烏魯木齊四種冷源空調系統的運行費用比較(二）

　　4、冬季運行費用

　　依據上述設計條件,空調系統冬、夏季送風(fēng)量相同，L=m3/h，仍由6臺m3/h的空調機組負責送風(fēng)；冬季新風(fēng)量占總風(fēng)量15%，新風(fēng)量（m3/h）,新風(fēng)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(guò)程是：新風(fēng)予熱——新風(fēng)與室內回風(fēng)混合——再熱。送風(fēng)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：其送風(fēng)量為：L=m3/h，由6臺m3/h空調機組負責送風(fēng),經(jīng)計算：送風(fēng)狀態(tài)為：送風(fēng)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耗能、耗水計算結果表三

　　系統

　　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

　　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

　　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

　　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

　　城市集中供熱

　　送風(fēng)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

　　冬季各系統一小時(shí)運行費用的結果表四

　　參數

　　系統

　　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

　　之間關(guān)系

　　電制冷空調系統

　　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

　　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

　　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

　　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(jià)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(gè)采暖期180天(每天12小時(shí))，折合到本建筑每小時(shí)費用101.9元/h。

　　5、冬季設計工況下的結果

　　5．1、冬季各系統運行時(shí)費用相差較大，這對采暖期長(cháng)，能耗大的寒冷地區特別重要;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(fēng)量雖然占總送風(fēng)量不大，但空調機組在對其加熱、加濕過(guò)程中能耗確很大，在采用集中供熱的空調系統中，新風(fēng)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(shí)對冬季新風(fēng)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的有些設計中，設計人為了滿(mǎn)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，冬季系統運行費用高，夏季系統長(cháng)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、在現有收費條件下，用城市集中供熱是冬季空調系統的最經(jīng)濟用熱方式。

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

　　6．3、夏季使用常規典型的螺桿式電制冷空調系統——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——方案2，其運行費用與方案1相當，冬季不應時(shí)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(shí)上，選擇何種方式的制冷空調系統對一項工程不僅重要，而且相當復雜；除了應進(jìn)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(shù)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(dòng)化管理與調節、設備和管道占用場(chǎng)地和空間情況、對環(huán)境影響等。只有全面掌握有關(guān)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；

　　李樹(shù)林.“中央空調冷源選擇的熱經(jīng)濟學(xué)分析及比較”.全國暖通空調制冷2000年學(xué)會(huì )論文集.792-795;

　　蘇文.“空調冷熱源的選擇和節能”.全國暖通空調制冷2002年學(xué)會(huì )論文集.725-729;

　　許雷、范存養.“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(xué)會(huì )論文集.3254-327