宾馆中央空调系统论证方案.docx

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宾馆中央空调系统论证方案

感谢贵单位对我方的信任，给予我们这次难得机会为内蒙古煤田地质局华辰宾馆项目提供方案建议，根据该项目的实际情况，我们本着“配置合理、满足需要、安全节约、操作简便”的原则，提出如下方案：

1.1、项目概况

位于美丽的呼和浩特市海拉尔东路108号,建筑面积约20281.915㎡,空调面积17000㎡，考虑该项目的特点及对室内温湿度的要求，所以要选择一个既可靠而又经济的冷、热源方案，对整个工程尤为重要，而且直接影响到工程的投资、运行效益。

可喜的是近年来天然气已经接入呼市并投入使用，这种洁净能源的出现为该建筑物空调系统冷热源的选择又增加了一条新的途径。

1.2、方案设计依据：

1、《采暖通风及空气调节设计规范》

2、《实用供热设计手册》

3、《民用建筑节能设计规范》

4、《民用建筑采暖通风设计技术措施》

6、商业和公共建筑物的空调设计参数ASHRAE

1.3地区气象参数

一.基本气象参数:

1.地理位置:

内蒙古呼和浩特

2.台站位置:

北纬40.810东经111.680

3.夏季基本气象参数：

1.夏季大气压:

889.40kPa

2..夏季室外计算干球温度:

29.90℃

夏季空调日平均:

25.00℃

夏季计算日较差:

9.40℃

3.夏季室外湿球温度:

20.80℃

4.夏季室外平均风速:

1.50m/s

冬季基本气象参数：

1.大气参数:

大气压900.9Kpa

2.空调计算温度-22.000℃

3.室外相对湿度56.00%

4.室外平均风速4.500m/s

1.4冷热负荷设计指标的确定

冷热负荷均采用建筑面积指标的方法计算,即

■Q冷=F.S＝20281.915M2×85W/M2＝1723.962kW；

■Q热=F.S＝20281.915M2×80W/M2＝1622.553kW；

式中：

Q-建筑物的冷、热负荷（w）；F-建筑物面积（m2）；S-建筑物的冷、热负荷设计指标，（制冷面积负荷指标85w/m2,采暖面积负荷指标取80w/m2）,建筑面积为：

20281.915M2，则华辰宾馆夏季总冷负荷为：

1723.962kW,冬季总热负荷为:

1622.553kW。

1.5室内计算参数

序号

房间名称

夏:

室内温度

℃

夏:

相对温度

%

冬:

室内温度

℃

冬:

相对温度

%

新风量

m3/h.P

噪声

dB（A）

1

后厨

29～31

——

21～23

——

全新风

40～50

2

餐饮

23～26

50～60

20～22

≥35

25～30

40～50

3

酒吧、茶艺、音乐吧

23～26

50～60

21～23

≥35

18

35～45

4

娱乐、休闲

23～26

50～60

18～21

≥35

40

40～50

5

网吧、网络机房

20～23

50～60

20～22

40～50

20

35～40

6

洗浴

27～29

60～70

27～29

40～50

50

55～55

7

影视

23～26

50～60

21～23

≥35

18

35～45

8

运动俱乐部

26～28

50～60

21～23

≥35

30

35～45

9

美容美体、形象设计

26～28

50～60

21～23

≥35

30

35～45

10

游艺城

23～26

50～60

21～23

≥35

18

35～45

计算参数表

电价

0.789元/KW.h

空调日平均运行时间

10小时/日

天然气价格（商用）

1.45元/M3

天然气热值

8600Kcal/M3

制冷期

90天/年

采暖期

180天/年

空调负荷率

0.8

单位面积采暖费用

2.95元/M2

城市热网增容费

50元/M2

1.6、主机设备选型呼和浩特地区室外气候特点是：

1、夏季空调系统运行时间不长（最热月平均温度23.5℃）、冷负荷相对不是很大，室外空气干燥（最热月14时平均室外相对湿度31%），每天昼夜温差较大，没有新风冷负荷（室外计算湿球温度TWS=20.8℃）；2、冬季属严寒地区，空调系统运行时间长（设计计算用采暖期天数180天），热负荷较大,尤其是新风负荷较大（冬季空调室外计算温度-22℃）。

