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【精品】磁悬浮中央空调解决方案经济性分析

发布于:2015-10-08 16:49:08 来自:暖通空调/中央空调 [复制转发]
一、 工程概况
宿迁某医院外科病房楼地下一层,地上十二层,建筑面积19248.3㎡,建筑总高度44.4m。其中,地下层主要为设备用房,包括变电所、制冷机房、水泵房等,地上一、二层主要用途为输液室、办手术室等,三层及以上为病房。本方案探讨办公楼新上中央空调解决方案。
二、 空调设计依据
(1)《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019-2003)
(2)《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-2005)
(3)《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》 (GB50067-97)
(4)《通风与空调工程施工质量验收规范》 (GB50243-2002)
(5)《公共建筑节能设计标准》 (GB50189-2005)
(6)江苏省《公共建筑节能设计标准》 (DGJ32/J96-2010)
(7)业主提供的CAD图纸以及对本工程的具体设计要求等

三、 宿迁气候地理条件概况
宿迁地处江苏省北部,属暖温带亚湿润季风气候,四季分明,季风盛行,秋冬季盛行东北风,春夏季盛行东南风;光照充足,热量丰富,雨水充沛,雨热同期,无霜期较长,冬冷夏热,春温多变,秋高气爽。年平均日照2200小时,年平均气温14.3℃左右。无霜期较长,平均为211天,初霜期一般在10月下旬,降雪初日一般在12月中旬初,活动积温5189℃,全年作物生长期为310.5天。年降水量在1000毫米上下,由于受季风影响,年际间变化不大,但降水分布不均,6到8月雨量占年降水量近六成,易形成春旱、夏涝、秋冬干燥天气。宿迁地区室外设计气象参数为:
表1




季节
计算干球温度
(℃)
计算湿球温度
(℃)
计算相对湿度
(%)
大气压力
(KPa)
夏季
33.8
28.3
100.34
冬季
-5.0
73
102.46
图1宿迁全年气温分布图
四、 空调负荷特点
病房楼各房间使用功能不同,空调使用时间不同,各功能区运行时间为:
表2





序号
科室名称
运行时间
1
普通门诊部
每日白天运行
2
病房、急诊门诊部、值班室
全天连续运行
3
输液室、手术室、产房、会议室
随时需要运行
可见,大楼空调使用时间较长,要求空调系统全天24小时运行,而且空调负荷波动较大,白天空调负荷大,夜间空调负荷小,低负荷时间占比较长,因此空调主机需要选取在满载时、低负荷运行时均能效较高产品。磁悬浮机组很好的适应了这一点,特别适合在本项目使用。

五、 不同空调方案及设备选型
本方案拟分别将螺杆式冷水机组方案和磁悬浮机组方案做一对比。根据冷水机组选型不同,有以下三个设备方案对比:
表3





方案号
设备方案
设备运行方案说明
1
全部采用螺杆式冷水机组
根据负荷的变化,开启相应台数机组,压缩机处于满载或者50%以上负荷运行。
2
螺杆机+磁悬浮组合
1、 任何时候,优先开启磁悬浮机组,能力不够时开启螺杆机组;
2、 在过渡季节以及每天早晚空调负荷较低时,仅开启磁悬浮机组
3
全部采用磁悬浮冷水机组
根据负荷的变化,开启相应台数机组,每台机组自动调节其负荷率
(1)空调负荷
冷负荷指标:149W/㎡,空调面积:13394㎡,则
夏季冷负荷:1995.7KW(折合567USRt)
(2)冷水机组选型
设计采用两台制冷量1000KW冷水机组,空调水系统共用一个。
(3)水泵及冷却塔选型
冷冻水泵规格:200m3/h,扬程32m,功率30KW,两用一备;
冷却水泵规格:260m3/h,扬程28m,功率30KW,两用一备;
冷却塔规格:250m3/h,风机规格7.5KW×2,数量为两台。
空调设备选型: 表4







