摘 要：在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，冷熱源的選擇要考慮多方面的因素，本文以武漢某商務(wù)酒店為例，介紹了水冷螺桿冷水機(jī)組+蒸汽板換和溴化鋰吸收式冷水機(jī)組兩種不同的冷熱源方案，并對(duì)兩種方案就空調(diào)季的能耗、初投資、運(yùn)行費(fèi)用和年計(jì)算費(fèi)用等四方面進(jìn)行了對(duì)比分析，確定了適合該項(xiàng)目的最優(yōu)方案。

關(guān)鍵詞：冷熱源；水冷螺桿冷水機(jī)組；溴化鋰吸收式冷水機(jī)組；對(duì)比分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.034

0 引言

空調(diào)冷熱源方案設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性比較分析的過(guò)程，該設(shè)計(jì)過(guò)程首先要充分考慮實(shí)際的使用條件，在確定使用條件、使用范圍之后，選擇幾個(gè)滿(mǎn)足使用要求的方案，再?gòu)哪芎那闆r、經(jīng)濟(jì)效益以及維護(hù)管理等各個(gè)方面綜合比對(duì)這些備選方案，從中確定一個(gè)適合項(xiàng)目要求的最佳方案。而所謂最佳方案也只能是在一定范圍內(nèi)的相對(duì)而言，在對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行比較的過(guò)程中，我們主要利用一些相關(guān)的指標(biāo)來(lái)標(biāo)識(shí)各個(gè)方案的優(yōu)劣程度，下面就以武漢某商務(wù)酒店為例進(jìn)行分析。

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于武漢關(guān)山大道光谷當(dāng)代國(guó)際花園內(nèi)，是一棟九層商務(wù)酒店，一層為餐廳及酒店大堂，二層為多功能廳，三～九層為客房部分。酒店大堂下方為地下室，作為設(shè)備用房使用。項(xiàng)目地塊不規(guī)則，場(chǎng)地地勢(shì)平坦，東西長(zhǎng)，南北寬。是總建筑面積1.08萬(wàn)m2，建筑高度為31.8m的一類(lèi)高層建筑。

2 冷熱源優(yōu)化設(shè)計(jì)

冷熱源是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中耗能較高的部分，而且這一環(huán)節(jié)的成本造價(jià)也比較高，該環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞直接決定用戶(hù)冷熱需求是否能夠得到滿(mǎn)足。本工程為位于湖北省武漢市東湖技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)光谷大道，在考慮冷熱源方案時(shí)主要考慮如下因素：

（1）工程所在區(qū)域有城市電網(wǎng)、城市管道天然氣供應(yīng)，周邊有關(guān)山熱點(diǎn)城的熱力外網(wǎng)，無(wú)化工廠、污水處理廠等。

（2）建筑的冬夏冷熱負(fù)荷不平衡，餐飲、辦公、客房等主要功能區(qū)，各功能區(qū)的負(fù)荷特點(diǎn)和使用特點(diǎn)有較明顯的差異。餐廳區(qū)在房間使用上具有非持續(xù)性和隨機(jī)性，要求空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活，不適合并入集中系統(tǒng)，但由于規(guī)模較小，不適合單獨(dú)設(shè)系統(tǒng)，故所有區(qū)域設(shè)集中空調(diào)系統(tǒng)，需對(duì)冷熱源方案進(jìn)行初選，然后進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和能耗分析，確定最終結(jié)果。

根據(jù)該酒店建筑的投入實(shí)際使用后的特點(diǎn)以及武漢地區(qū)的能源情況，結(jié)合各大設(shè)計(jì)院已竣工的優(yōu)秀設(shè)計(jì)案例，且項(xiàng)目所在地有關(guān)山熱電廠高壓蒸汽管道系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)冷熱源方案初選：

1）冷卻塔散熱電制冷（水冷螺桿冷水機(jī)組）+蒸汽板換。此方案為傳統(tǒng)方案，技術(shù)比較成熟，設(shè)備可選范圍廣，初投資低，但運(yùn)行能耗較大。

2）蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組具有明顯的節(jié)電優(yōu)點(diǎn)，可以在夏季用氣低谷利用較便宜的高壓蒸汽資源，冬季不需要建鍋爐房。其工質(zhì)為溴化鋰水溶液，無(wú)毒、對(duì)大氣環(huán)境無(wú)破壞作用，同時(shí)還具有真空運(yùn)行安全可靠、機(jī)組振動(dòng)小、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，本項(xiàng)目區(qū)域有熱電廠區(qū)域供熱管道，因此該方案可作為備選方案之一。

根據(jù)冷暖負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行兩個(gè)冷熱源方案的設(shè)備選型，具體選型詳見(jiàn)表2-1及表2-2。其中方案一選用螺桿式冷水機(jī)組，螺桿機(jī)在冷負(fù)荷較小的情況下，運(yùn)行效率較高。方案二則是基于關(guān)山電廠區(qū)域蒸汽管道系統(tǒng)，夏季能提供較低價(jià)格高壓蒸汽，選用蒸汽式直燃機(jī)。

3 各方案的年總能耗計(jì)算

方案一為電力驅(qū)動(dòng)，方案二為熱力驅(qū)動(dòng)，熱能和電能的“品位”不同，所以進(jìn)行能耗比較時(shí)，需將電能和熱能轉(zhuǎn)化為相同標(biāo)準(zhǔn)的能源形式。本次計(jì)算對(duì)比中，將其轉(zhuǎn)化為一次能源，兩個(gè)方案的能耗對(duì)比如表3-1所示。

