各類空調系統冷熱源初投資及運行費用調研研究

盛良薇，楊寶金，畢建強，于志杰

（1.青島市建筑設計研究院集團股份有限公司；2.青島市城市規劃設計研究院，山東 青島 266000）

冷熱源是空調系統的重要組成部分，其設計合理與否，會直接影響到空調系統的使用效果、運行的經濟性等。目前，在空調系統中，普遍采用電力驅動或者熱力驅動的冷水作為空調系統的冷熱源，空調設計人員在方案設計階段的任務是從中選擇一個最佳的方案，既可以滿足甲方的要求，也可以最大限度的節能。

1 研究的目的及意義

冷熱源方案的選擇是空調系統設計過程中一個重要的決策環節。而工程設計人員僅僅憑借工程經驗，對空調冷熱源做出可靠的優劣分析和判斷比較困難，如何選擇合適的冷熱源就成為了設計工作者和業主經常碰到的一個問題，空調冷熱源選擇合理與否，關系到項目的初投資、運行費用、對環境的影響、能耗等重要的問題，所以通過比較各種空調冷熱源的初投資及年運行費用，對于不同的建筑類型，選擇合適的空調冷熱源方式，不同的冷熱源方式，建筑的初投資和運行費用相差很大，故在滿足業主經濟性條件下，也需要考慮建筑總能耗的指標，通過年運行費用的計算，可以通過合理利用峰谷電價等方式，盡可能的減少運行費用。

2 方案提出

2.1 現有冷熱源狀況分析

由于目前僅是項目前期階段，無法詳細計算，只能針對前述情況，對建筑物冷熱負荷估算，根據估算值初步分析五種方案的初投資和運行費用，下面分別對這五種系統加以闡述。

2.2 冷熱負荷估算

根據青島市氣候條件，以及各功能區域不同的使用要求，依據有關規范通過冷、熱負荷指標，對各功能區域的冷、熱負荷進行估算，冷指標為90W/m2，熱指標為70W/m2，冷負荷為1269kW，熱負荷為987kW。

3 初投資及運行費用比較

經過詳細計算，五種方案初投資及運行費用匯總如表1所示。

具體計算如下。

方案一——分體空調+市政熱源

初投資費用：

夏季采用分體空調制冷，冬季采用散熱器供暖的形式，采暖熱源采用市政熱源，目前青島地區熱力配套費為110元/平方米，故總配套費為14100×110≈155萬元。散熱器采暖投資費用為80元/平方米左右，故散熱器設備投資費用為14100×80≈113萬元。一臺市政熱源高溫水板式換熱器價格為25萬元。

分體空調一次性初投資費用大概為200元/平方米，故分體空調初投資費用14100×200=282萬元。

故總初投資費用為155+113+282+25=575萬元。

表1

運行費用：

青島公共建筑冬季供熱收費價格為70元/Gj，滿負荷運行系數取0．6，同時使用系數取0．6，冬季按140天。冬季散熱器采暖運行費：987×140×8×3600×10 00×0．6×0．6×70 ≈ 10 萬元。

分體空調運行費用：計算參數：夏季按100天，運行時間：辦公樓按每天運行8小時計算，電費取1元/度，空調滿負荷運行系數取0．6，空調同時使用系數取0．6。按照能效比為3計算：1269/3×0．6×1×0．6×100×8 ≈ 12 萬元。

總運行費用為12+10=22萬元。

方案二——采用多聯機制冷供暖形式

多聯機一次性初投資費用大概為350元/平方米，故多聯機初投資費用14100×350=493．5萬元。

運行費用：

變頻多聯式空調機組年運行費用（計算參數：夏季按100天，冬季按140天，運行時間：辦公樓按每天運行8小時計算，電費取1元/度，空調滿負荷運行系數取0．6，空調同時使用系數取0．6，綜合能效比COP夏季按3．5計算，冬季按2．0計算）。

