电制冷与直燃机.docx

1、电制冷与直燃机一、工程概况冷热源是空调系统的重要组成部分，其设计合理与否，直接影响空调系统的使用效果、运行的经济性、使用的可靠性等问题。大楼总建筑面积约60000 M2，建筑物夏季总冷负荷约为750万大卡，冬季热负荷约为450万大卡，卫生热水热量约95万大卡（流量约为60M3/H）。系统的冷热源有多种选择，现提供二个方案供参考，方案一是采用电制冷机组配锅炉作为冷热源；方案二是采用一机三用的直燃式冷水机组作为冷热源； 二、电制冷机组配锅炉空调系统简介用电制冷机组配锅炉作冷热源已有约一百年的历史，是目前最常用的一种空调系统冷热源方式。这种方案的特点是技术成熟，运行稳定可靠。据统计95%以上的空调用

2、户选用电制冷方式，使用电制冷方式是大势所趋。1、主机配置中央空调主机采用电制冷机组配锅炉，离心式冷水机组夏季供冷，锅炉供卫生热水并且冬季采暖；辅助配套设备有冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、板式换热器等。2、系统优点：1 初投资低； 2 使用可靠，故障率低，日常维护量极小； 3 水冷机组自动化程度高,部分负荷调节方便,可以很好地适应大楼的负荷变化。4 冷水机组均能在单机最佳工况区域内工作,具有较好的满负荷效率和部分负荷效率,自动化程度高,调节方便,机组之间具备很好的兼备性，系统运行费用低；5 噪音小、振动低，无污染；6 过渡季节只开一台锅炉供卫生热水，节能效果明显； 7 冷却塔、冷却水泵比直燃机系统

3、小20%左右，节能又节省初投资。3、系统缺点：1 机组数量多，占地面积大；三、直燃式冷水机组空调系统简介直燃式冷水机组是上个世纪50年代研发出来的，由于这种产品以油或气作能源，因此产品能耗高，污染大（排出大量的二氧化碳），其冷量衰减问题也一致未得到根本的解决。这些问题大大限制了它的使用。只有在一些特定的场合，比如在火力发电厂，煤厂，钢厂或化工厂等有余热可利用的场所有一些使用。此外，值得注意的是，象国内类似于武汉的大中型城市中，95%以上的民用建筑采用电制冷机。1、主机配置中央空调主机采用直燃式冷水机组，辅助配套设备有冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵等。直燃式冷水机组可一机三用，夏季供冷，冬季采暖，还

4、可以供卫生热水； 2、系统优点：可一机三用，同时提供冷（温）水，无需锅炉，节省机房面积。3、系统缺点：1、 机组日常维护非常复杂，可靠性低，维护费用高于采用电制冷的冷水机组；2、 机组效率低，运行费用高； 3、机组外形尺寸大，重量相当于电制冷机组的二倍，对机房的高度、土建基础的承重要求都很高；4、在过渡季节为了满足卫生热水的需要，还是要开主机，相当于主机全年都在使用，机组的故障率大大上升，机组的使用寿命大大缩短。9、机组排热量大，冷却塔和冷却水系统容量大5、机组气密性要求很高，只要逸入少量空气就会破坏真空度，导致机组性能大幅下降，冷量存在严重的衰减现象；6、溴化锂水溶液对碳钢的腐蚀性较强，严重

5、影响机组的使用寿命；7、系统调节不灵活；四、二种方案的初投资对比方案一采用三台电制冷机组，冬季采暖与卫生热水的锅炉共用，使用锅炉三台，水水换热器二台；设备名称主要技术参数数量单价(万元/台)总价(万元)电制冷机组Q250万大卡N506KW3140420.00 溴化锂溶液0.00 贮油罐（停气时用备用油）0.00 冷冻水泵（三用一备）L=512m3/hN75KW42.710.80 冷却水泵（三用一备）L=600m3/hN75KW42.710.80 冷却塔L=600m3/hN17.5KW31236.00 常压锅炉Q180万大卡N7.5KWG210M3/H336108.00 水水换热器21020.0

6、0 合计605.60 方案一中制冷时开启电制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔，满负荷时总耗电量约为3*506KW+3*75KW+3*75KW+3*17.5KW2020KW，总耗水量为18T/H；冬季采暖时开启锅炉、冷冻水泵，满负荷总耗电量约为3*75KW+3*7.5KW247.5KW；总耗气量约为523M3/H或耗油416KG/H（供暖负荷为450万大卡）；卫生热水一年四季都在使用，夏季及过渡季节只开一台锅炉，冬季与采暖共用，总耗气量约为110M3/H（供热量为95万大卡）；方案二采用三台直燃机，一机三用，制冷及采暖季节开主机同时供卫生热水，在过渡季节则只开主机供卫生热水。设备名称主要技术参

7、数数量单价(万元/台)总价(万元)直燃机（一机三用）Q300万大卡N17.8KW制冷G258M3/H3250750.00 溴化锂溶液31.52.372.45 贮油罐（停气时用备用油）21020.00 冷冻水泵（三用一备）L=512m3/hN75KW42.710.80 冷却水泵（三用一备）L=766m3/hN90KW43.212.80 冷却塔L=800m3/hN22KW31648.00 常压锅炉0.00 水水换热器0.00 合计914.05 方案二中制冷时开启直燃机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔，满负荷时总耗电量约为3*17.8KW+3*75KW+3*90KW+3*22KW614.4KW，总耗水量

