乌鲁木齐四种冷源空调系统的运行费用比较.docx

乌鲁木齐四种冷源空调系统的运行费用比较乌鲁木齐地区室外气候特点是：1、夏季空调系统运行时间不长（最热月平均温度23.50、冷负荷相对不是很大，室外空气干燥（最热月14时平均室外相对湿度31%），每天 昼夜温差较大，没有新风冷负荷（室外计算湿球温度TWS=18.5°C）；2、冬季属严寒地区，空 调系统运行时间长（设计计算用采暖期天数177天），热负荷较大,尤其是新风负荷较大（冬 季空调室外计算温度-27C）因此，乌鲁木齐地区的空调系统设计选用就应特别关注冬季 经济使用情况由于各地气侯特点、能源特性及其价格、空调制冷系统自身特性的不同等， 不同冷源空调系统在不同地方使用，它们的运行费用是不一样相对于某地一个确切的工程， 可以有多种系统选择，但是只有经过具体计算、比较、分析才能为此工程选出最恰当的系统 这是许多用户最为关心的，是一个工程好坏的关健1、设计条件与依据1.1、乌鲁木齐某商业建筑物：面积10000.0m2,商场内共有人员4500.0人（0.45人/ m2 ）1. 2、乌鲁木齐夏室外空调空气参数：（1） 、夏季：干球温度34.1C，湿球温度18.5C，含湿量：8.4g/kg，室外空气焓值56kj/kg.；（2） 、冬季：干球温度-27C,相对湿度80%，室外空气焓值-26.6kj/kg。

1. 3、室内空气状态参数：（1） 、夏季：tn=25C,a=55%,in=56.6kj/kg；（2） 、冬季：tn=22C,a=40%,in=40.8kj/kg1. 4、夏季：冷负荷指标120w/ m2，冷负荷1200kw，含湿量：0.3g/kg，湿负荷：736kg/h，热湿比：8=5870.0kj/kg；冬季：围护结构热负荷指标80w/ m2，围护结构热负荷：800kw（不包括新风负荷），湿负荷：600.0kg/h，热湿比：8=-4800.0kj/kg1.5、热媒供回水温度：夏季：7~12C，冬季：60~50C1.6、夏季空调系统为全新风全空气系统，冬季时，空调系统为全空气系统，其中新风量占总风量15%, 305000*0.15=45750 （m3/h），对应新风负荷748.9 kw（二级蒸发冷却空调系统的新风量也一样）1. 7、天然气低位发热量8600kcal/m3，乌市天然气价：1.34元/ m31.8、乌市用水价格：商业用水2.33元/立方米；办公、民用、工业用水1.53元/立方米1. 9、乌市商业电价:：高峰：0.801元/度，平段：0.535元/度，低谷：0.272元/度；商 业营业时间按：10.00~22.00,12个小时计算；目前，商业使用实际电价应为：0.560元/度；办公电价:：高峰：0.536元/度，平段：0.362元/度，低谷：0.189元/度；目前，办公用实际电价应为：0.420元/度。

1. 10、乌市城市采暖费：：22.00元/ m21.11、系统补水泵影响较小，其能耗忽略不计；系统漏水量按循环水量的0.5%计12、地源热泵制冷系统水井井深50米2、 夏季设计工况由于夏季室内外空气的焓值基本相等，采用100%的室外新风在不增加能耗的情况下，有 利于室内空气品质改善在I——d图上（略），空气处理过程是：等湿降温一一绝热加湿 通过计算，对于机械制冷空调系统：送风状态是：温度七0=14.5°焓值io=38.3kj/kg，含 湿量do=9.3g/kg，总送风量为：L=300000m3/h，直接加湿量：508.3kg/h，可选择6台500 00m3/h的空调机组负责送风；冷水机组选择2台，每台制冷量：600kw对于二级蒸发冷却 空调系统：间冷效率（IEC）按65%计，送风状态达到:to=16.9°C，io=45.5kj/kg （由于室 内湿度大，直冷效率（DEC） 80%既可），含湿量：do=10.1g/kg，相应的总送风量为：L=46 4000m3/h，直接加湿量:720.0kg/h，选择6台80000 m3/h空调机组负责送风夏季各制冷空调系统耗能、耗气、耗水计算结果表一耗能、耗水系统耗电量（kw）耗气量（m3/h）耗水量（kg/h）电制冷空调系 统冷水机组118*2空调机组22*6760水泵、冷却塔5. 5*2+15*2+15*21150+2200小计43904112直燃式制冷空调系统直燃式冷水机组4*245.3*2空调机组22*6760水泵、冷却塔15*2+15*2+5.5*21380+2200小计21190.63656地源热泵制冷空调系统地源热泵制冷机组143*2空调机组22*6760冷水泵、冷却水提升泵24*2+11*2800+900小计48802460二级蒸发冷却空调系统送风机30*6二次风风机5.5*6循环水泵(1.1+1.5)*61080+2400小计228.603480夏季设计计算结果一览表表二结果系统总耗电量（元/h）天然气总耗量（元/h）总耗水量（元/h）总耗电、气、水耗费用（元/h）四种系统之间关系方案1电制冷空调系统245.809.6255.41. 0方案2直燃式制冷空调系统118.2121.48.5248.10.97方案3地源热泵制冷空调系统273.305.7279.01.10方案4二级蒸发冷却空调系统128.008.1136.10.533、夏季设计工况下结论3.1、通过对表中数据分析，电制冷空调系统电耗占总成本98%，水耗只占2%。