设备类型
规格型号
台数
方案一
螺杆式冷水机组
HX300,制冷量1060KW,输入功率212KW
2
方案二
磁悬浮冷水机组
LSBLX300/R4(BP),制冷量1100KW,输入功率190KW
1
螺杆式冷水机组
HX300,制冷量1060KW,输入功率212KW
1
方案三
磁悬浮冷水机组
LSBLX300/R4(BP),制冷量1100KW,输入功率190KW
2
以上设备,无论螺杆机和磁悬浮均为多机头机组,其可靠性和部分负荷效率较高。不同空调设备方案及辅助设备参数:
方案1:两台螺杆式冷水机组 表5




序号
设备类型
规格型号
台数
机组制冷量(KW)
制冷输入功率(KW)
空调水泵输入功率(KW)
冷却水泵输入功率(KW)
冷却塔风机输入功率(KW)
1
螺杆式冷水机组
HX300
2
1060
212
46
55
15
2
合计

2

2120
424
46
55
15

方案2:磁悬浮冷水机组+螺杆式冷水机组 表6





序号
设备类型
规格型号
台数
机组制冷量(KW)
制冷输入功率(KW)
空调水泵输入功率(KW)
冷却水泵输入功率(KW)
冷却塔风机输入功率(KW)
1
磁悬浮冷水机组
LSBLX300/R4
1
1100
190
24
28
7.5
2
螺杆式冷水机组
HX300
1
1060
212
23
28
7.5
3
合计

2

2160
402.0
47
56
15





方案3:磁悬浮冷水机组 表7


序号


设备类型
规格型号
台数
机组制冷量(KW)
制冷输入功率(KW)
空调水泵输入功率(KW)
冷却水泵输入功率(KW)
冷却塔风机输入功率(KW)
1
磁悬浮冷水机组
LSBLX300/R4
2
1100
190
48
56
15
2
合计

2

2200
380.0
48
56
15

六、 运行经济性分析
空调运行费用计算基于:
1、空调负荷:1995.7KW;
2、运行时间:5月16日~10月15日,计152天;日运行时间24小时,年总运行时间3648小时;
3、包括空调主机、空调水泵、冷却水泵、冷却塔风机耗电。
制冷运行费用=水冷机组运行费用+水泵及冷却塔运行费用
3.1水冷机组运行费用=输入功率×每天运行时间×运行天数×空调负荷率×电价
3.2循环水泵运行费用=输入功率×每天运行时间×运行天数×电价
3.3冷却水泵+冷却塔风机运行费用=输入功率×每天运行时间×运行天数×电价
































