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1、集中空调用制冷(热) 机组的选型原则 重庆通用工业(集团)公司? 周邦宁? 提要 ? 结合国内外实际使用状况, 提出应该根据国家能源政策、 产品能耗指标和当地能源 条件, 初投资和运行费用, 产品使用寿命及可靠性, 国际环保要求和我国环保法规进行集中空 调系统中制冷( 热) 机组的选型。 关键词? 集中空调? 制冷机? 选型原则 Specification of heating and chiller units for centralised air conditioning systems By Zhou Bangning Abstrac t ? Based on c urrent sit
2、 uat ion at home and abroad,present s f our princ iples t o be f ollowed in spec ifying t he heat ing and cooling unit s, inc luding t o conf orm t he c ount ry s energy policy, energy consumpt ion index of t he unit s and local energy condit ions, t o consider t he f irst c ost and operat ing expen
3、se, service lif e and reliabilit y of t he equipment ,and nat ional and int ernat ional requirement s and regulat ions in environment prot ec t ion. Keywords ? cent ralised air c ondit ioning, ref rigerat or, select ion principle ? 周邦宁, 男, 1938 年 9 月生, 大学, 高级工程师 400021 重庆市江北区重庆通用工业( 集团) 公司 ( 023) 67
4、608476 收稿日期: 1997- 10- 28 稿件修回日期: 1998- 03- 20 1? 引言 近年来, 在新兴的城市建筑(尤其是高层建筑) 中能耗 低、 智能化操作的集中空调系统倍受青睐。据有关部门统 计, 在近年内建成的商厦、 宾馆、 商品批发市场、 体育文化娱 乐中心、 多功能办公楼等建筑中采用集中空调系统的约占 90% 以上。随着经济的发展, 长江流域及南方地区对冷暖 的要求日益增多, 而供冷的覆盖地域也早已扩展至东北等 高寒地带。广大使用者对用于集中空调的各类制冷机产品 的性能、 质量可靠性、 投资、 环保及服务等提出了更高、 更 严、 更科学的要求, 我们空调制冷工作者负
5、有向社会正确推 荐和科学导向的责任和义务。 2? 选型原则 方兴未艾的我国空调制冷工业给广大使用者提供了广 泛而多样化的产品选择机会。如何进行集中空调系统中设 备的选型? 笔者认为应该遵循以下原则。 2.1? 根据国家能源政策、 能耗指标和当地能源条件选型 2. 1. 1? 国家能源政策 1997 年 5 月发表的李鹏总理的!中国的能源政策( 以 下简称!政策) 重要文章, 是指导我国能源开发和利用的 # 纲, 也是集中空调系统中制冷设备选型的重要导向。 2. 1. 1. 1? 提高电力在终端能源消耗中的比重 相对于煤、 气、 油等其他能源,!政策中提出# 提高电力 在终端能源消耗中的比重,