因此，呼和浩特地区的空调系统设计选用就应特别关注冬季经济使用情况。

由于各地气侯特点、能源特性及其价格、空调制冷系统自身特性的不同等，不同冷源空调系统在不同地方使用，它们的运行费用是不一样。

空调系统的设计和设备选择是非常重要的，因为：

1、高质量的空调设备和空调效果，是酒店档次的重要体现；

2、合理设计空调系统及设备，能降低甲方的投资费用，减少今后系统设备的维修资金和维修工作量；

3、在设备运行中，空调系统设备的能源消耗，约占设备能源总消耗量的三分之二左右，选择比较好的空调系统和空调设备能降低能源消耗，节约日后的运营费用；　　

根据以上介绍，在本方案中，对中央空调系统的设计和设备选择，我们从以下几个方面考虑：

1、从投资建设方面考虑，我们要从工程投资，工程造价方面进行认真的核算，做到设计合理、运行可靠、节约资金。

2、从项目所处地区的实际情况考虑，即电力、石油、城市煤气、天然气等的供应和供应价格等方面的情况。

在北方地区还需考虑城市暖气等的供应情况和价格，以便进行设备的选择。

3、从设备的各项性能方面考虑，包括设备的型号、使用功能、设备质量、设备所使用的制冷剂是否利于环保、设备运行情况（同型号的机组在其它宾馆运行情况）等几个方面。

4、从项目今后的经营管理等方面考虑，中央空调系统及设备，是投资较大的项目，也是经营服务中能源消耗最大，成本较高的系统设备，因此，选择适当的空调系统设备，对华辰宾馆的日常管理，降低能源消耗，节约费用非常重要。

　　在中央空调系统设备的选择上，我们以认真的、对建设方负责的态度，真正做到“提供最佳设备选型方案”。

基于上述原因，提出如下方案供参考：

【方案A】：

选用烟台荏原直燃型溴化锂冷温水机组RCD050GF1台，单台制冷、热量分别为1758kW、2176kW，满足华辰宾馆整体空调系统的供给。

【方案B】：

夏季选用烟台荏原螺杆壳管式冷水机组RHSBW1130S2台，单台制冷量分别为1054kW，合计制冷量2108KW；冬季热源由城市热管网提供。

1.7、

空调主机主要性能参数表

设备主机型号

RCD050GF

RHSBW1030S×2

制冷能力（KW）

1758

1054×2

制热能力（KW）

2176

/

燃料消耗量

制冷（Nm3/h）

139．9

/

制热（Nm3/h）

174．4

/

电功率

电源

380V×50HZ×3

冷剂泵（KW）

0.4

/

输入功率

/

208.6

溶液泵（KW）

3.70+0.75

/

燃烧器风机（KW）

3.7

/

电源容量KVA

16.5

空调方案技术、经济性对比分析

2.1技术性对比：

空调主机即冷水机组，在大型工程中常用的主要有以下三种：

螺杆式冷水机组，封闭型离心式冷水机组，直燃型双效吸收式冷温水机组.。

直燃型双效吸收式冷温水机组相对于螺杆式冷水机组，封闭型离心式冷水机组，具有制冷、制热一机两用的功能。

机组减少了空调系统中，与输送暖气所需要配套的锅炉、热交换器系统设备，减少了其它设备投资费用。

轻油、重油、城市煤气及天然气均可作为制冷、制热能源，运行稳定，可靠等优点。

且直燃机较电制冷机有以下明显优点：

1、无氟里昂,属环保型产品；

2、运动部件少（仅屏蔽泵运转，烟台荏原屏蔽泵采用世界第一品牌的日本荏原泵）,因而运行平稳、可靠；电制冷机运转部件多，易损件多，机组运行震动较大；

3、技术含量高，产品成熟；

4、以燃油，燃气一次能源，利用率高，消耗很少电力，燃料来源充足便捷，运行费用最低；

5、利用变频控制，制冷量调节范围广，在20%～100%的负荷内可进行冷量的无级调节，并且保持较高的热效率，在部分负荷时有很好的节能特性；

6、机组运行安全可靠，在真空状态下运行，不属于压力容器范围，无爆炸危险，不受劳动部门监管；而与电制冷机所配的蒸发器和冷凝器均为二类压力容器，每年需接受劳动部门的安全检查，手续较麻烦；

7、机组运行时震动小，对基础要求低，可按静载荷设计；而电制冷机运行震动大，噪音大，对机组基础要求较高。

8、优良的部分负荷特性。

吸收式制冷机较电制冷机组有一个明显优势：

那就是优良的部分负荷特性。

吸收式制冷机在部分负荷运行时的单位天然气消耗率较额定负荷时的单位蒸汽消耗量要小。

这一点在烟台荏原制冷机身上更得到充分体现，烟台荏原制冷机溶液循环量采取荏原专利的变流量控制（即冷剂露点控制）方式，在负荷减小时，溴化锂溶液循环量相应减少，从而减少了使溴化锂溶液升温所消耗的天然气量，其节能性达到空前水平，故平均部分负荷系数取0.9。

