某总部大楼空调方案比较

2008年07月21 00:00:00 来源:中国制冷空调技术网

摘要:从理论上讲,任何一款机型都有优缺点,关键是看其是否适合本项目。方案三充分考虑到建筑物为办公大楼,建筑物外墙为全玻璃幕墙,热负荷远小于冷负荷的特点,采用两台溴化锂机组冬天制热,夏天再配合离心机组制冷,既节约初投资,又将运行费用减少到最低。

一、基本情况

某总部办公大楼总建筑面积约为33650m2,建筑外墙为全玻璃幕墙,总制冷量为500万大卡,总制热量为250万大卡。

二、常用制冷方式介绍

在中央空调系统中,目前常用的制冷方式主要有两种形式:压缩式制冷和吸收式制冷。中央空调系统常用的载冷剂是水,在一些要求特殊的场所,也有采用水与其他物质组成的混合水溶液,如盐水、乙二醇水溶液等等。

在民用建筑空调中,压缩式制冷是目前应用比较广泛的一种制冷方式。从压缩机的结构来看,压缩式制冷机大致可分为往复压缩式、螺杆压缩式和离心压缩式几大类。近年来新研究的涡旋压缩式制冷机,也已开始在一些小型机组上逐渐应用。

活塞式冷水机组属于容积式制冷压缩式机组,通过气缸容积往复运动过程中的变化来达到对冷媒进行压缩的目的。这是民用建筑空调制冷中采用时间最长,使用也最多的一种机组。它以其价格低廉、制造简单、运行可靠,使用灵活方便等优点,在民用建筑空调中占有重要的一席之地。

螺杆式冷水机组是一种回转容积式制冷压缩式机组。虽然螺杆式冷水机组已有多年的发展和应用历史,但作为民用建筑空调中的应用则是近十年才逐渐有所发展的。目前运行的螺杆式冷水机组中,大部分为双螺杆式,其使用已有相当长的一段时间。

离心式冷水机组是目前最大、中型民用建筑空调系统中使用最广泛的一种机组,目前常见机组所采用的冷媒是R22、R123、R134a(环保冷媒)。离心机组相对于其它压缩式冷水机组有制冷量大、制冷系数高、运行平稳、噪声低,维修及运行管理都较为方便的特点。

吸收式制冷与压缩式制冷一样,都是利用低压冷媒的蒸汽产生的汽化潜热进行制冷。两者的区别是:压缩式制冷以电为能源,而吸收式制冷则是以热为能源。在民用建筑空调制冷中,吸收式制冷所采用的介质通常是溴化锂水溶液,其中水为制冷循环用冷媒,溴化锂为吸收剂。因此,通常溴化锂制冷机组的蒸发温度不可能低于0℃。在这一点上,可以看出溴化锂制冷的适用范围不如压缩式制冷,但对于民用建筑空调来说,由于空调冷水的温度通常为6~7℃,因此还是比较容易满足的。溴化锂制冷机组的一个主要特点是节省电力。在我国目前的情况下,许多城市都存在电力紧张的状况,为溴化锂冷水机组的广泛应用起到了一定的推进作用。

三、方案说明

由于只有设计大楼的冷量要求,故只对这一参数进行方案比较,其它参数及要求均按惯例或国家规范要求进行处理。方案中涉及设备价格时均按市场报价,其它价格(如水、电、气、油等)则按目前市场行情计算。

四、方案选择

方案一:直燃型吸收式冷温水机组(溴化锂机组)+冷却塔;

主机:16DNH060,数量:3台,制冷量:543万大卡,

制热量:515.2万大卡,能源:天然气或液化石油气。

冷却塔:LBCM-600,数量:3台。

水泵:DFG200-200(L)/4/22,数量:3台。

DFG300-315B/4/55,数量:3台。

优缺点:

1、两机合一,操作相对方案二、三要简单。

2、制冷量会衰减,使用寿命较方案二、三要短。

3、运行费用受制于气的价格。

4、燃烧产生的烟尘会对周围环境造成轻微污染,可能会引起附近居民的不满和环保、环卫部门的关注。

5、机体较其它方案较大,是否有可行的运输通道尚需实 地考查。

6、主机购置成本较其它方案要多,冷却塔及水泵型号也较其它方案要大,购置成本、运行费用要多一点。

7、由于是全年候运行,检修时间较短。

8、部分负荷调节灵活。

方案二:离心式冷水机组+锅炉+冷却塔;