6、是工农业生产和社会现代化的 重要标志, 也是节能的重要措施。 这无疑对采用电制冷机 组是一种鼓励。 2. 1. 1. 2? 降低煤炭在一次能源中的比重 !政策中指出:# 由于技术的进步, 煤炭使用上的节约, %50%设计参考? ? ? ? ? 1998 年第 28 卷第 3 期 ? ? ? ? ? ? ? 表 2? 单制冷产品价格比较 产品型式 引进技术 离心式 国产蒸汽型 吸收式 进口压缩机 螺杆式 引进全部件 离心式 国产直燃型 吸收式 国产风冷 模块式 进口原装风冷 活塞式 产品比价/元/ kW590714726812 854908 1 623 1 708 2 050 2 135 冷却水
7、泵和冷却 ? 塔比价/元/ kW 11512211511512200 总比价/元/ kW705836841927 9691 030 1 623 1 708 2 050 2 135 总比价百分比/%84. 3100100.5110.9 115. 9123. 2 194. 1 204.3 245.2 255. 4 ? ? 注:1. 比较冷量为1 756 kW(单台或多台) ; 2. 价格= 产品出厂价+ 自控价+ 冷媒价+ 冷却水泵价+ 冷却塔价; 3. 各类产品价格的上下浮动部分未计; 4. 价格统计日期:1997 年底; 5. 比价百分比以国产蒸汽型吸收式产品为基准。 表 3? 冷暖产品价格比
8、较 产品型式 双效直燃 型吸收式 离心式 + 锅炉 双效蒸汽 型吸收式 风冷活塞 式冷热机 风冷模块 式冷热机 进口风冷 式冷热机 相对价格/%67 7280 87100110 115 120 125 160 165 能? 源 ? ?燃油电力+ 燃油燃煤电力电力电力 ? 注: 1. 比较冷量为 1 756 kW( 单台或多台); 2. 价格= 主机价+ 电力增容费+ 锅炉价+ 热交换站费+ 冷媒 价+ 冷却水泵价+ 冷却塔价; 3. 若采用# 离心式+ 电热锅炉 时,其电力增容费将增加 50% 60%。若采用集中供热网方案,则直燃型、 吸收式、 离心式与 蒸汽型吸收式冷暖产品的相对价格比约为5
9、.6 2. 我国电耗折成标煤耗系数为 0. 427 kg/kWh; 3. 热耗的锅炉效率取 70%; 4. # 能耗率范围是指产品系列范围内,单位制冷量所耗的电量,kW/ kW; 5. 表中数据取自国内外产品指标的综合, 此处比较均不计冷却水泵 和冷却塔电耗。 ? ? 显然, 电制冷的离心式冷水机组其单位冷量的能耗量 最低, 而吸收式、 涡旋式产品的能耗量(标煤耗量) 较高。吸 收式# 节电不节能已是公论。比较产品选型方案时, 应综 合考虑, 择优而定。 2.1.3? 当地能源条件 这是必须优先考虑的一个因素。我国的能源结构布局 各地区差别很大。例如, 同在贵州省, 贵阳市电力吃紧, 但 气源
10、丰富, 可以采用溴化锂吸收式产品; 而相距不远的遵义 市, 电力富余, 却缺乏其他形式能源, 电制冷产品成为该市 的唯一选择。在具备电力条件地区, 首推使用电制冷产品, 这是符合国家能源政策的。 2. 2? 根据投资和费用状况选型 2. 2. 1? 单制冷产品价格比 国内市场上单制冷产品的比价及比价百分比见表 2。 2. 2. 2? 冷暖产品价格比 冷暖产品价格比较( 相对价格)见表 3。 ? ? 由表 3 可知, 直燃型吸收式产品自带燃烧室、 热交换 器, 可实现冷热分供, 其设备相对投资( 百分比) 最低; 离心 式产品为单供冷, 供暖必须附加锅炉( 燃油、 燃气或电热) 、 热交换器,
11、且电力增容费、 配电设备费用等较高, 故其相对 投资介于蒸汽型及直燃型吸收式产品之间; 各类风冷式冷 热机能源均取自电力, 机组价亦高, 故其相对投资最高。 在已具备蒸汽锅炉的场所, 蒸汽型吸收式产品的投资 将较大辐度下降; 若使用集中供热网, 虽省去锅炉, 但热网 入网费又使总费用增高, 具体项目应具体比较。 2. 2. 3? 运行费用比较 运行费用应包括平均电费( 或平均燃料费)、 平均维修 费等比较常用的费用, 见表 4。 ? ? 产品的运行费用是一项硬经济指标, 是使用者的经常 性费用开支, 是选型方案比较时不容忽略的经济预算内容。 各地区的电价、 燃料价( 指 0#柴油、 城市煤气、