而电制冷机则不然，电冷机在部分负荷工况下，通过改变导流叶片的开度（调节滑块）来调节制冷剂流量和制冷量，在导流叶片（调节滑块）关小时，叶片对制冷剂的阻力增大，压缩机所做的无用功增加，性能下降，平均部分负荷系数取1.1。

二者部分负荷特性比较见下图：

压缩制冷与吸收制冷除以上区别外还有一些区别现列表如下：

比较内容

电制冷

吸收式制冷

设备

比较

体积

小

大

单台制冷量

小

大

噪声

大

小

维修量

大

小

单台价格

低

高

制冷剂

比较

环保性

R22无

有

使用期限

2010

无限制

整体站房

运行费用

大

小

制热能力比较

制热效果

无

制热强劲

采用直燃型吸收式空调对本工程的影响如下：

 对建设方的有利因素

   a．采用燃气空调，建筑物供配电设备及电气机房投资大量减少，并减少热力设备的投资；

   b．采用燃气空调，因其负荷调节性能优于电力空调，建筑物实际空调负荷一般为设备设计容量的30％--70％，由于运转效率的提高，可以节约运行费用；

2.2经济分析

空调主机设备初投资分析表单位：

万元

初投资

方案

备注

【方案A】

【方案B】

空调设备型号

RCD050G

RHSBW1030S×2

空调主机价格

196

132

采暖设备

城市热网

/

100

换热机组

/

10

配套电力设备

/

约25

总计

196

267

备注：

初投资相同部分不作比

空调主机设备年经常费用分析表单位：

万元

比较内容

方案

备注

【方案A】

【方案B】

夏季运行费用

燃气

11.22802

/

电

0.6030

24.55289

总和

11.83102

24.55289

冬季运行费用

燃气

24.23855

/

电

1.17

/

总和

25.40855

35.

年运行费用合计

37.23957

60.

年运行费用差额

0

23.

注：

详细计算后附。

经济及节能性对比分析

（1）、初投资比较

1、从空调主机设备的价格来看，【方案A】与【方案B】价格差为：

比螺杆式高64万元。

2、整个空调系统设备的总投资【方案A】初投资低于【方案B】71万元，

（2）、年经常费用比较

运行费用分析：

从上表2方案的运行费用比较结果：

【方案A】＜【方案B】，【方案A】年运行费用合计约37.23957万元，分别低于电制冷机组【方案B】，全年空调系统运行费用只相当于【方案B】的61.60，户节省运行费用23.万元！

设备间的差额部分在设备投入使用后三即可收回。

2.3空调一次能耗分析

   目前使用的电力中央空调主要是离心机、螺杆机、热泵机三种，市场上三种电力空调制冷C0P（单位耗电的制冷量即制冷系数）最高分别为：

5.4、5.1、3.0。

因电力空调使用电力（二次能源）作为能源，而中国电力绝大多数来自于燃煤发电。

燃煤电厂供电效率取30.1%，电网输送效率取92％，电力空调压缩机电机效率取90％，由此得出离心机、螺杆机、热泵机三种电力空调主机PER值（一次能源利用率）分别为：

