综合楼空调系统总耗能量及初投资和运行费用比较采用当量满负荷运行时间法.docx
- 文档编号:29722973
- 上传时间:2023-07-26
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:41.21KB
综合楼空调系统总耗能量及初投资和运行费用比较采用当量满负荷运行时间法.docx
《综合楼空调系统总耗能量及初投资和运行费用比较采用当量满负荷运行时间法.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《综合楼空调系统总耗能量及初投资和运行费用比较采用当量满负荷运行时间法.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
综合楼空调系统总耗能量及初投资和运行费用比较采用当量满负荷运行时间法
综合楼两种空调系统的
总耗能量及初投资和运行费用的比较
(采用当量满负荷运行时间法)
建筑物能耗分析
空调系统全年(或季节)的总耗能量,是衡量和评价空调系统节能设计的主要指标,也是进行空调方案选择和空调系统优化设计过程中考虑的一个非常重要的因素.
采用当量满负荷运行时间法
当量满负荷运行时间为:
建筑类型
最大负荷(W/m2)
当量满负荷运行时间(h)
供冷
供热
TE.R(夏季)
TE.B(冬季)
旅馆
93
85
1300
1050
独立住宅
93
151
860
950
共同住宅
69.8
81.4
860
950
办公楼
93
105
560
480
百货楼
140
81.4
800
340
饮食店
128
168.8
1000
1300
剧场
128
168.8
950
850
学校
0
105
0
700
医院
93
174
860
1260
空调系统全年耗能量的计算
(1)设备耗电量计算表:
序号
设备
耗电量(P)计算式
1
制冷机
PR=(ΣPR..N)TRεR=(ΣPR..N)TE.R
2
冷冻水泵和冷却水泵
定流量
Pp=(ΣPP..N)TP
变流量
Pp=(ΣPP..N)TP(εR+αR)αR=(1-ΣR)/n
3
冷却塔
全部运行
PCT=(ΣPCT.N)TCT
台数控制
PCT=(ΣPCT.N)TCT(εR+αR)
4
通风机
定风量
PF=(ΣPF..N)TF
变风量
PF=(ΣPF..N)TF(ε′+α′)ε′=(εRTR+εBTB)/(TR+TB)α′=(1-ε′)/n
5
锅炉附属设
备
一台
PB=(ΣPB..N)TBεB=(ΣPB..N)TE.B
多台
PB=(ΣPB..N)TB(εB+αB)αB=(1-εB)/n
6
锅炉给水泵
PBP=(ΣPBP..N)vB..NTB(εB+αB)/q.BP.ε(εBTBε.N
注:
式中公式符号:
PR..N
制冷机额定功率,kw;
PP..N
冷冻水泵和冷却水泵额定功率,kw
PCT.N
冷却塔额定功率,kw;
PF.N
通风机额定功率,kw;
PB.N
锅炉附属设备额定功率,kw;
PBP.N
锅炉给水泵额定功率,kw;
TR
制冷机累计运行时间,h;
TP
冷冻水泵和冷却水泵累计运行时间,
TCT
冷却塔累计运行时间,h;
TF
通风机累计运行时间,h;
TB
锅炉累计运行时间,h;
n
设备运行台数;
vB..N
锅炉额定蒸发量,m3/h;
q.BP.N
锅炉给水泵额定流量,m3/h。
h;
TE.R夏季当量满负荷运行时间,h;
TE.B冬季当量满负荷运行时间,h;
εR负荷率:
全年空调冷负荷(或热负荷)与制冷机(或锅炉)在累计运行时间内总的最大出力之和的比例,成为负荷率ε,即
R=qc/(qR×TR)
εB=qh/(qB×TB)
R=TE.R/TR
B=TE.B/TB
(2)燃料耗量
锅炉台数
燃料耗量计算式(m3/a)(t/a)
一台
QfB=qfB.NTBεB=qfB.NTE.B
两台以上
QfB=ΣqfB.NTB(εB+(1-εB)/n)
注:
qfB.N——锅炉额定出力时的燃料耗量,m3/h或t/h
(3)耗水(补给水)量
序号
内容
耗水(补给水)量(m3/a)
1
冷却塔全年总循环水量
WCT.a=WCT..NTRn(εR+(1-εR)/n)
2
冷却塔补水量
QW.CT=0.02WCT.a
3
空调系统补水量
QW.K=0.01VC(TR+TB)
注:
WCT.N——冷却塔的额定循环水量,m3/hVC——空调系统水容量,m3。
(4)一次能源热量换算以上计算出的耗电量和燃料耗量,可换算为一次能源的热能单位,换算见下表。
一次能源热能换算
标准煤
重油
煤油
石油液化气
电能
(kJ/kg)