而在电耗中： 冷水机组电耗占53.8%,水系统设备电耗占16.2%,空气处理机组电耗占30%3. 2、对直燃式制冷空调系统：按当前各种能源价格，系统电耗占总成本52.6%，天然气占 总成本45.3%,水耗只占2.1%而在电耗中：直燃式冷水机组电耗占3.9%，水系统设备电耗 占33.6%,空气处理机组电耗占62.5%3.3、 地源热泵制冷空调系统：通过对表中数据分析，系统电耗占总成本98.3%,水耗只占 1.7%而在电耗中：冷水机组电耗占58.6%，水系统设备电耗占14.3%,空气处理机组电耗占 27.0%虽然，热泵机组耗电占系统较大比重；但地下水位不能太深(HW60米)，否则会对 系统电耗影响较大，因为N=kQH，如：某工程井深280米，比设计井深大5倍，则对应深井 泵的总能耗将增加约200kw，水系统设备电耗占总系统电耗也大幅增加24%，此外，考虑 深水井的造价较高(一般650元/米左右)，工程上往往只打一口取水井，这样冷却水提升 泵只设一台，热泵机组也应设一台，不然如设二台热泵机组，部分负荷时，运行一台热泵机 组工作，匹配的冷却水提升泵能耗会过大3.4、 二级蒸发冷却空调系统：是几种空调系统中运行费用最经济的一种，这是其利用天然 冷源的机理决定的。

主要运行成本也是电耗，占96.4%3. 5、在电制冷与直燃式机械制冷空调方式对比中，电价和气价不同决定了二种制冷空调方 式运行费用的高低经推导可得出电价气价关系为：X=2.9Y，比如：当气价为：X =1.34元 / m3时，电价为：Y=1.34/2.9=0.46元/度，二种制冷空调方式的运行费用相当，如电价高 于0.46元/度，则电制冷空调的运行费用就会高于直燃式机械制冷空调4、 冬季运行费用依据上述设计条件，空调系统冬、夏季送风量相同，L=305000m3/h，仍由6台50800m3 /h的空调机组负责送风；冬季新风量占总风量15%，新风量45750 (m3/h)，新风负荷748. 9kw，围护结构热负荷：800kw，总空调热负荷1548.9 kw湿负荷：600.0kg/h，热湿比：8=-4800.0kj/kg在I——d图上(略)，空气处理过程是：新风予热一一新风与室内回风 混合 再热送风状态是：温度to=34.7°C，焓值io=51.7kj/kg，含湿量do=6.5g/kg对于二级蒸发冷却空调系统：其送风量为：L=432000m3/h，由6台72000 m3/h空调机组负 责送风，经计算：送风状态为：送风温度to=31.3C，焓io=49.3kj/kg，含湿量do=7.1g/kg。

热水循环流量：133.2 m3/h冬季各制冷空调系统耗能、耗水计算结果表三系统供热方式耗能、耗水设备耗电量(kw)耗气量(m3/h)耗水量(kg/h)备注电制冷空调系 统城市集中供热换热器、二次水水处理、水泵0500一次水未能耗考虑空调机组22*6+0.55*60160小计135.30660.0燃气炉自供热燃气炉1.5*288*20水处理、循环水泵7.5*2+2.2*0.3+1.5*0.20500空调机组22*6+0.55*60160小计154.3176660.0直燃式 空调系 统高发加 大直燃 机组供 热直燃式冷水机组4.0*293*20空调机组22*6+0.55*60160水处理、循环水泵7.5*2+2.2*0.3+1.5*0.20500小计159.3186660.0地源热泵空调系统地源热 泵机组 供热地源热泵制冷机组220*200空调机组22*6+0.55*60160冷水泵、冷却水提升泵24*2+7.5*20900小计638.301060.0二级蒸 发冷却 空调系 统城市集中供热送风机15.0*2*60循环水泵0.75*60200直接加湿换热器、二次水水处理、 水泵0500小计184.50700.0燃气炉自供热燃气炉1.5*288*20水处理、循环水泵7.5*2+2.2*0.3+1.5*0.20600空调机组15*2*6+0.75*60200小计238.5176.0800.0冬季各系统一小时运行费用的结果表四参数供热总耗天然气总耗水量总耗电、气、水耗用四种系统系统方式电量总耗量（元/h）（元/h）（元/h）之间关系（元/h）电制冷空调 系统集中供热75.801.5377.9+1.53+101.9=179.21. 0燃气供热86.4235.81.53323.71.81直燃式制冷空调系统高发加大直燃机组供热89.4249.21.53340.11.90地源热泵制冷空调系统地源热泵机组供热357.402.47360.02.01二级蒸发冷却空调系统集中供热103.301.63103.3+1。