1.346、1.271、0.748。

   目前使用的燃气直燃机均为双效机（有二级蒸汽发生器），市场上的燃气直燃机制冷额定负荷C0P（考虑主机耗气和耗电总能耗的制冷系数）最高达到1.321。

因燃气直燃机直接使用一次能源，因此其C0P值就同于PER值（一次能源利用率）。

  由此得知目前燃气直燃机制冷PER值比电力空调中离心机和螺杆机制冷PER值略低，比热泵机高出较多。

考虑燃气直燃机部分负荷性能指标优于电力空调，因此其实际运行制冷PER值与电力空调中离心机和螺杆机PER值差距更小。

      电力空调中只有热泵机具有供热功能，经计算，其供热PER值约为0.75，比燃气直燃机供热PER值0.90低得多。

   由以上分析综合得知，燃气空调一次能源利用率高于电力空调。

运行费用比较

【方案A】：

直燃型冷温水机运行费用分析

采用直燃型冷温水机RCD050G

直燃型吸收式冷温水机夏季运行满负荷天然气消耗量合计为139.9Nm3/h；冬季运行满负荷天然气消耗量合计为174.4Nm3/h；

全年溴化锂主机天然气消耗费用表

机组型号

RCD050G

天然气单价

1.45元/M3

满负荷天然气消耗量

夏季139.9Nm3/h，冬季174.4Nm3/h

运转时间

10小时/天，30天/月

制冷月份

每月平均

负荷率

机组部分负荷时平均负荷率

空调主机每小时平均T天然气消耗量（NM3/h）

天然气使用量（NM3/月）

运行费用（元/月）

6　月

50%

0.9

62.955

18886.5

27385.425

7　月

75%

0.9

94.4325

28329.75

41078.1375

8　月

80%

0.9

100.728

30218.4

43816.68

11　月

50%

0.9

78.48

23544

34138.8

12　月

75%

0.9

117.72

35316

51208.2

1　月

80%

0.9

125.568

37670.4

54622.08

2　月

60%

0.9

94.176

28252.8

40966.56

3　月

50%

0.9

78.48

23544

34138.8

4　月

40%

0.9

62.784

18835.2

27311.04

174.4

合计

【方案A】制冷季燃气的运行费用为：

11.22802万元

【方案A】采暖季燃气的运行费用为：

24.23855万元

【方案A】全年运行燃气费用为:

35.46657万元

【方案B】：

螺杆式制冷系统夏季制冷运行费用分析

制冷季：

采用2台螺杆式冷水机组RHSBW1030S

采暖季：

采用城市蒸汽管网+换热器

夏季制冷螺杆式主机耗电费用表

机组型号

RHSBW1030S

电力单价

0.789Wh

满负荷耗电量

460

运转时间

10小时/天，30天/月

制冷月份

每月平均

负荷率

机组部分负荷时平均负荷率

空调主机每小时平均耗电量（kW）

电能使用量（kW/月）

运行费用（元/月）

6月

50%

1.1

253

75900

59885.1

7月

75%

1.1

379.5

89827.65

8月

80%

1.1

404.8

95816.16

合计

.9

【方案B】制冷季的运行费用为：

24.55289

采暖按照2.95元/m2.月计算，则采暖费用为：

2.95元/m2.月×20281.915m2×6个月=35.万元

【方案B】采暖季的运行费用为：

35.万元/采暖季

【方案B】全年运行费用为:

60.

结语：

结论：

空调冷热源的选择，对于一个工程而言，是至关重要的，因为它一次性投入大，运行时间长，影响也是长远的；它对空调系统的初投资、运行效果、运行及维护管理起着决定性的作用；

1、从一次能源的能耗角度【方案A】远低于电力空调机组，其能耗较小；其环保性较高，以天然气为能源，采用溴化锂溶液，无氟利昂，负压运行，安全无隐患，智能控制，使机组出力与实际负荷相平衡，减少运行费用，互联网监控，可在全球实现网络监控，保证运行可靠，绝对稳定，使用寿命长，通过热交换做功，制冷部件无机械磨损、噪音低，不采用高速旋转的压缩机，不用易泄漏的氟利昂，不用易积灰尘的翅片式冷凝器，确保使用寿命20年以上；

2、从年经常费用比较【方案A】＜【方案B】，【方案A】年运行费用合计约37.23957万元。

全年制冷运行费用只相当于【方案B】的61.60，用户节省运行费用23.万元多！

3、呼和浩特地区气候特点夏季空调系统运行时间不长，冷负荷相对不是很大，室外空气干燥，每天昼夜温差较大，相对冷负荷变化较大；而冬季属严寒地区，空调系统运行时间长，热负荷较大,尤其是新风负荷较大。

在制冷机组的设计中，以最大负荷来确定机组的容量。

但实际上，建筑物的负荷随外界气候条件、内部使用情况经常发生变化，机组大部分时间是在部分负荷状态下工作。

实际用户运行的负荷40%-80%的概率占全年80%左右。

而吸收式制冷机较电制冷机组的明显优势：

就是优良的部分负荷特性。

吸收式制冷机在部分负荷运行时的单位天然气消耗率较额定负荷时的单位天然气消耗量要小。

这一点在烟台荏原制冷机身上更得到充分体现，烟台荏原制冷机溶液循环量采取荏原专利的变流量控制（即冷剂露点控制）方式，在负荷减小时，溴化锂溶液循环量相应减少，从而减少了使溴化锂溶液升温所消耗的天然气量，其节能性达到空前水平。

4、针对本项目的实际情况及能源价格，通过上述系统初投资及技术经济性论证，华辰宾馆采用直燃型溴化锂冷温水机组显然更经济、更合理。