(kJ/L)
(kJ/L)
(kJ/kg)
(KJ/kWh)
29307.6
41449.3
37262.5
50241.6
10256.4
注:
1kWh(3600kJ)电能换算为一次能量=3600/(0.9×0.39)=10256.4kJ(式中
0.9——输配变电效率,0.39——电厂效率)
综合楼两种空调系统的总耗能量比较
1工程概况
综合楼位于市东部香港路上,地下一层,地上十二层,总建筑面积14654平米,空调部分的建筑面积12203平米,地下室为车库,一至四层为办公,建筑面积5207平米,五至十二层为客房,建筑面积6996平米,全年空调,原设计(方案一)夏季以螺杆制冷机供冷,冬季以燃油热水锅炉供热,空调设备见表1。
表1
编号
名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
水冷螺杆制冷机
30HXC200,制冷量696KW,N=148KW
台
2
2
落地膨胀水箱
NZGP-1200,一罐两泵,配两台50DL×6水泵,每台N=7.5KW
台
1
3
冷冻水泵
IS125-80-200B,2900r/min,
3
Q=139m3/h,H=38m,N=30KW
台
3
4
冷却水泵
IS150-125-400C,1450r/min,
3
Q=193m3/h,H=29.7m,N=30KW
台
3
5
冬季空调循环水泵
IS125-100-315B(J),1450r/min,
3
Q=87.1m3/h,H=24.3m,N=15KW
台
3
6
超低噪声冷却塔
LBCM-LN-200,循环水量200m3/h,
台
2
N=7.5KW
7
燃油热水锅炉
DSJ60,700KW,耗油70kg/h,N=1.5KW
台
2
8
供油泵
3
2CY,Q=1.5m3/h,H=52m,N=1.5KW
台
2
9
风机盘管
FP-5WAS,N=40W
台
20
10
风机盘管
FP-6.3WAS,N=50W
台
56
11
风机盘管
FP-8WAS,N=68W
台
33
12
风机盘管
FP-10WAS,N=75W
台
61
13
风机盘管
FP-16WAS,N=125W
台
15
14
新风机组
(B)FPXI-4×2W3YS,卧式,N=0.8×2KW风量8000m3/h,余压290PA
台
2
15
新风机组
(B)FPXI-5W3YS,卧式,N=1.5KW
3
风量5000m3/h,余压410PA
台
2
16
风机盘管
FP-10WAH,高静压N=132W
台
3
17
风机盘管
FP-12.5WAS,N=100W
台
29
18
风机盘管
FP-12.5WAH,高静压N=153W
台
52
19
风机盘管
FP-16WAH,高静压N=169W
台
12
现选用日立海信空调系统公司的SET-FREE自由设定变频控制多联式空调系统(方案2),重新对该建筑进行空调设计,设计的各项标准均不低于原设计,办公部分的空调设备见表2,客房部分的空调设备见表3。
表2:
编号
名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
风管式室内机
RPI-28FSG1Q,N=60W
台
1
2
风管式室内机
RPI-40FSG1Q,N=60W
台
41
3
风管式室内机
RPI-56FSG1Q,N=75W
台
32
4
风管式室内机
RPI-71FSG1Q,N=75W
台
37
5
风管式室内机
RPI-80FSG1Q,N=290W
台
10
6
风管式室内机
RPI-140FSG1Q,N=290W
台
1
7
室外机
RAS-560FS3Q
台
12
8
全热交换器
KPI300Q,N=1.1X2KW
台
8
表3:
编号
名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
风管式室内机
RPI-28FSG1Q,
N=60W
台
6
2
风管式室内机
RPI-40FSG1Q,
N=60W
台
54
3
风管式室内机
RPI-56FSG1Q,
N=75W
台
56
4
风管式室内机
RPI-80FSG1Q,
N=290W
台
28
5
室外机
RAS-560FS3Q
台
13
下面分别计算两种空调方案全年的总耗能量,采用当量满负荷运行时间法,考虑到办公和客房空调系统运行时间不相同,故将两部分分开比较。
方案一中办公部分空调系统按一台螺杆冷水机组和一台燃油锅炉及其辅助设备计,客房部分空调系统按一台螺杆冷水机组和一台燃油锅炉及其辅助设备计。
2办公部分空调系统的总耗能量比较