夏季空調年運行費：

1269/3．5×0．6×0．6×8×100×1 ≈ 10．5 萬元。

冬季空調年運行費：

987/2．0×0．6×0．6×8×140×1 ≈ 20 萬元。

總運行費用為 10．5+20=30．5 萬元。

方案三——分體空調+燃氣鍋爐熱源

分體空調一次性初投資費用大概為200元/平方米，故分體空調初投資費用14100×100=282萬元。一臺1t/h燃氣鍋爐初投資大概為15萬元，鍋爐房土建造價是20萬，鍋爐天然氣用量為103Nm3/h，燃氣配套費為300元/（Nm3天），總燃氣配套費為103×8×300=25萬元。散熱器采暖投資費用為80元/平方米左右，故散熱器設備初投資投資費用為14100×40≈113萬元。

總初投資15+20+25+113+282=455萬元。

運行費用：

分體空調運行費用：計算參數：夏季按100天，運行時間：辦公樓按每天運行8小時計算，電費取1元/度，空調滿負荷運行系數取0．6，空調同時使用系數取0．6。按照能效比為3計算：1269/3×0．6×1×0．6×100×8 ≈ 12 萬元。

天燃氣鍋爐燃氣用量為103Nm3/h,天然氣價格為3．6 元 /Nm3， 故 103×8×0．6×0．6×140×3．6 ≈ 15 萬元(冬季按140天)。

循環泵加鍋爐本體電功率為10kW，運行耗電量為10×0．6×1×0．6×140×8 ≈ 4032 元。

鍋爐房需要專人值班，至少需要2人，按照每人每月 3000 元，總計 6000×4．7=2．82 萬元。

總運行費用為 12+15+0．4+2．82=30．22 萬元。

方案四——多聯機空調系統+燃氣鍋爐熱源

多聯機一次性初投資費用大概為350元/平方米，故多聯機初投資費用14100×350=493．5萬元。一臺1t/h燃氣鍋爐初投資大概為15萬元，鍋爐房土建造價是20萬。鍋爐天然氣用量為103Nm3/h，燃氣配套費為300元/（Nm3天），總燃氣配套費為25萬元。散熱器采暖投資費用為80元/平方米左右，故散熱器設備初投資費用為14100×40≈113萬元。

總一次性投資為493．5+15+20+25+113=666．5萬元。

運行費用：

變頻多聯式空調機組年運行費用（計算參數：夏季按100天，冬季按140天，運行時間：辦公樓按每天運行8小時計算，電費取1元/度，空調滿負荷運行系數取0．6，空調同時使用系數取0．6，能效比COP夏季按3．5計算，冬季按2．0計算）夏季空調年運行費：1269/3．5×0．6×0．6×8×100×1 ≈ 10．5 萬元。

天燃氣鍋爐燃氣用量為103Nm3/h，天然氣價格為3．6 元 /Nm3， 故 103×8×0．6×0．6×140×3．6 ≈ 15 萬元(冬季按140天)。

循環泵加鍋爐本體電功率為10kW，運行耗電量為100．6×1×0．6×140×8 ≈ 4032 元。

鍋爐房需要專人值班，至少需要2人，按照每人每月 3000 元，總計 6000×4．7=2．82 萬元。

總運行費用為 10．5+15+0．4+2．82=28．7 萬元。

方案五——多聯機空調系統+市政熱源（略）。

4 結語

通過比較得出，從初投資上看，分體空調方案初投資是節省的，但是由于分體空調室外機較多，室外機位置對建筑物外觀有影響，建筑外立面不美觀，故不推薦使用。冬夏季均采用多聯機空調系統，采用舒適性不佳，冬季能耗大；自建燃氣鍋爐房需要專業人士值班，也存在一定的風險性，故從管理、美觀性、舒適性等綜合考慮，推薦方案五（多聯機空調系統+市政熱源）。夏季采用多聯機空調系統，不影響室內裝修，機組外機統一放置在樓頂或戶外，不占用建筑面積，不影響外立面；冬季采用市政熱源散熱器采暖，采暖效果好，舒適度高。

由上述可見，通過對該項目不同冷熱源方案的初投資和運行費用的分析，比較得出最合適的空調冷熱源方案?？照{冷熱源種類很廣，不同的冷熱源具備不同的性質，在選擇和運用時要根據不同的情況，選擇不同的熱源，在選擇熱源時要綜合各方面的因素，選擇最佳的的冷熱源。