摘要：本文对武汉核动力研究所服务基地项目空调系统设计进行描述及主机选型进行经济性比较。
关键词：空调冷热源 经济性 比较
1 工程概况
武汉核动力研究所服务基地项目空调设计包括两个子项目—科技楼空调设计、试验厅空调设计.科技楼建筑面积为14786m2。其中地上6层,建筑面积11830 m2, 地下一层,建筑面积2956m2,建筑高度26.100m,建筑占地面积3328 m2。 试验厅建筑面积为15075m2,办公室地上3层, 有五个试验厅，建筑高度14.000m, 建筑占地面积10033m2。
该项目2004年12月完成初步设计,2005年2月完成全套施工图设计。其总平面图如下；
2 设计范围及参数
科技楼设计范围:地下一层设备用房通风换气及消防排烟系统,一至六层冬夏季空调系统. 试验厅设计范围:厂房通风系统,办公室冬夏季空调系统。
室内设计参数:
季节 | 温度 | 相对湿度 | 新风m3/h人 |
冬季 | 20±2℃ | 40%~60% | 25 |
夏季 | 26±2℃ | 40%~65% | 25 |
空调系统的新风量按上表要求的最小新风量与空调系统循环风量的15%中取大值。
3 冷热源的经济性比较
在设计过程中，对主机选型作了详细的技术经济比较，其方案如下；
方案A： 选用燃气型溴冷机 1台
制冷量： 150万大卡/小时 采暖量： 120万大卡/小时
方案B： 选用水冷螺杆机 2台
单台制冷量： 817kW 总制冷量：1634kW
选用燃气热水锅炉 1台
采暖量： 120万大卡/小时
方案C： 选用模块化风冷热泵机组 3台
单台制冷量： 534kW 采暖量： 576kW
总制冷量： 1605kW 采暖量： 1728kW
3.1 初投资比较｛相同部分暂未计算（系统）｝
人民币单位：万元 |
NO | 项目 | 方案A（直燃机） | 方案B（螺杆机 锅炉） | 方案C（模块化风冷热泵） | 1 | 主机设备投资 | 150 | 115 | 173 | 2 | 变低压配电设施费 | 9.75kw×200元/kw=0.195 | （360kw 9kw）×200元/kw=7.380 | 534kw×200元/kw=10.68 | 3 | 锅炉设备投资 | — | 20 | ─ | 4 | 燃气管网建设费 | 以实际核算为准 | 以实际核算为准 | ─ | | 合计 | 150.195 | 142.38 | 183.68 |
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3.2 主机年运行费用分析：
方案A
夏季制冷燃气费：1.8元/Nm3×114Nm3/h×150天/年×11h/天×0.7=237006元/年
夏季制冷电费：0.54元/kW.h×9.75kw/h×150天/年×11h/天×0.7=6381元/年
冬季采暖燃气费：1.8元/Nm3×129 Nm3/h×90天/年×10h/天×0.7=146286元/
冬季采暖电费：0.54元/kW.h×9.75kw/h×90天/年×11h/天×0.7=3317元/年
方案A全年运行总费用：夏季制冷燃气费 夏季制冷电费 冬季采暖燃气费 冬季采暖电费=392690元/年
方案B：夏季制冷电费；0.54元/kW.h×360kw/h×150天/年×11h/天×0.7=224532元/年
冬季采暖电费： 0.54元/kW.h×9kw/h×90天/年×11h/天×0.7=3368元/年
冬季采暖燃气费：1.8元/Nm3×156.2 Nm3/h×90天/年×10h/天×0.7=151826元/年
方案B全年运行总费用：夏季制冷电费 冬季采暖电费冬 季采暖燃气费=379726元/年
方案C夏季制冷电费： 0.545元/kW.h×534kw/h×150天/年×11h/天×0.7=333056元/年
冬季采暖电费： 0.54元/kW.h×534kw/h×90天/年×10h/天×0.7=181667元/年
方案C全年运行总费用：夏季制冷电费 冬季采暖电费 变压器闲置费用=514723元/年
主机年运行费用比较：
人民币单位：万元 |
NO | 项 目 | 方案A（直燃机） | 方案B（螺杆机 锅炉） | 方案C（风冷热泵） | 1 | 夏季制冷燃气费 | 23.7006 | —— | —— | 2 | 夏季制冷电费 | 0.6081 | 22.4532 | 33.3056 | 3 | 冬季采暖燃气费 | 14.6296 | 15.1826 | —— | 4 | 冬季采暖电费 | 0.3317 | 0.3368 | 18.1667 | 全年总运行费 | 39.2691 | 37.9726 | 51.4723 |
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注：以上所有价格均为厂家询价，不可作为合同价。
3.3 结论
人民币单位：万元 |
项目 | 方案A（直燃机） | 方案B（螺杆机 锅炉） | 方案C（热泵） | 初投资 | 150.195 | 142.38 | 183.68 | 设备持有期年平均投入费用 | 39.2691 | 37.9726 | 51.4723 | 20年总投入费用 | 785.382 | 759.452 | 1029.446 | 设备折旧率/年 | 150.195/20年=7.510 | 142.38/20年=7.119 | 183.68/20年=9.184 |
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通过对上述三种方案实际运行费用比较，可以知道采用方案B（螺杆机 锅炉）初投资费用较少，且能够为业主节约大量的后期运行费用。水冷螺杆机为二台，不仅可以互为备用，而且在不是高峰负荷时发挥较高的效率。锅炉单设，便于运行管理及维护。综上所述，方案B占有更大的优势。
4 空调冷热源系统选型
制冷机房设于地下室，科技楼与试验楼共设一个机房。科技楼冷负荷为1669KW，热负荷为1125KW，空调使用面积为12500㎡，冷负荷指标为134W/㎡，热负荷指标为90W/㎡。试验楼冷负荷为643KW，热负荷为671KW，空调使用面积为5460㎡，冷负荷指标为118W/㎡，热负荷指标为88W/㎡。空调制冷主机采用二台螺杆冷水机组。空调制热采用燃油热水锅炉系统。二台冷却水塔设于六层屋顶。膨胀水箱设于楼梯间屋面。水系统主机入口各设自动排污过滤器和电子除垢仪各一台，防止水管结垢。冷却水泵、冷冻水泵均采用二用一备，热水泵采用一用一备。机房内设一个1100x1100x1100油箱，室外设一个15吨的直埋油罐。
其材料表如下：
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