月份
空调需求
平均空调负荷率
运行天数
平均日运行时间
空调方案


表8

空调季节宿迁各月室外平均气温
机组平均性能系数
机组输入功率
空调水泵及冷却水泵、冷却塔风机输入功率
空调系统每天耗电
每月耗电合计
5
制冷
30%
15d
24h
方案1:螺杆式冷水机组
21.0℃
6.00
333Kw
58Kw
2813Kwh
42190Kwh
方案2:磁悬浮冷水机组+螺杆式冷水机组
13.13
152Kw
59Kw
1516Kwh
22746Kwh
方案3:磁悬浮冷水机组
13.13
152Kw
59Kw
1521Kwh
22814Kwh
6
制冷
50%
30d
24h
方案1:螺杆式冷水机组
25.0℃
5.20
384Kw
58Kw
5302Kwh
159055Kwh
方案2:磁悬浮冷水机组+螺杆式冷水机组
9.98
200Kw
59Kw
3103Kwh
93086Kwh
方案3:磁悬浮冷水机组
9.98
200Kw
59Kw
3110Kwh
93313Kwh
7
制冷
75%
31d
24h
方案1:螺杆式冷水机组
28.0℃
5.00
399Kw
116Kw
9274Kwh
287482Kwh
方案2:磁悬浮冷水机组+螺杆式冷水机组
6.98
286Kw
117Kw
7255Kwh
224916Kwh
方案3:磁悬浮冷水机组
7.70
259Kw
59Kw
5733Kwh
177715Kwh
8
制冷
80%
31d
24h
方案1:螺杆式冷水机组
27.0℃
5.00
399Kw
116Kw
9892Kwh
306647Kwh
方案2:磁悬浮冷水机组+螺杆式冷水机组
6.86
291Kw
117Kw
7834Kwh
242867Kwh
方案3:磁悬浮冷水机组
7.71
259Kw
59Kw
6111Kwh
189427Kwh
9
制冷
75%
30d
24h
方案1:螺杆式冷水机组
22.0℃
5.30
377Kw
116Kw
8867Kwh
266008Kwh
方案2:磁悬浮冷水机组+螺杆式冷水机组
12.28
163Kw
117Kw
5038Kwh
151127Kwh
方案3:磁悬浮冷水机组
12.28
163Kw
59Kw
3993Kwh
119791Kwh
10
制冷
40%
15d
24h
方案1:螺杆式冷水机组
20.0℃
6.00
333Kw
58Kw
3750Kwh
56253Kwh
方案2:磁悬浮冷水机组+螺杆式冷水机组
14.08
142Kw
59Kw
1924Kwh
28855Kwh
方案3:磁悬浮冷水机组
14.08
142Kw
59Kw
1930Kwh
28945Kwh
制冷耗电合计
方案1:螺杆式冷水机组
1117634Kwh
方案2:磁悬浮冷水机组+螺杆式冷水机组
763597Kwh
方案3:磁悬浮冷水机组
632006Kwh
平均电价
1.00元/Kwh
制冷运行费用
方案1:螺杆式冷水机组
111.76万元
方案2:磁悬浮冷水机组+螺杆式冷水机组
76.36万元
方案3:磁悬浮冷水机组
63.20万元


七、 数据汇总和投资回收期计算
表9


















序号
项目
方案1
(两台螺杆)
方案2
(螺杆、磁悬浮各一台)
方案3
(两台磁悬浮)
1
性能参数
计算总冷负荷
1995.7Kw
2
各方案总制冷量
2120Kw
2160Kw
2200Kw
3
制冷时主机总输入功率
424Kw
402Kw
380Kw
4
制冷时辅机总输入功率
116Kw
117Kw
119Kw
5
空调系统总输入功率
540Kw
519Kw
499Kw
6
空调系统配电容量
702KVA
618KVA
534KVA
7
设备台数
螺杆机台数
2
1
0
8
磁悬浮台数
0
1
2
9
投资及运维费用
设备造价
106.80万元
176.40万元
246.00万元
10
年运行费用
111.76万元
76.36万元
63.20万元
11
维保费用
2.00万元
1.50万元
1.00万元
12
相比螺杆机投资回收期(静态)
-
1.94年
2.81年
13
30年空调投入总资金
设备投资
213.60万元
199.80万元
246.00万元
14
运行费用
3352.90万元
2290.79万元
1896.02万元
15
维保费用
60.00万元
45.00万元
30.00万元
16
总投入
3626.50万元
2535.59万元
2172.02万元
说明:以上设备投资的计算是基于螺杆机使用寿命15年、磁悬浮使用寿命30年。
可见,选用两台磁悬浮机组,或者选用磁悬浮与螺杆机组合方案较全部采用螺杆机组更加经济。

全部回复(99 )

只看楼主 我来说两句
  • 老有所为
    老有所为 沙发
    谢谢分享。
    2019-05-30 10:44:30

    回复 举报
    赞同0
  • 总有刁民谋害朕
    虽然看不懂,但是感觉好厉害
    2018-06-05 08:36:05

    回复 举报
    赞同0
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这个家伙什么也没有留下。。。

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