12、 天然气 等)、 集中供热蒸汽价区别较大, 针对某工程项目做方案比 较时, 应结合当地实际情况考虑。 2. 2. 4? 其他费用 估算某一项目的工程初投资, 在某种情况下, 还应综合 考虑以下投资费用: 2. 2. 4. 1? 采用电制冷( 热)时, 应计入因电力增容而增设的 变压器、 配电设备等费用; %51%? ? ? ? ? ? ? 暖通空调 HV 2. 月运行时间按 400 h 计; 3. 电费= 机组耗电电费+ 冷却水泵耗电电费+ 冷却塔耗电电费(风冷式只计 机组耗电电费) ; 4. 计费标准取工业电价 0. 7 元/ kWh, 0#柴油价2 050 元/ t, 蒸汽价53. 4 元
13、/ t。 2.2. 4. 2? 采用锅炉房制冷或供热时, 应计入锅炉房征地 费、 土建费、 管路附件费等费用; 2.2.4.3? 采用城市煤气、 天然气等能源时的增容费及配套 设施费等费用; 2.2.4.4? 采用燃油时, 应计入油库、 储油罐、 燃油系统及相 应的安全措施等设备、 建设费用; 2.2.4.5? 制冷设备机房占地及征地费; 2.2.4.6? 制冷设备的备品备件及辅料( 高压氮气、 润滑油、 制冷剂)更换费用; 2.2.4.7? 制冷设备拆装专用工具费; 2.2.4.8? 制冷站中多台机组的电脑联控或集中空调系统 的电脑联控装置费用。 2.3? 根据产品使用寿命及可靠性选型 产品
14、使用寿命是一个较为广泛的综合性概念。为便于 比较, 此处的产品使用寿命是指用户所使用的产品在不拆 换主要构( 部) 件条件下, 能够确保正常运行并确保使用性 能要求, 所能维持的最长使用时间。产品的正常检修在允 许之列。 多年运行及使用经验表明, 集中空调系统中各制冷机 产品的使用寿命取决于 3 种主要因素: 产品型式、 产品质量 ( 设计、 制造)及操作保养经验。 2.3.1? 产品型式对使用寿命的影响 用于集中空调系统的各类制冷机产品已有几十年的发 展历史。目前主要采用的制冷机型式有: 电制冷机组? 螺杆式(风冷、 水冷) 活塞式(风冷、 水冷) 离心式(风冷、 水冷) 热制冷机组? 蒸汽
15、型吸收式 直燃型吸收式 其他尚有少量的涡旋式、 蒸喷式等产品。 近年市场(特别是长江流域及南方沿海地区) 还涌现出 风冷式冷水机组及热泵机组、 风冷式模块机组等产品, 大多 采用进口原装的全封闭活塞式压缩机或半封闭螺杆式压缩 机, 满足了我国中、 小型集中空调工程对制冷设备的迫切需 求, 其可靠性高, 安装操作方便, 节水, 节约建筑面积, 不用 冷却水泵和冷却塔。尽管尚缺乏长期运行经验, 亦当占有 一席之地。 各类型式产品的使用寿命见表 5。 表 5? 各类型式产品的使用寿命 型式离心式螺杆式活塞式双效吸收式 使用寿命/a20 40 以上8 145 10) 10 ? ? 国内集中空调中离心式
16、产品已使用 20 年以 上者, 屡见不鲜。世界各国大型核电站的集中空 调均采用使用寿命最长的离心式产品。 溴化锂吸收式产品的使用寿命取决于其容器 内真空度、 清洁度的保持。真空度的保持( 主要靠 容器的焊接质量及材质保证) 能延缓制冷量衰减 速度。 2.3.2? 产品质量、 操作维护经验对使用寿命的影 响 产品质量、 操作维护对使用寿命的影响比例 见表 6。 表 6? 产品质量、 操作维护经验对使用寿命的影响比例? ? ? 结构、 材质、 制造 工艺、 装配试车 的合理性因素 自控、 配套电 器、 仪表可靠 性及寿命因素 操作素质、 运行经验的 积累因素? 正确与熟 练维护保 养因素? 产品与系统 正确施工安 装因素? ? 总计 40%? ? 10%20%20%10%100% ? 注:表中数据系由作者统计得出。 2. 4? 根据国际环保要求和我国环保法规选型 当今世界公认的三大环保问题: 臭氧层破坏、 温室效应 (全球变暖) 和酸雨均与集中空调中制冷设备的各种排放物 质有关。根据国际!蒙特利
