江中集团办公楼冷热源方案技术经济比较
江西省建筑设计研究总院 胡晋 王梦云 范军
摘要：对电制冷机＋燃气锅炉和水源热泵主机这两种冷热形式作了技术经济比较，简要介绍了采用水源热泵型式需注意的问题。
关键词：冷热源、水源热泵、投资回报期
江中集团办公楼位于南昌市高新开发区，总建筑面积约25000m2，包括办公、会议、接待中心、多功能厅等多种功能，是一栋高档次办公楼,夏季冷负荷为170×104kcal/h，冬季热负荷为120×104kcal/h，冷热源考虑采用方案一（电制冷机＋燃气锅炉）或方案二（水源热泵）主机。现对该两方案作技术经济比较（只比较两方案中不同部分），方案比较中采用以下基础数据：空调电价0.68元／度；城市煤气价格1.25元／m2；供冷天数90天；供暖天数75天；供冷（暖）日平均负荷率0.8。
1、方案一：电制冷机＋燃气锅炉
1.1 初投资
方案一初投资见表1
表1 方案一初投资表
序号 |
名称 |
型号规格 |
数量/台 |
功率/KW |
总功率/MW |
单位/万元 |
总价/万元 |
备注 |
1 |
螺杆式冷水机组 |
Q=85×104kcal/h |
2 |
189 |
378 |
67 |
134 |
|
2 |
冷却塔 |
L=240m3/h |
2 |
7.5 |
15 |
8 |
16 |
|
3 |
冷冻水泵 |
L＝196m3/h H=31.5m
|
3 |
37 |
74 |
1.7 |
5.1 |
两用一备 |
4 |
热水泵 |
L＝81m3/h H=32.8m
|
3 |
15 |
30 |
0.75 |
2.25 |
两用一备 |
5 |
冷却水泵 |
L＝240m3/h H=25m
|
2 |
30 |
60 |
1.5 |
4.5 |
两用一备 |
6 |
燃气锅炉 |
Q=60×104kcal/h |
2 |
1.5 |
3 |
18 |
36 |
|
|
总计 |
|
|
|
|
|
197.85 |
|
1.2 年运行费用
1.2.1夏季运行费用
100%负荷日
(378+15+60+74)Kw×0.68元/(KW.h)×8h＝2.867元/天
夏季运行费
2.867×90×0.8＝20.64万元
1.2.2冬季运行费用
100%负荷日
158m3/h×1.25元/m3×2×8h＝3.160元/天
（30＋1.5×2）kW×8h×0.68元/（kW.h）＝179.5元/天
冬季运行费用(3.160+179.5)×75×0.8＝20.04万元
年运行费用20.64+20.04＝40.68万元
2、方案二：水源热泵
2.1 初投资
方案二初投资见表2
表2 方案二初投资表
序号 |
名称 |
型号规格 |
数量/台 |
功率/KW |
总功率/MW |
单位/万元 |
总价/万元 |
备注 |
1 |
水源热泵 |
Q冷=511KWQ热＝592KW |
2 |
95/146 |
190/146 |
50.6 |
101.2 |
|
2 |
水源热泵 |
Q冷=852KWQ热＝987KW |
1 |
158/244 |
158/244 |
84.2 |
84.2 |
|
3 |
冷热水泵 |
L＝144m3/h H=30m
|
3 |
18.5 |
37 |
0.85 |
2.55 |
两用一备 |
4 |
深井潜水泵 |
L＝80m3/h H=60m
|
5 |
22 |
44 |
0.95 |
4.75 |
|
5 |
抽水井 |
|
2 |
|
|
5 |
10 |
|
6 |
回灌井 |
|
3 |
|
|
5 |
15 |
|
|
总计 |
|
|
|
|
|
217.7 |
|
2.2 年运行费用
2.2.1夏季运行费用
100%负荷日
190+158+37+44+37)Kw×0.68元/(KW.h)×8h＝2.535元/天
夏季运行费
2.535×90×0.8＝18.25万元
2.2.2冬季运行费用
100％负荷日
158m3/h×1.25元/m3×2×8h＝3.160元/天
（146＋244×7/8+37+22+37）kW×8h×0.68元/（kW.h）＝2.478元/天
冬季运行费用2.478×75×0.8＝14.87万元
年运行费用18.25+14.87＝33.12万元
3、两方案主要经济数据比较
两方案主要经济数据比较见表3
217.7-197.85
 投资回报期 ==2.63年
40.68-33.12
方案一中冬季基采用电蓄热锅炉初投资和年运行费均高于燃气锅炉。
方案一与方案二比较：
1）方案二较方案一初投资高，年运行费用少，投资回报期不到3年；
2）方案二较方案一机房面积小；
3）方案一冬季燃烧煤气时有废气排放，对周围大气环境有一定影响；
4）方案二无需冷却塔，可减少土建投资；
5）方案二较方案一配电容量少，可相应减少变配电设备投资。
表3两方案主要经济数据比较
|
方案一 |
方案二 |
主机制冷量／KW |
1977 |
1874 |
主机制热量／KW |
1395 |
1455 |
总配电容量／K |
527 |
436 |
初投资／万元 |
197.85 |
217.7 |
年运行费／万元 |
40.68 |
33.12 |
4、结束语
在国家日益重视节约能源的今天，水源热泵这种空调冷热源形式是值得推广的一种空调节能方案，但采用这种冷热源型式需得到相关部门批准，设计中需考虑防止水井老化，设计水量能长期稳定运行，确保地下水回灌技术，保护地下水资源不遭到破坏。 |
