成勘院科技档案楼----中央空调主机方案的技术比较
国电公司成都勘测设计研究院
赵鸿寿

根据2000年3月14日，由院科技档案楼建设指挥部主持召开的院科技档案楼设计汇报会决定：由指挥部主持，设计配合对院科技档案楼中央空调主机作方案比较，并成立了院科技档案楼中央空调主机方案研究小组。

一、方案比较如下

（一）基本情况

大楼要求夏天供冷，冬天供热，室内参数符合GBJ19－87标准如下：

原设计情况主机为风冷热泵，共选8台，单机50万kcal/n，布置在十七层屋顶，用4台水泵送冷（热）水至空调对象。

系统主水管布置在通风坚井中。

1－3层采用组合式空调器的全空气空调系统。

其他区域用风机盘管＋新风的空调系统。

（二）几种适合本大楼的空调方案

为统一标准，冷热负荷仍按原设计数据

夏天Q＝380~400万kcal/n

冬天Q＝230万kcal/n

1、风冷热泵方案

组成风冷热泵主机8台（400万大卡／时N＝1550KW）

（其中N代表输入功率以下同）

水泵4台（N＝80KW）

2、水冷冷水机组＋燃气锅炉

组成水冷冷水机组2~8台（400万大卡／时N＝1134KW）

水泵 8台N＝180KW

冷却塔2~4台

燃气锅炉2台（270m3/h）

3、水冷冷水机组＋电热锅炉

组成水冷冷水机组2~8台（400万大卡／时N＝1134KW）

水泵8台N＝240

冷却塔2~4台N＝44KW

电热锅炉2670KWN＝2670KW

4、直燃式机组

组成直燃式机组400万大卡／时（2台）

水泵10台N＝250KW

冷却塔2~4台

5、蓄冰空调及储热空调

组成水冷冷水机组220万k/h（应再适当加大）

水泵12台N＝240KW

冷却塔

冰槽200m3

电锅炉2000~3000KW

蓄热水水池500m3

电动阀7~8个

中央空调主机系统方案比较表

注：1、计算运行费使用的运行时间按夏天120天，冬天90天计算。

2、比较用的电价和后来落实的电价有出入，表中电运行费用计算值偏低，但作为方案比较还是有意义的。

二、方案比较

（一）上述方案三、四、六带有天燃气的设备，考虑到天燃气未来的价格趋势有上升的因素及我院作为电力部门的行业特点，上述方案不再考虑。

（二）方案二及五为冬天直接使用电锅炉供暖，效率太低（小于1），电费太高，不再继续作比较。

（三）确定下三个方案为重点比较方案

方案一：全风冷热泵方案

方案七：夏天冰蓄冷，冬天锅炉蓄热水方案

补充方案，夏天冰蓄冷，冬天风冷热泵供暖方案。

（四）方案一

全风冷热泵方案为原设计方案，设计已完成，不再累述。（本文略，未附）

（五）方案七

该方案为夏天冰蓄冷，冬天电锅炉蓄热水方案，简称“蓄冷蓄热方案”。其组成见蓄冷蓄热系统设备配置。

系统及主机布置见下列附图（本文略，未附）

附图三流程原理图

附图四主机设备布置图

附图五冰槽位置图

附图六蓄热水池及制热站图

冰槽与水池结构为：

外部钢筋混凝土，内衬钢板，钢板内涂耐高温环氧树脂涂料，在钢板与钢筋砼中间，底部承重部分用挤塑泡沫塑料保温，侧面用硅酸盐板材保温，均为防水型。

蓄冷蓄热方案的基本设计参数和方式确定如下：

1、设计日峰值冷负荷372万kcal/h

2、设计日总冷负荷3135万kcal/n

3、设计日总蓄冰冷负荷1199万kcal/n

蓄冷量／空调总容量＝38.25%

在该蓄冰比例下，已达到下列目的：

（1）电价高峰时段7:00~11:00不开制冷主机，只用融冰。

（2）主机装机（运行）容量可比峰值装机（运行）容量降低至266／372＝71％

（3）接近国内已建工程的常用比例，如西北电网调度通信大楼的该比例为33.6%，其他工程均在33％左右。

4、主机装机容量可从372万kcal/n降至266万kcal/n

5、蓄冰槽净体积1199万／4万＝300m3

6、设计日总热负荷1539万kcal/n

7、蓄热水池的净体积V＝1539×104／103（70－40）＝513m3

（六）补充方案

该方案为冰蓄冷方案与风冷热泵方案的结合，夏天同方案七的蓄冰系统，冬天主机采用风冷热泵，容量为186万kcal/n

（七）方案比较意见

1、补充方案由于投资较高，设备设置重复，系统仍然复杂，且得不到享受高耗能电价的优惠政策，优点不突出。

2、风冷热泵方案与蓄冷蓄热两方案经过一段时间的考察、专家咨询和论证，认为都是技术成熟，理论可靠的方案。它们的区别在于：风冷热泵方案，有较长期的实践经验、运行可靠、系统简单、操作方便，但装机容量较大，效率低于水冷主机，价格高于水冷主机。不能享受峰谷电价差和其配套电价政策。蓄冷蓄热方案是新兴技术，国内运行实践时间较短其工程数量也较风冷热泵或燃气锅炉方案少得多。蓄冷蓄热方案目前电力部门使用多一些：如北京的国家电网设计中心、国家电力调度中心及成都华能大楼及待建的明星电力大厦等。

3、蓄冷蓄热方案主要可以省运行电费和降低主机初装容量。其经济比较部分另见方案研究。突出优惠政策为即享受峰谷电价差又享受新建高耗能产品生产用电电价。其优惠比值是：

夏天丰水期高峰电每度电0.9172元0.7111元

夏天丰水期低谷电每度电（高耗能）0.0787元

相差11.6倍（9倍）

冬天枯水期高峰电1.162元（0.9314元）

冬天枯水期低谷电0.1207元

相差9.6倍（7.7倍）

行业认为峰谷电价差3倍可选冰蓄冷，现已到7~9倍，经济效益是明显的。

但蓄冷蓄热方案系统较为复杂，要求其自控必须可靠，且要谨慎对待冰槽及水池的建造，必须保证其保温及防漏水工程的质量。