4、冬季運(yùn)行費(fèi)用
依據(jù)上述設(shè)計(jì)條件, 空調(diào)系統(tǒng)冬、夏季送風(fēng)量相同，L=305000m3/h，仍由6臺(tái)50800m3/h的空調(diào)機(jī)組負(fù)責(zé)送風(fēng)；冬季新風(fēng)量占總風(fēng)量15%，新風(fēng)量45750（m3/h）,新風(fēng)負(fù)荷748.9kw，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷：800kw，總空調(diào)熱負(fù)荷1548.9 kw濕負(fù)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(fēng)予熱——新風(fēng)與室內(nèi)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(duì)于二級(jí)蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)：其送風(fēng)量為：L=432000m3/h，由6臺(tái)72000 m3/h空調(diào)機(jī)組負(fù)責(zé)送風(fēng),經(jīng)計(jì)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：133.2 m3/h。
冬季各制冷空調(diào)系統(tǒng)耗能、耗水計(jì)算結(jié)果表三
|
系統(tǒng) |
供熱 方式 |
耗能、耗水設(shè)備 |
耗電量 （kw） |
耗氣量 （m3/h） |
耗水量 （kg/h） |
備注 |
|
電制冷空調(diào)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(diào)機(jī)組 |
22*6+0.55*6 |
0 |
160 |
|||
|
小計(jì) |
135.3 |
0 |
660.0 |
|||
|
燃?xì)鉅t自供熱 |
燃?xì)鉅t |
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(diào)機(jī)組 |
22*6+0.55*6 |
0 |
160 |
|||
|
小計(jì) |
154.3 |
176 |
660.0 |
|||
|
直燃式空調(diào)系統(tǒng) |
高發(fā)加大直燃機(jī)組供熱 |
直燃式冷水機(jī)組 |
4.0*2 |
93*2 |
0 |
|
|
空調(diào)機(jī)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(jì) |
159.3 |
186 |
660.0 |
|||
|
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng) |
地源熱泵機(jī)組供熱 |
地源熱泵制冷機(jī)組 |
220*2 |
0 |
0 |
|
|
空調(diào)機(jī)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(jì) |
638.3 |
0 |
1060.0 |
|||
|
二級(jí)蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng) |
城市集中供熱 |
送風(fēng)機(jī) |
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(jì) |
184.5 |
0 |
700.0 |
|||
|
燃?xì)鉅t自供熱 |
燃?xì)鉅t |
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(diào)機(jī)組 |
15*2*6+0.75*6 |
0 |
200 |
|||
|
小計(jì) |
238.5 |
176.0 |
800.0 |
冬季各系統(tǒng)一小時(shí)運(yùn)行費(fèi)用的結(jié)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(guān)系 |
|
電制冷空調(diào)系統(tǒng) |
集中 供熱 |
75.8 |
0 |
1.53 |
77.9+1.53+101.9=179.2 |
1．0 |
|
燃?xì)?/P> 供熱 |
86.4 |
235.8 |
1.53 |
323.7 |
1.81 | |
|
直燃式制冷空調(diào)系統(tǒng) |
高發(fā)加大直燃機(jī)組 供熱 |
89.4 |
249.2 |
1.53 |
340.1 |
1.90 |
|
地源熱泵制冷空調(diào)系統(tǒng) |
地源熱泵機(jī)組供熱 |
357.4 |
0 |
2.47 |
360.0 |
2.01 |
|
二級(jí)蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng) |
集中 供熱 |
103.3 |
0 |
1.63 |
103.3+1.63+101.9=206.8 |
1.15 |
|
燃?xì)?/P> 供熱 |
133.6 |
235.8 |
1.86 |
371.2 |
2.07 |
注：集中供熱按城市采暖費(fèi)22.0元/m2標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算（空調(diào)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(fèi)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(fèi)用101.9元/h。
5、冬季設(shè)計(jì)工況下的結(jié)果
5．1、冬季各系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)費(fèi)用相差較大，這對(duì)采暖期長(zhǎng)，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(diào)系統(tǒng)在采用以天燃?xì)鉃橹饕獰嵩垂峄虻卦礋岜脵C(jī)組方式供熱都很不經(jīng)濟(jì)，所以應(yīng)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(diào)機(jī)組在對(duì)其加熱、加濕過程中能耗確很大，在采用集中供熱的空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)負(fù)荷約占總負(fù)荷50%，其運(yùn)行費(fèi)用也占總費(fèi)用50%左右，所以設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)冬季新風(fēng)是否采用、采用多少應(yīng)特別注意。如：在直燃式空調(diào)和地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的有些設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人為了滿足全年負(fù)荷要求，就以冬季這二種機(jī)組的額定出力選擇設(shè)備，其結(jié)果必然是出投資增大，冬季系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用高，夏季系統(tǒng)長(zhǎng)年在部分負(fù)荷情況下運(yùn)行，對(duì)即機(jī)組不利，運(yùn)行也不經(jīng)濟(jì)，是應(yīng)禁止選擇的設(shè)計(jì)方案。
5．3、在不考慮一次用水情況下，水的損耗占總費(fèi)用不到1%；在采用集中供熱的空調(diào)系統(tǒng)中，集中供熱費(fèi)用是固定不變的，空調(diào)機(jī)組能耗約占50%左右。
6、全年設(shè)計(jì)工況下的結(jié)果
6．1、在現(xiàn)有收費(fèi)條件下，用城市集中供熱是冬季空調(diào)系統(tǒng)的最經(jīng)濟(jì)用熱方式。
6．2、使用天然蒸發(fā)冷卻冷源空調(diào)系統(tǒng)——方案4是夏季各類空調(diào)系統(tǒng)中最為經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)，冬季使用城市集中供熱也較經(jīng)濟(jì)。
6．3、夏季使用常規(guī)典型的螺桿式電制冷空調(diào)系統(tǒng)——方案1，在設(shè)計(jì)工況下其運(yùn)行費(fèi)用是方案4的一倍，冬季應(yīng)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(diào)系統(tǒng)——方案2，其運(yùn)行費(fèi)用與方案1相當(dāng)，冬季不應(yīng)時(shí)用直燃機(jī)供熱。
6．5、由于冬季熱負(fù)荷較大，再使用地源熱泵供熱相對(duì)就很不合理，夏季使用地?zé)崴礋岜谩桨?供冷是否經(jīng)濟(jì)，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(diào)系統(tǒng)對(duì)一項(xiàng)工程不僅重要，而且相當(dāng)復(fù)雜；除了應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)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(shè)備的性能和使用壽命、設(shè)備的使用與維修、自動(dòng)化管理與調(diào)節(jié)、設(shè)備和管道占用場(chǎng)地和空間情況、對(duì)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(xiàn)：
- David M.Elovitz,P.E. Selecting the Right HVAC System. ASHRAE Journal. 2002，44（1）：24-30；
- 李樹林.“中央空調(diào)冷源選擇的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析及比較”.全國(guó)暖通空調(diào)制冷2000年學(xué)會(huì)論文集.792-795;
- 蘇文.“空調(diào)冷熱源的選擇和節(jié)能 ”. 全國(guó)暖通空調(diào)制冷2002年學(xué)會(huì)論文集.725-729;
- 許雷、范存養(yǎng).“冷水機(jī)組的能耗及其對(duì)環(huán)境影響的比較”. 全國(guó)暖通空調(diào)制冷1998年學(xué)會(huì)論文集.3254-327