一次能耗比較的結(jié)果能看出，方案二的節(jié)能效果要好很多，但是節(jié)能不一定意味著會(huì)節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，我們還要看具體的能源價(jià)格，方案二之所以節(jié)能，是因?yàn)槎喾N能源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，夏季利用蒸汽直燃機(jī)制冷剛好與冬季集中供暖時(shí)間錯(cuò)峰使用，有利于提高熱電廠的能源利用率，能源效率高。

4 各方案的經(jīng)濟(jì)性分析

判斷設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣離不開(kāi)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)，當(dāng)?shù)仉妰r(jià)為1.03元/kwh，而電廠蒸汽的價(jià)格為180元/t，即使是節(jié)能方案也未必是節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用的，下面我們?cè)購(gòu)某跬顿Y和運(yùn)行費(fèi)用方面對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)一步的比較。

4.1 初投資

初投資包括設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、安裝工程費(fèi)、燃?xì)馊刖W(wǎng)費(fèi)和變配電設(shè)施費(fèi)用。表4-1給出了兩種方案的初投資估算結(jié)果。

顯然方案一在初投資方面有比較大的優(yōu)勢(shì)，兩者相差15.85萬(wàn)，方案二主要在設(shè)備購(gòu)置，安裝和蒸汽的入網(wǎng)費(fèi)三個(gè)方面比方案一投入大，單純因?yàn)槌跬顿Y大就否定一個(gè)方案，是不全面的，下面再來(lái)比較一下運(yùn)行費(fèi)用。

4.2 年運(yùn)行費(fèi)用

根據(jù)前述耗電量、耗氣量的計(jì)算結(jié)果和武漢市能源價(jià)格，可以計(jì)算出兩個(gè)方案的空調(diào)季的運(yùn)行費(fèi)用，如表4-2所示。

運(yùn)行費(fèi)用方案二比方案一低，低20%的運(yùn)行費(fèi)用直接降低了酒店經(jīng)營(yíng)成本。

4.3 年計(jì)算費(fèi)用

由表4-1和表4-2中可以看到，在兩個(gè)方案中，方案一初投資最低，方案二年運(yùn)行費(fèi)用最低，為更好地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，計(jì)算各方案在壽命期內(nèi)的年計(jì)算費(fèi)用，見(jiàn)表4-3。

年計(jì)算費(fèi)用，方案二也是比方案一低10%，方案二還是略勝方案一。綜合能耗計(jì)算和經(jīng)濟(jì)性計(jì)算的對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表4-4。

比較結(jié)果表明，一次能源消耗量方案二能耗低，兩者相差較大，而且方案二的優(yōu)勢(shì)大；初投資方面，由于蒸汽雙效直燃機(jī)受區(qū)域能源限制較大，在華中地區(qū)銷(xiāo)售一直不好，該項(xiàng)目最后的成交價(jià)是代理商的成本價(jià)，本文也是以實(shí)際成交價(jià)來(lái)計(jì)算的，所以?xún)烧卟顒e不大，但是方案二仍然要高出方案一14.6%，方案一的優(yōu)勢(shì)明顯；從運(yùn)行費(fèi)用看，方案一高，而方案二低，節(jié)約20%的運(yùn)行費(fèi)用，是比較客觀的。年計(jì)算費(fèi)用上兩者相差只有10%，這個(gè)指標(biāo)進(jìn)一步強(qiáng)化了方案二的優(yōu)勢(shì)，所以推薦選用方案一。

5 結(jié)語(yǔ)

本文首先根據(jù)項(xiàng)目的使用功能和區(qū)域能源狀況選擇了兩種適合該商務(wù)酒店的冷熱源方案，然后對(duì)方案進(jìn)行對(duì)比分析，分別從空調(diào)季的能耗、初投資、運(yùn)行費(fèi)用和年計(jì)算費(fèi)用等四方面進(jìn)行對(duì)比分析，最后總結(jié)各種方案的能耗特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性，確定該項(xiàng)目選用水冷螺桿冷水機(jī)組+蒸汽板換的冷熱源方式更為經(jīng)濟(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉京軍，馬榮生.常州某醫(yī)院空調(diào)冷熱源系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)總結(jié)[J].供熱制冷，2018（02）：52-54.

[2]盛良薇，楊寶金，畢建強(qiáng)，于志杰.各類(lèi)空調(diào)系統(tǒng)冷熱源初投資及運(yùn)行費(fèi)用調(diào)研研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（05）：39-40.

[3]宋勝波，周勃，董立國(guó)，王長(zhǎng)龍.商住綜合建筑冷熱源優(yōu)化設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)性分析[J].建筑節(jié)能，2018，46（03）：139-141.

[4]杜成鍇.方案設(shè)計(jì)階段的暖通冷熱源方案選擇方法介紹[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（08）：85-86+89.

[5]楊明岳.酒店空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J].山西建筑，2013，39

（18）：105-106.

基金項(xiàng)目：江蘇省住建廳建設(shè)系統(tǒng)科技項(xiàng)目“蘇北地區(qū)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用研究”，項(xiàng)目編號(hào)：2017ZD029

作者簡(jiǎn)介：高喜玲（1978-），女，河北唐山人，碩士研究生，講師，研究方向：暖通空調(diào)、建筑節(jié)能。