8、为24T/H，总耗气量为3*258M3/H774 M3/H或耗油3*178KG/H534KG/H；冬季采暖时开启直燃机、冷冻水泵，满负荷总耗电量约为3*17.8KW+3*75KW278.4KW；总耗气量约为523M3/H或耗油416KG/H（供暖负荷同样为450万大卡）；卫生热水一年四季都在使用，总耗气量约为110M3/H或耗油88KG/H（供热量同样为95万大卡）；五、二种方案的运行费用对比武汉地区计算参数如下： 电费 : 0.818元/kWh 天然气 : 1.82元/N3 （热值8600KCAL/H /N3）0柴油 : 5元/KG （热值10800KCAL/KG，0.8KG/L4元/L）自

9、来水 : 2元/M3 制冷期 : 150天/年采暖期 : 90天/年 额定负荷使用时间: 12小时/天（满负荷使用系数）0.6水塔补充水 : 按冷却水流量的百分之一卫生热水：每天满负荷使用3小时由于末端设备部分的耗电量基本相同，在此只对冷冻站的设备(如主机、水泵、冷却塔、锅炉)等的能耗做一个对比。燃气时费用如下：费用名称能耗年使用时间年使用数量单价总价(万元)方案一电制冷机组配锅炉空调系统夏季电能KW2020150天*12小时*0.621816000.818元/KW178.45 冷却水M3/H18194402元/M33.89 燃料损耗M3/H001.82元/M30.00 夏季合计冬季电能KW2

10、47.590天*12小时*0.61603800.818元/KW13.12 燃料损耗M3/H5233389041.82元/M361.68 冬季合计卫生热水全年燃料损耗M3/H110365天*3小时1204501.82元/M321.92 年运行费用合计279.06 方案二直燃式冷水机组空调系统夏季电能KW614.4150天*12小时*0.66635520.818元/KW54.28 冷却水M3/H24259202元/M35.18 燃料损耗M3/H7748359201.82元/M3152.14 夏季合计冬季电能KW278.490天*12小时*0.6180403.20.818元/KW14.76 燃料损耗

11、M3/H5233389041.82元/M361.68 冬季合计卫生热水全年燃料损耗M3/H110365天*3小时1204501.82元/M321.92 年运行费用合计309.96 燃油时费用如下：费用名称能耗年使用时间年使用数量单价总价(万元)方案一电制冷机组配锅炉空调系统夏季电能KW2020150天*12小时*0.621816000.818元/KW178.45 冷却水M3/H18194402元/M33.89 燃料损耗KG/H005元/KG0.00 夏季合计冬季电能KW247.590天*12小时*0.61603800.818元/KW13.12 燃料损耗KG/H4162695685元/KG134

12、.78 冬季合计卫生热水全年燃料损耗KG/H88365天*3小时963605元/KG48.18 年运行费用合计378.43 方案二直燃式冷水机组空调系统夏季电能KW614.4150天*12小时*0.66635520.818元/KW54.28 冷却水M3/H24259202元/M35.18 燃料损耗KG/H5345767205元/KG288.36 夏季合计冬季电能KW278.490天*12小时*0.6180403.20.818元/KW14.76 燃料损耗KG/H4162695685元/KG134.78 冬季合计卫生热水全年燃料损耗KG/H88365天*3小时963605元/KG48.18 年运行

13、费用合计545.54 六、二种方案综合对比项目方案一方案二电制冷机组配锅炉直燃机（一机三用）初投资低，冷冻站设备初投资约为605.6万元，属于最常见、最成熟的系统，高，冷冻站设备初投资约为914.05万元，比方案一高出380.45万元，高出约51%运行费用低，年运行费用约为279.06万元高，年运行费用约为309.96万元，比方案一高出30.9万元，高出约11%；维护费用电制冷机组，运转件少，故障率最低，维护费用最低，年维护费用约为6万元；需定期检测并更换溶液，每年维护量大，维护费用高，每年维护费用约为13万元节能效果效率高达5.5，并能准确地根据系统负荷在10%-100%范围内做无级调节，部

14、分负荷效率同样很高，节能效果明显。效率低，对空调负荷的变化不能即时作出反应和进行调节，监控不及时，需半小时以上才能反应，并且其调节范围有限，从而浪费能源使用寿命使用寿命长达30年以上使用寿命最多10年，机房设备更换难度大，再次增加初投资冷量的衰减无因溶液的问题造成每年约10%的冷量衰减使用可靠性高受内部因素的影响大，可靠性低运行稳定性高受内部因素的影响大，稳定性低冷媒制冷剂是HCFCHFC，其使用得到ARI、ASHRAE及EPA之认可，对机组材料没有腐蚀作用，对机组运行寿命没有影响制冷剂是水及溴化锂溶液，需要经常对溴化锂溶液的浓度进行监测，运行中常有结晶现象发生，影响机组的正常运行安装机组体积小，重量轻，安装简单机组体积、重量大，对基础要求高，对层高要求高维护操作简单、维修少大多数的溴化锂机组在长期不使用时，需要把溴化锂溶液从机组抽出并贮存在贮液罐里，在机组再次启动时，机组须重新灌注溴化锂溶液并开机，电制冷机组则可省去此麻烦及费用。综上所述，从初投资、运行费用、可靠性等各方面考虑，采用电制冷机组配锅炉的方案是大大优于直燃机一机三用的方案的。