烏魯木齊四種冷源空調(diào)系統(tǒng)的運行費用比較(二）
4、冬季運行費用
依據(jù)上述設(shè)計條件,空調(diào)系統(tǒng)冬、夏季送風(fēng)量相同，L=m3/h，仍由6臺m3/h的空調(diào)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(jié)構(gòu)熱負荷：800kw，總空調(diào)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。對于二級蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)：其送風(fēng)量為：L=m3/h，由6臺m3/h空調(diào)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(diào)系統(tǒng)耗能、耗水計算結(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(diào)機組
22*6+0.55*6
0
160
小計
154.3
176
660.0
直燃式空調(diào)系統(tǒng)
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(diào)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(diào)系統(tǒng)
地源熱泵機組供熱
地源熱泵制冷機組
220*2
0
0
空調(diào)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(diào)系統(tǒng)
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(diào)機組
15*2*6+0.75*6
0
200
小計
238.5
176.0
800.0
冬季各系統(tǒng)一小時運行費用的結(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
燃氣
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)
地源熱泵機組供熱
357.4
0
2.47
360.0
2.01
二級蒸發(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(diào)用熱與采暖用熱價格暫定一樣）,這包括了鍋爐房一、二次水泵耗能，燃煤、人工、維修等總費用；一個采暖期180天(每天12小時)，折合到本建筑每小時費用101.9元/h。
5、冬季設(shè)計工況下的結(jié)果
5．1、冬季各系統(tǒng)運行時費用相差較大，這對采暖期長，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(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)機組在對其加熱、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)負荷約占總負荷50%，其運行費用也占總費用50%左右，所以設(shè)計時對冬季新風(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)計中，設(shè)計人為了滿足全年負荷要求，就以冬季這二種機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)運行費用高，夏季系統(tǒng)長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(yīng)禁止選擇的設(shè)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(diào)系統(tǒng)中，集中供熱費用是固定不變的，空調(diào)機組能耗約占50%左右。
6、全年設(shè)計工況下的結(jié)果
6．1、在現(xiàn)有收費條件下，用城市集中供熱是冬季空調(diào)系統(tǒng)的最經(jīng)濟用熱方式。
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)濟的系統(tǒng)，冬季使用城市集中供熱也較經(jīng)濟。
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)計工況下其運行費用是方案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，其運行費用與方案1相當，冬季不應(yīng)時用直燃機供熱。
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。
事實上，選擇何種方式的制冷空調(diào)系統(tǒng)對一項工程不僅重要，而且相當復(fù)雜；除了應(yīng)進行經(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(shè)備的性能和使用壽命、設(shè)備的使用與維修、自動化管理與調(diào)節(jié)、設(shè)備和管道占用場地和空間情況、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；
李樹林.“中央空調(diào)冷源選擇的熱經(jīng)濟學(xué)分析及比較”.全國暖通空調(diào)制冷2000年學(xué)會論文集.792-795;
蘇文.“空調(diào)冷熱源的選擇和節(jié)能”.全國暖通空調(diào)制冷2002年學(xué)會論文集.725-729;
許雷、范存養(yǎng).“冷水機組的能耗及其對環(huán)境影響的比較”.全國暖通空調(diào)制冷1998年學(xué)會論文集.3254-327
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