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1、关于空调冷热源方案选择的若干要点 中央空调系统一直是整个项目中的能耗大户，空调冷热源方案的选择是一个直接关系到空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题。近年来，随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高，暖通空调领域中新的设计方案大量涌现，同一个设计项目，往往可以有几种、十几种不同的冷热源设计方案可以选择，如何对冷热源方案进行科学的比较和优选，是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。需从可行性、经济性、调节性、安全性及环境影响等方面进行综合技术经济分析。1、可行性问题： 能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。冷热源设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求，包括
2、有关环境保护的要求；设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等)，并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。2、经济性比较问题： 经济性比较是目前空调冷热源方案比较中考虑最多的一个问题。初投资费用是投资方最为关注的一个参数，空调冷热源设计方案的初投资费用不仅包括各种设备、管道、材料的投资，而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等)，相应的安装、调试费用，相关的工程管理等各种收费，相关水处理和配电与控制投资，机房土建投资与
3、相应室外管线的费用。 运行费用是空调冷热源设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行费用包括能耗费、人工费和维保费。在计算过程中应注意不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。在设计方案经济性比较时应综合考虑初投资、运行费用以及设备的使用寿命。对于同时有供暖和空调要求的项目，应考虑冬季和夏季设备综合利用问题，进行冬夏季综合经济性比较。3、调节性和可操作性问题 空调系统冷热源的装机容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的，因此冷热源机组应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。4、空调冷热源方案比较案例空调冷热源方案有多种组合方式，作为空调冷热源的能源有电力、天然气、城市热力等；
4、空调设备有电制冷机组、热泵机组、燃气直燃机、燃气锅炉、市政热网等。不同的能源、不同的设备对投资成本、运行费用和环境影响是不一样的。常用的冷热源形式有离心式冷水机组+城市热网、离心式冷水机组+燃气锅炉、溴化锂直燃机组、地（水）源热泵机组、热源塔热泵、风冷热泵机组六种方案。下列表格对六种方案进行比较分析。为便于分析比较，本案例预设项目的建筑面积10万m2，空调冷负荷指标100W/m2，热负荷指标70W/m2，即空调总冷负荷为10000KW，总热负荷为7000KW。空调设备的用电量和用气量按设备能效系数（KW/kwh和KW/Nm3）折算。年运行费用按冬季采暖150天，夏季空调90天，每天运行10小时
5、进行计算。初投资费用中只比较不同方案的主要设备费用，辅助设备、管道材料安装调试费以及其他土建机房投资费用等认为基本相同，不在比较范围内。空调冷热源方案综合比较分析冷热源方案方案一方案二方案三方案四方案五方案六离心式冷水机组+城市热力离心式冷水机组+燃气锅炉燃气溴化锂冷(热)水机组地（水）源热泵冷(热)水机组热源塔热泵机组风冷热泵冷(热)水机组一、初投资费用1、空调设备费用（0.71.15元/W）700万元700万元1150万元1100万元900万元1000万元2、燃气热水锅炉费用（20元/m2）0200万元00003、城市热力挂网费（50元/m2）500万元000004、电力增容费（600元/
6、KVA）136万元136万元7.5万元140万元136万元217万元5、燃气气源费（500元/Nm3）0150万元200万元0006、冷却塔系统（300元/T）60万元60万元90万元090万元（热源塔）07、地埋管钻孔打井费用（120元/m2）0001200万元00初投资费用合计1396万元1246万元1447.5万元2440万元1126万元1217万元二、年运行费用1、夏季电费用（1.0元/kwh）163.6万元163.6万元8.6万元170万元163.6万元260万元2、冬季电费用（1.0元/kwh）0011万元191万元255万元318万元3、供暖费用（33元/m2）330万元0000
7、04、天然气费用（2.5元/Nm3）0276.3万元385万元0005、使用寿命25年25年20年25年25年20年6、折旧费用（元/年）30.4万元/年38.4万元/年62万元/年97.6万元/年45万元/年50万元/年7、年人工维保费（折旧费10%计）3.04万元3.84万元6.2万元4.4万元6.5万元(溶液费2万元/年)5万元全年运行费用合计496.64万元493.6万元483.2万元463万元469.8万元583万元四、经济分析1、初投资费用中设备费占50%。能源增容费中城市热力挂网费占78%。2、全年运行费用中主要是能源费，其中供暖费占了66%。1、初投资费用中设备费占80%。2、
