商场中央空调主机选型分析.doc

商场中央空调主机选型分析【摘 要】 在某大型商场的筹建过程中，选择使用电、气双能源的中央空调主机。不仅能避开用电、用气高峰段，做到溴化锂机组和电制冷机组的优势互补，还能降低初期投资和运行管理费用。【关键词】 溴化锂直燃型机组; 电制冷机组; 双能源; 初期投资; 运行管理费用1 概况 该商场地处成都市中心闹市区，当地天然气丰富，将来将作为服装批发兼零售商场，冷负荷为：13619 KW(1171.0 万大卡) 热负荷为：5992KW（515.2 万大卡），空调主机放置在屋顶，地面高度+61.5 米，该项目冷热负荷大，所以应首先考虑选用离心机组+燃气锅炉或燃气型溴化锂机组。对于主机设备选用，主机设备选型主要集中在三种方案。方案一：4 台离心机组（300104 kcal/h）+ 2 台燃气锅炉方案二：2 台离心机组（300104 kcal/h）+ 2 台溴化锂燃气直燃机组（300104 kcal/h）方案三：4 台溴化锂燃气直燃机组（300104 kcal/h）下面就以上三种组合方案在初投资、运行费用、后期维护管理、能源搭配合理性等方面进行分析比较。2 溴化锂直燃机组与离心机组的比较我国吸收式制冷机是唯一具有自主知识产权的集中空调产品，中国已经成为除日本外的第二大吸收式制冷机的生产国，不同其它制冷设备核心技术掌握在国外，而且代表国际领先水平，在价格和技术上可以平等国外品牌。在这方面与国家相关政策是分不开的。目前离心机机组国内品牌与国际四大品牌还有很大距离，市场被美国品牌如约克、开利、特灵和麦克维尔垄断。除特灵三级压缩离心机使用工质r-123，离心机组目前使用的工质都是r-134a，所以很长一段时间内不会受限制。在选用设备时主要取决于客户对设备的初投资、运行费用、可靠性的选择。详细比较见下表1。表1溴化锂直燃机 离心机组免费维保期溴化锂主机提供23 年一般离心机组主机提供18 个月维护保养期维保合同价格1000URST 溴化锂直燃机组年维保费大约2-3 万元/台1000URST 的离心机机组年维保费用大约7-10 万元/台（含氟里昂、压缩机维修）故障率 溴化锂机组运行稳定，噪音小，故障率相对较小。但气密性要求高，冷量衰减较离心机大，对操作人员素质、责任心要求高活动部件多，噪音大，故障率较溴化锂直燃型机组大_吊装费用方案一、方案二费用基本相同，方案三稍高溴化锂机组分体运输（最重的一般在20 吨以下），离心机整体运输一般上在18 吨左右，考虑冬季采暖加锅炉，使用溴化锂机组和使用离心机加锅炉吊装次数和重量都差不多，吊装经费应当一样。方案三吊装次数多四次所以费用高一些。使用寿命离心机寿命约为15 年，溴化锂机组寿命约为12 年。设备使用寿命除了与设备自身性能有关外，与平时使用和管理水平关系也较大3 双能源较单能源的优势3.1 使用双能源“电+气”，即方案二，减少电力配套设施投资费用，增加电力、燃气配套设施利用率。对于三种主机组合方案，冬季都要用燃气采暖，少不了燃气配套设备。如使用方案一，要保证四台离心机组满负荷运行，必须增加电力配套设施方面投资，天然气的配套设施不能减少。夏季使用离心机组，用电不用气，造成燃气设施闲置。同时空调满负荷运行时间短，负荷分布不均的特性。在非满负荷运行时，电力配套设施利用率低。使用方案二，运行溴化锂直燃型机组，用电量减半，减少电力配套设施费用上的投资，同时增加燃气配套设施利用率。3.2 使用双能源“电+气”，即：方案二，利用燃气峰谷与电力峰谷的几大互补性，可降低运行成本。由于空调负荷分布不均，多数时间在非满负荷运行，同时电价存在峰谷价格差异。根据电、气价格，合理选择运行设备：电价便宜时运行离心机，电价昂贵时运行溴化锂直燃型机组。合理避开用电高峰期，从而降低运行成本。3.3 双能源受能源供应影响相对较小。电力紧张时，可使用溴化锂直燃机组；气源紧张时，可使用离心机组。如使用方案一、方案三，制冷时能源使用单一，在夏天电力紧张时，使用离心机可能将受限制。气源紧张时，使用溴化锂直燃机将受到限制。