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(guī)劃設計研究院，山東 青島 266000）

冷熱源是空調系統(tǒng)的重要組成部分，其設計合理與否，會直接影響到空調系統(tǒng)的使用效果、運行的經(jīng)濟性等。目前，在空調系統(tǒng)中，普遍采用電力驅動或者熱力驅動的冷水作為空調系統(tǒng)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(jié)能。

1 研究的目的及意義

冷熱源方案的選擇是空調系統(tǒng)設計過程中一個重要的決策環(huán)節(jié)。而工程設計人員僅僅憑借工程經(jīng)驗，對空調冷熱源做出可靠的優(yōu)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(yè)主經(jīng)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(huán)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(yè)主經(jīng)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(xiàn)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(jù)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(tǒng)加以闡述。

2.2 冷熱負荷估算

根據(jù)青島市氣候條件，以及各功能區(qū)域不同的使用要求，依據(jù)有關規(guī)范通過冷、熱負荷指標，對各功能區(qū)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(jīng)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(qū)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(shù)取0．6，同時使用系數(shù)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(shù)：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(shù)取0．6，空調同時使用系數(shù)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(lián)機制冷供暖形式

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

運行費用：

變頻多聯(lián)式空調機組年運行費用（計算參數(shù)：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(shù)取0．6，空調同時使用系數(shù)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(shù)：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(shù)取0．6，空調同時使用系數(shù)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(huán)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(lián)機空調系統(tǒng)+燃氣鍋爐熱源

多聯(lián)機一次性初投資費用大概為350元/平方米，故多聯(lián)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(lián)式空調機組年運行費用（計算參數(shù)：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(shù)取0．6，空調同時使用系數(shù)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(huán)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(lián)機空調系統(tǒng)+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(jié)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(lián)機空調系統(tǒng)，采用舒適性不佳，冬季能耗大；自建燃氣鍋爐房需要專業(yè)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(lián)機空調系統(tǒng)+市政熱源）。夏季采用多聯(lián)機空調系統(tǒng)，不影響室內裝修，機組外機統(tǒng)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。空調冷熱源種類很廣，不同的冷熱源具備不同的性質，在選擇和運用時要根據(jù)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。