办公部分制冷机和锅炉(或多联机系统的室外机)累计运行时间分别为
TR=TB=10x25x4=1000h/a,当量满负荷运行时间TE.R=560h,TE.B=480h,因此夏季、冬季的负荷率分别为:
εR=TE.R/TR=560/1000=0.56
εB=TE.B/TB=480/1000=0.48
方案一夏季以螺杆制冷机供冷,冬季以燃油锅炉供热。
1)制冷机PR=(ΣPR..N)TE.R=148x560=82880
2)
落地膨胀水箱PL=(ΣPL..N)(TR+TB)x0.2x0.5=7.5x2000x0.2x0.5=1500
3)冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔(夏季用)
PP+PQ+PCT=(30+30+7.5)x1000=67500
PPD=(ΣPRD..N)TB=15x1000=15000
PB=(ΣPB.N)TE.B=1.5x480=720
POP=(ΣPOP.N)TE.Bx0.2=1.5x480x0.2=144
PPX=(ΣPPX..N)(TR+TB)=(1.6x2+1.5x2)x2000=12400
PPF=(ΣPPF..N)(TR+TB)=(37x75+25x40+50x56+13x68+125x6+132x3)x2000/1000=17210
ΣP=82880+1500+67500+15000+720+144+12400+17210
=197354KW.h/a
2燃料轻柴油耗量QfB=qfB.NTE.B=64.4x480=30912kg/a=38640L/a
3耗水量的计算
3
(1)冷却塔全年总循环水量WCT.a=WCT..NTR=200x1000=200000m3/a
冷却塔补水量QW.CT=0.02WCT.a=0.02x200000=4000m3/a
(2)空调系统水容量VC=1.9x14654=27842L=27.842m3
空调系统补水量QW.K=0.01VC(TR+TB)=0.01x27.842x2000=556m3
4办公部分空调系统的总耗能量(将电量和燃料转化为一次能源)
P=197354x10256.4+38640x41449.3=3625743MJ/a
耗水量Q=4000+556=4556m3/a
方案二SET-FREE自由设定变频控制多联式空调系统
1各项设备的耗电量(单位KW.h/a,以下省略)
(1)室外机PR=(ΣPR.N)(TE.R+TE.B)=12x17.0x(560+480)=212160
(考虑到室外机在部分负荷下的能效比有很大的提高,取室外机全年综合能效比为3.3)
(2)全热交换器PQR=(ΣPQR.N)(TR+TB)=1.1x2x8x2000=35200
(3)室内机PPF=(ΣPPF..N)(TR+TB)=(60+41x60+32x75+37x75+10x290
+290)x2000/1000=21770
(4)设备总耗电量ΣP=212160+35200+21770=269130KW.h/a
2办公部分空调系统的总耗能量(将电量转化为一次能源)
P=269130x10256.4=2760305MJ/a
两种方案耗能量的比较
办公部分空调系统方案一的总耗能量为3625743MJ/a
办公部分空调系统方案二的总耗能量为2760305MJ/a
方案二比方案一节省能源(3625743-2760305)/3625743=23.9%
3客房部分空调系统的总耗能量比较
客房部分制冷机和锅炉(或多联机系统的室外机)累计运行时间分别为TR=TB=24x30x4=2880h/a,风机盘管(或多联机系统的室内机)累计运行时间分别为TF.R=TF.B=24x30x4x0.5=1440h/a,当量满负荷运行时间TE.R=1300h,TE.B=1050h,因此夏季、冬季的负荷率分别为:
εR=TE.R/TR=1300/2880=0.45
εB=TE.B/TB=1050/2880=0.36
方案一夏季以螺杆制冷机供冷,冬季以燃油锅炉供热。
1各项设备的耗电量
(1)制冷机
(2)地膨胀水箱
(单位KW.h/a,以下省略)
PR=(ΣPR..N)TE.R=148x1300=192400
PL=(ΣPL..N)(TR+TB)x0.2=7.5x2000x0.2x0.5+7.5x(5760
-2000)x0.2=7140
3)冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔(夏季用)
4)
5)
6)
7)
PP+PQ+PCT=(30+30+7.5)x2880=194400冬季用循环水泵PPD=(ΣPRD..N)TB=15x2880=43200燃油锅炉PB=(ΣPB.N)TE.B=1.5x1050=1575