不至于因为能源供应，导致停用中央空调，影响营业。3.4 使用双能源，对国家能源调配有利。使用燃气空调填补夏季燃气低谷，减轻国家电网压力，降低用电负荷，降低电力高峰，可较少拉闸限电的几率，平衡能源结构，合理利用能源，实现资源优化配置1，2。4 本项目冷热负荷组合的合理性本项目：冷负荷为:13619 KW（1171.0 万大卡），热负荷为：5992KW（515.2 万大卡），夏季冷负荷较大，冬季冷负荷较小，冷热负荷差值较大。如果因为采暖，使用第三种方案，会造成冬季两台溴化锂机组闲置，不利于设备利用。5 初投资采用国际一二流品牌，按直燃机0.82 元/kcal/h，离心机0.45 元/kcal/h，锅炉为0.20 元/ kcal/h，高低压配电设备费600 元/KVA 计算（以上价格参考于2004、2005 年市场国际一二流品牌空调主机设备一般合同价，由于选用的品牌、型号不同，以及合同条款不同会有一定出入）。表2 初投资比较表 单位：万元方案一方案二方案三初 投 资主机购置费540+103=643（540 为离心机组，103为锅炉）主机购置费270+492=762（270 为离心机组，492 为溴化锂机组）主机购置费984高低压配电设备费177.32 +3=180.32（177.32 为离心机，3 为锅炉）高低压配电设备费88.66+3.82=92.48（88.66 为离心机，3.82 为直燃机）高低压配电设备费7.64天然气相应配套费35天然气相应配套费35天然气相应配套费70其他附属设备(水泵、冷却塔)200其他附属设备205（冷却塔基冷却水泵大些所以多5 万）其他附属设备210（冷却塔基冷却水泵大些所以多10 万）合计1058.32 万元合计1094.48 万元合计1271.64 万元从以上对比方案上看方案一初投资最低，方案二次之，方案三最高。6 年运行费用根据类似大型商场空调运行记录，商场年制冷时间4 月16 日11 月15 日左右，年运行时间210 天左右，早上5：00 开机，22：00 关机，每天运行17 个小时，制冷时四台机组（方案一、4 台美国某品牌离心机加两台锅炉；方案二、2 台美国某品牌离心机离心机，二台日本某品牌直燃机;方案三、四台日本某品牌直燃机）同时开机，折算满负荷的60%。冬季采暖为30 天，每天使用17 个小时，折算满负荷的60%，气价1.54 元/m3（数据由成都市燃气公司时间2005 年12 月提供），电价计算得出：0.906 元/KWh。锅炉和直燃机采暖原理一样，用气量基本相当。根据电价：0.906 元/KWH、气价1.54 元/m3计算年运行费用，见表5表5 年运行费用表年运行费用方案一制冷时647KW/h*4*0.906 元*17*210*60%=5022407.38 元采暖时234 M3/h*11000kcal/ M3/8500kcal/ M3*1.54 元/ M3*2*17*30*60% =285405.12 元合计：530.78125 万元方案二制冷时（647KW.h*2*0.906 元/ KW.h +207.5 M3/h*11000kcal/ M3/8500cal/ M3*1.54 元/ M3*2）*17*210*60%+50000（控制柜用电）=4332780.32 元采暖时234 M3/h*11000kcal/ M3/8500kcal/ M3*1.54 元/ M3*2*17*30*60% =285405.12 元合计：461.818544 万元方案三制冷时207.5 M3/h*11000kcal/ M3/8500cal/ M3*1.54 元/ M3*4）*17*210*60%+100000（控制柜用电）=3643170.40 元采暖时234 M3/h*11000kcal/ M3/8500kcal/ M3*1.54 元/ M3*2*17*30*60% =285405.12 元合计：392.857551 万元从以上对比方案上看方案一运行费用高于第二种方案，第二种方案高于第三种方案，方案三运行