主机:19XR600,数量:3台,制冷量:543万大卡。

锅炉:CWNS1.4_95/70-Y或CWNS1.4_95/70-Q,

数量:2台,制热量:260万大卡。

冷却塔:LBCM-450,数量:3台。

水泵:DFG200-200(L)/4/22,数量:3台。

DFG200-250(L)/4/22,数量:3台。

优缺点:

1、三台供冷、四台供热,系统及操作相对方案一、三复杂。

2、制冷量不会衰减,使用寿命最长。

3、运行费用主要与电有关,如用油锅炉,须安装储油设备,要应付、安全部门检查。

4、燃烧产生的烟尘会对周围环境造成轻微污染,可能会引起附近居民的不满和环保、环卫部门的关注。如用电锅炉,则无此问题。

5、机房占地面积较方案一小,与方案三相 近。

6、购置成本较方案一要小,与方案三相近。

7、无级负荷调节,但负荷低于15%不能运行。

8、每年运行时间不会超过五个月,有充裕的检修时间。

方案三:直燃型吸收式冷温水机组+离心式冷水机组+冷却塔;

主机:19XR600,数量:1台,制冷量:181万大卡。

16DNH060,数量:2台,制冷量:362万大卡,制热量:258万大卡,

能源:电和天然气或液化石油气。

冷却塔:LBCM-600,数量:3台。

水泵:DFG200-200(L)/4/22,数量:3台。

DFG300-315(L)/4/22,数量:3台。

优缺点:

1、三台供冷、二台供热,系统及操作相对方案一复杂,较方案二简单。

2、负荷组合最灵活,占地面积比前两种方案小。

3、运行费用主要与电和气价有关,但比方案一、方案二依赖性小。

4、燃烧产生的烟尘会对周围环境造成轻微污染,可能会引起附近居民的不满和环保、环卫部门的关注。

5、冬天溴化锂机组制热,省去锅炉。充分考虑到大楼的建筑特性,外墙采用全玻璃幕墙,热负荷较小。

6、购置成本较方案一要小,稍高于方案二。

7、运行费用最省。

8、冬天可以检修离心机组,春秋季可以检修溴化锂机组。检修和维保比前两个方案都更方便。

五、费用比较

1、初投资

主机

锅炉(注)

冷却塔

水泵

合计

方案一:

溴化锂机组

+冷却塔

6,480,000/3台

___

309,000/3台

501,768/6台

7,290,768

方案二:

离心式冷水机组

+锅炉

+冷却塔

4,425,000/3台

1,200,000/3台

267,000/3台

426,480/6台

6,318,480

方案三:

溴化锂机组

+离心式冷水机组

+冷却塔

5,795,000/3台

___

295,000/3台

476,672/6台

6,566,672

2、运行成本(一个空调年度)

夏季4个月,冬季2个月,每月30天,每天8小时,平均负荷按60%计算。

电费按1.00 元/度,天燃气按2.00元/M3计算。由于各地区天燃气的热值有一定的差异,各公司样本上天燃气的热值标定值为11000kcal/ M3,而计划引入xx市的天燃气的热值标定值为8000kcal/ M3,故实际使用的天然气量与样本上的差异为11000÷8000=1.375。

电费(注)

耗气(天然气)

合计(元)

方案一:

溴化锂机组

+冷却塔

60,394

881,734

942,128

方案二:

离心式冷水机组

+锅炉

+冷却塔

699,840

293,912

993,752

方案三:

溴化锂机组

+离心式冷水机组

+冷却塔

273,543

587,824

861,367

注:

1.为主机、锅炉耗电之和,未包括冷却塔和水泵耗电。

2.方案一比方案三对应的水泵和冷却塔选型都要大,相应的运行电费也就更高。

六、建议

从理论上讲,任何一款机型都有优缺点,关键是看其是否适合本项目。方案三充分考虑到建筑物为办公大楼,建筑物外墙为全玻璃幕墙,热负荷远小于冷负荷的特点,采用两台溴化锂机组冬天制热,夏天再配合离心机组制冷,既节约初投资,又将运行费用减少到最低。

(1)、从初投资来说,方案一的初投资大,方案二,三的初投资相近。

(2)、从按现在市价计算,如果加上机组对应的水泵和冷却塔的运行费用,方案三的运行费用最少。

(3)、方案三从负荷调节和维保方面来看,明显优于方案一和方案二。

(4)、从设备运行管理方面来说,方案一、三稍优于方案二。

(5)、方案三充分利用了溴化锂机组冬天制热的特性,从而也为方案节省了锅炉的投资和管理。


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