1(万元)
750.1
注:冷水机组制冷cop取5.5,风冷水机组制冷cop取3.0。
夏季空调负荷率为:100%*0.01+75%*0.42+50%*0.45+25%*0.12 = 0.58
冷水机组耗电量=单位耗电量x运行天数x每天运行小时数x空调负荷率


冬季运行费用


序号
设备
运行费用(万元)
1
5#锅炉房燃气费用(白天)
288。8
2
5#锅炉房电费用(白天)
10.9
3
5#锅炉房燃气费用(值班采暖)
96。3
4
5#锅炉房电费用(值班采暖)
1.5
5
6#锅炉房燃气费用(白天)
108.3
6
6#锅炉房电费用(白天)
4.9
7
6#锅炉房燃气费用(值班采暖)
36。1
8
6#锅炉房电费用(值班采暖)
0.7
9
小计2(万元)
547。5
注:冬季供热负荷率:0。696。
锅炉燃气耗量=单位燃气消耗量x运行天数x每天运行小时数x供热负荷率
锅炉房耗电量=单位耗电量x运行天数x每天运行小时数x供热负荷率



合计(万元)
1297.6


方案二:

直燃型溴化锂制冷系统原理图


夏季运行费用


序号
类别
运行费用(万元)
1
5#直燃机房燃气费用
493。0
2
5#直燃机房电费用
62.4
3
6#直燃机房燃气费用
184.2
4
6#直燃机房电费用
26.9

KTV/电影院冷源运行费
47.4

写字楼冷冻站运行费
163。5
5
小计1(万元)
977.4
注:冷水机组制冷cop取5。5,风冷水机组制冷cop取3。0。
夏季空调负荷率为:100%*0.01+75%*0.42+50%*0.45+25%*0.12 = 0.58
直燃机夏季燃气耗量=单位燃气消耗量x运行天数x每天运行小时数x空调负荷率×制冷效率折减系数
直燃机房耗电量=单位耗电量x运行天数x每天运行小时数x空调负荷率×制冷效率折减系数


冬季运行费用


序号
设备
运行费用(万元)
1
5#直燃机房燃气费用(白天)
324.6
2
5#直燃机房电费用(白天)
37.7
3
5#直燃机房燃气费用(值班采暖))
108.2
4
5#直燃机房电费用(值班采暖)
5.1
5
6#直燃机房燃气费用(白天)
121。6
6
6#直燃机房电费用(白天)
16.5
7
6#直燃机房燃气费用(值班采暖)
40.5
8
6#直燃机房电费用(值班采暖)
0.7
9
小计2(万元)
2.2
注:冬季供热负荷率:0.696。
直燃机燃气耗量=单位燃气消耗量x运行天数x每天运行小时数x供热负荷率
直燃机房耗电量=单位耗电量x运行天数x每天运行小时数x空调负荷率



合计(万元)
656。4


4。结论

本文从技术性和经济性两个方面进行对比分析,方案一更具有优势。


经济性——在机电成本的管理工作中,需从全寿命周期的视角去考虑,不仅要关注初投资费用,还要考虑后期运行费用。


技术性——综合考虑方案运行的可靠性、安全性、操作维护的方便性、使用寿命、机房面积等。另外,还涉及工程所在地区的能源结构、政策导向和补贴、价格、环境保护、城市规划等诸多方面。


因此,空调冷热源方案论证是一个技术、经济的综合分析过程,应因地制宜地进行综合权衡选择合适方案,同时对于某些项目来说也是一个不可缺少的步骤。


特别感谢业主单位和设计单位提供的数据!


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