供油泵POP=(ΣPOP.N)TE.Bx0.2=1.5x1050x0.2=315
风机盘管PPF=(ΣPPF..N)(TF.R+TF.B)=(20x68+24x75+9x125+29x100
+52x153)x2880/1000=49447
设备总耗电量ΣP=192400+7140+194400+43200+1575+315+49447
2燃料轻柴油耗量QfB=qfB.NTE.B=64.4x1050=67620kg/a=84525L/a
3耗水量的计算
(2)冷却塔全年总循环水量WCT.a=WCT.NTR=200x2880=576000m3/a
冷却塔补水量
(2)空调系统水容量空调系统补水量
3
QW.CT=0.02WCT.a=0.02x576000=11520m3/a
3
VC=1.9x14654=27842L=27.842m3
QW.K=0.01VC(TR+TB)=0.01x27.842x(5760-2000)
3
=1047m3
4办公部分空调系统的总耗能量(将电量和燃料转化为一次能源)
P=488477x10256.4+84525x41449.3=8513518MJ/a
3
耗水量Q=11520+1047=12567m3/a
方案二SET-FREE自由设定变频控制多联式空调系统
1各项设备的耗电量(单位KW.h/a,以下省略)
(1)室外机PR=(ΣPR.N)(TE.R+TE.B)=13x17.0x(1300+1050)=519350
(考虑到室外机在部分负荷下的能效比有很大的提高,取室外机全年综合能效比为3.3)
(2)室内机PPF=(ΣPPF..N)(TF.R+TF.B)=(6x60+54x60+56x75+28x290)
x2880/1000=45850
(3)设备总耗电量ΣP=519350+45850=565200KW.h/a
2办公部分空调系统的总耗能量(将电量转化为一次能源)P=565200x10256.4=5796917MJ/a
两种方案耗能量的比较
客房部分空调系统方案一的总耗能量为8513518MJ/a
客房部分空调系统方案二的总耗能量为5796917MJ/a
方案二比方案一节省能源(8513518-5796917)/8513518=31.9%四整个建筑物空调系统的总耗能量比较
整个建筑物空调系统方案一的总耗能量为
3625743+8513518=12139261MJ/a
方案二的总耗能量为
方案二比方案一节省能源
2760305+5796917=8557222MJ/a
(12139261-8557222)/12139261=29.5%
方案二:
SET-FREE自由设定变频控制多联式空调系统
方案一的初投资总额为366万元
综合楼两种空调系统初投资和运行费用的比较
方案一:
夏季以螺杆制冷机供冷,冬季以燃油锅炉供热。
未计制冷机房、锅炉房占用建筑面积所产生
的费用)
方案二的初投资总额为452万元
方案一的年运行费用(电费为0.85元/KW.h,水费为2.25元/m3,轻柴油价格为3.3元/kg)
(1)电费(197354+488477)x0.85=582956元
(2)燃料费(30912+67620)x3.3=325156元
(3)水费(4556+12567)x2.25=38526
(4)设备维护人员3人,每人15000元/年,共45000元
(5)合计费用582956+325156+45000+38526=991,638元
方案二的年运行费用(269130+565200)x0.85=709,180元
三弄海园综合楼空调系统的全年运行费用方案二比方案一节省
991,638-709,180=282,458元
282,458/991,638=28.5%
4采用方案二相对于方案一的投资回收期
(452-366)/28.2458=3.0年
SET-FREE空调系统优点(与水系统相比):
1产品的品质一流(主要零部件均系进口);控制先进、智能化管理;使用寿命长;噪音低。
2完全克服了水系统的弊端,无漏水;安装极为方便、施工周期短。
3节省制冷机房、锅炉房、管道井的面积,无冷却塔,无飘水,无军团菌。
4节约能源、运行费用低。
5可分户安装、分户使用、分户计量。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 综合楼 空调 系统 耗能 投资 运行 费用 比较 采用 当量 满负荷 时间
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)