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：

⒈ 初投资低；

⒉ 使用可靠，故障率低，日常维护量极小；

⒊ 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。 ⒋ 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； ⒌ 噪音小、振动低，无污染；

⒍ 过渡季节只开一台锅炉供卫生热水，节能效果明显；

⒎ 冷却塔、冷却水泵比直燃机系统小20%左右，节能又节省初投资。

3、系统缺点：

⒈ 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，严重影响机组的使用寿命； 7、系统调节不灵活；

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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；

单价(万总价(万元/台) 元) 140 2.7 2.7 12 36 10 420.00 0.00 0.00 10.80 10.80 36.00 108.00 20.00 605.60 设备名称 电制冷机组 溴化锂溶液 贮油罐（停气时用备用油） 冷冻水泵（三用一备） 冷却水泵（三用一备） 冷却塔 常压锅炉 水－水换热器 合计 主要技术参数 Q＝250万大卡 N＝506KW L=512m3/h N＝75KW L=600m3/h N＝75KW L=600m3/h N＝17.5KW Q＝180万大卡 N＝7.5KW G＝210M3/H 数量 3 4 4 3 3 2 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*17.5KW＝2020KW，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*7.5KW＝247.5KW；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）；

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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。

单价(万总价(万元/台) 元) 250 2.3 10 2.7 3.2 16 750.00 72.45 20.00 10.80 12.80 48.00 0.00 0.00 914.05 设备名称 主要技术参数 Q＝300万大卡 N＝17.8KW 制冷G＝258M3/H L=512m3/h N＝75KW L=766m3/h N＝90KW L=800m3/h N＝22KW 数量 直燃机（一机三用） 溴化锂溶液 3 31.5 2 4 4 3 贮油罐（停气时用备用油） 冷冻水泵（三用一备） 冷却水泵（三用一备） 冷却塔 常压锅炉 水－水换热器 合计 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*22KW＝614.4KW，总耗水量为24T/H，总耗气量为3*258M3/H＝774 M3/H或耗油3*178KG/H＝534KG/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*75KW＝278.4KW；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）；

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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/kW〃h

天然气 : 1.82元/N3 （热值8600KCAL/H /N3）

0＃柴油 : 5元/KG （热值10800KCAL/KG，0.8KG/L 4元/L） 自来水 : 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 电能 冷却水 燃料损耗 夏季合计 电能 KW M3/H 年使用数能耗 年使用时间 量 2020 单价 总价(万元) 2181600 0.818元/KW 178.45 3.89 0.00 13.12 61.68 21.92 方案夏季 一 电制3燃料损耗 M/H 523 时*0.6 冷机 组配冬季 冬季合计 365天*3小锅炉卫生3时 空调热水 全年燃料损耗 M/H 110 系统 年运行费用合计 电能 KW 614.4 冷却水 方案二 直燃式冷水机组空调系统 夏季 燃料损耗 夏季合计 电能 燃料损耗 冬季合计 M3/H 18 150天*12小19440 2元/M3 M3/H 0 时*0.6 0 1.82元/M3 KW 247.5 90天*12小160380 0.818元/KW 338904 1.82元/M3 120450 1.82元/M3 279.06 663552 0.818元/KW 54.28 24 150天*12小25920 2元/M3 5.18 M3/H 774 时*0.6 835920 1.82元/M3 152.14 KW 278.4 90天*12小180403.2 0.818元/KW 14.76 M3/H 523 时*0.6 365天*3小110 时 338904 1.82元/M3 120450 1.82元/M 3冬季 卫生3热水 全年燃料损耗 M/H 年运行费用合计 61.68 21.92 309.96 5

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