8、全年运行费用中主要是能源费，其中夏季用电，冬季用天然气。1、初投资费用中设备费占96%。2、全年运行费用中主要是能源费，其中天然气占93%。1、初投资费用中设备费占45%，钻孔打井费用占49%。2、全年运行费用是六种方案中最低的。1、初投资费用中设备费占88%。2、综合初投资费用是六种方案中最低的。1、初投资费用中设备费占82%。2、全年运行费用是六种方案中最高的，主要是电费。五、综合分析离心式冷水机组性能稳定，技术成熟可靠，夏季制冷的COP=5.5是最高的。但城市热力的入网费太高，增加初投资的成本。全年运行费中供热使用费也占大半。虽然在北方地区的项目中，本方案作为首选考虑，但是城市热力入网费
9、用和供热使用费的居高不下以及在春秋过渡季节空调热源受到采暖期的限制，使得用户放弃该方案。离心式冷水机组性能稳定，技术成熟可靠，夏季制冷的COP=5.5是最高的。自建锅炉房的初投资和全年运行费用也远远低于采用城市热力的方案，同时春秋过渡季节空调热源也不会受到采暖期的限制，可自主随时供热。本方案也是目前较常用的方案。直燃机组本身是属于省电不节能的设备，设备本身不可避免有制冷量逐年衰减的缺陷，使用寿命较短，维保费用较高。设备初投资较高，但其运行费用较低。节省的运行费用也能收回初投资较高的成本问题。在天然气源较充足的地区，也是常用的方案。地源热泵机组既能制冷，又能供热，是目前较为节能环保的冷热源形式。
10、但地埋管系统受项目当地的地质情况、地下水资源现状和变化趋势，冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题的影响，需慎重考虑。初投资是六个方案中最大的。如果项目当地的政府有节能减排补贴政策，则可减轻初投资过大的成本压力。其年运行费用也是六个方案中最低的。如果省下的运行费用能在67年内收回增加的初投资，使用本方案才是合理的。热源塔热泵机组既能制冷，又能供热，是目前较为节能环保的新型冷热源形式。适用于长江沿线以及长江以南地区（冬季室外温度高于-12）。初投资是六个方案中最小的。由于加大了冷能器换热面积，热源塔热泵机组夏季能效比略高于冷水机组（COP=5.5），冬季平均COP大于3.0，
11、由于运行成本较低，可通过合同能源管理等形式申请政府有关政策补贴。风冷热泵机组既能制冷，又能供热。但机组受到室外气候因素的影响较大，夏季散热不良，冬季停机除霜的情况。该方案只适用于华东和南方地区。北方地区不适用。机组本身的装机容量较小，一般适用于中小型空调项目。机组COP=3.5比离心机低，用电量最大，年运行费用也是最大的。机组安装在屋顶平面，不需要地下室的机房面积，既节省了土建成本，也可将省下的地下室机房面积用于其他的商业用途盈利。同时因没有冷却系统，管路设计最简单，这也是本方案最大的优点。上述分析比较仅作为在方案设计阶段的参考，扩初设计阶段时，可根据设备的具体选型和当地的能源价格进行详细计算
12、。实际案例：近3年红星地产项目空调冷热源方式的汇总：项目名称空调冷热源方式备注成都二店美凯龙家居商场溴化锂直燃机（已实施）运行费用低原因成都三店美凯龙家居商场溴化锂直燃机（已实施）运行费用低原因天津2#地块美凯龙家居商场溴化锂直燃机（已实施）运行费用低原因沈阳浑南美凯龙家居商场水源热泵机组（已实施）沈阳地下水资源丰富，当地政府鼓励扶持水源热泵使用。沈阳铁西一期美凯龙家居商场水源热泵机组（已实施）沈阳铁西二期百货商场水源热泵机组（已实施）长春美凯龙家居商场溴化锂直燃机（已实施）城市热力供热费用过高无锡美凯龙家居商场溴化锂直燃机（已实施）运行费用低大连美凯龙家居商场离心式冷水机+燃气锅炉（施工图阶
13、段）城市热力供热费用过高浦江镇美凯龙家居商场地源热泵机组（已实施）政府节能减排补贴。昆明一期美凯龙家居商场离心式冷水机组（已实施）单冷昆明二期百货MALL离心式冷水机组+风冷冷水机组（扩初阶段）单冷福州百货MALL离心式冷水机组+风冷热泵机组（扩初阶段）目前在进行水源热泵机组的可行性分析常州武进百货MALL离心式冷水机组+燃气锅炉（扩初阶段）热源塔系统介绍热源塔，又称“能源塔”，是近十年还发展应用起来的可再生能源热泵节能技术。热源塔系统是近年来开发的节能系统，其适用范围广，节能效果显著。 同样在空气中散热和取热，热源塔系统与风冷热泵和VRV不同的是：热源塔在冬天不会结霜，因此无需化霜。 冬天运
14、转时，热源塔将低于湿球温度的防冻溶液，均匀地喷淋在凹凸形波板具有亲液性质填料填料层上，使防冻溶液在亲液填料面形成液膜，空气经由多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通，形成液气之间的接触面，而后吸收空气中的显热与潜热。因此在冬天的运转状况下，热源塔系统与风冷热泵系统和VRV系统比较起来节省了化霜所需要的1/3能耗（33%）。 另外，由于其热交换效率较高，热源塔系统与风冷热泵系统比较起来其节能优势大约在40%以上。 到了夏天，将防冻溶液取出，热源塔的运作就相当于一个冷却水塔，其运行效率高于风冷热泵系统和VRV系统乃是理所当然之事。与地源热泵系统相比，由于地源热泵有土壤的热岛效应问题，热源塔系统在夏天的运行能耗较地源热泵系统稍低，而在冬天的运行能耗较地源热泵系统稍高。 不过热源塔系统免去了建筑物周边的土地面积的限制，也不必考虑地底下地质条件的不确定性，造价也比地源热泵系统低，非常适合在城市中的新建和节能改造项目。四、热源塔热泵技术介绍(一) 热源塔热泵工作原理热源塔热泵技术是空调节能工程设计与空调节能机组设备组合的工程系统产品。热源塔利用低于冰点载体介质，能高效地提取冰点以下的湿球显热能，通过热源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现冰点以下低温位能向高温位转移。对建筑物进行
