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城市酒店中央空调方案的比较分析

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狄春红

[摘要]近年来，冷水机组的效率不断提高，同时大温差、小流量的中央空调方案备受关注。文章以辽宁省某城市130000m2酒店中央空调为研究对象，分析比较8℃大温差、5℃小温差两种方案，进一步得出大温差方案初投资、运行能耗更低，适合该建筑的中央空调系统的定位。

[关键词]大温差；小流量；初投资；运行；节能

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.08.060

据统计，中央空调系统的能耗约占建筑总能耗的60%左右，而对于冷水机组而言，效率在不断提高，同时大温差小流量的中央空调方案备受关注，节能效果比较明显。本文以辽宁某城市酒店实际中央空调工程案例分析比较方案的可行性。

1工程概况

第一，该酒店建筑的空调面积为130000m2，冷负荷按128W/m2估算，所需要的总制冷量为16640kW。

第二，室外计算参数。夏季：空调干球温度30℃，空调湿球温度25.5℃，室外风速3.5m/s。冬季：空调干球温度-18℃，采暖室外计算温度-10℃，相对湿度63%，室外风速3.5m/s。

第三，室内设计参数。夏季设计温度为24℃～26℃、冬季20℃～22℃，夏季相对湿度为50%～60%，冬季为≥40%，室内噪声为40dB～50dB。

2两种方案概况

对于以冷水机组为冷源的中央空调系统，在空调系统的冷热源设置和空调系统选择方面，通常有以下两种方案：一种是小温差大流量；另一种是大温差小流量。其中小温差大流量是温差为5℃，即冷却水侧进出水温度为32℃、37℃，冷冻水侧进出水温度为7℃、12℃。而大温差小流量是提高两侧水的温差到大于5℃，本工程温差提高到8℃，即冷却水侧进出水温度为32℃、40℃，冷冻水侧进出水温度为5℃、13℃。[1]

3运行费用比较

3.1小温差与大温差系统配置

3.1.1小温差大流量系统配置

小温差大流量系统（冷冻水侧7℃～12℃，冷却水侧32℃～37℃）配置见表1。

3.1.2大温差系统配置

大温差小流量（冷冻水侧5℃～13℃，冷却水侧32℃～40℃）系统配置见表2。

通过表1、表2可以看出，为满足16640kW的制冷量两套方案均选择5台3340kW的离心冷水机组，而对于冷却水泵、冷冻水泵、冷却水塔方案二大温差小流量的流量均小于方案一小温差大流量，并且三者的功率也均小于方案一小温差大流量。

3.2小温差与大温差系统能耗

对于辽宁等北方地区来说，全年中需要提供冷冻水的时间为每年五月至十月，共计六个月的时间。每个月（每天机组工作时间按10h计算）冷却水塔、水泵及两者的总能耗见表3、表4、表5，及图1、图2、图3。

通过表3、表4、表5以及图1、图2、图3可以看出，采用大温差小流量方案后，冷却水塔的年能耗从458113kWh降低到334647kWh，降低27%；水泵的年能耗从759780kWh降低到455873kWh，降低40%；以上两项汇总，年冷水机组冷却水塔和水泵的总能耗从1217893kWh降低到790520kWh，降低能耗427373kWh，降低35%，1kWh电费按1.1元计算，约节约32万元。

4系统初投资比较

4.1水系统管材及保温材料[2]

大温差小流量系统，由于流量的减少，在经济流速不变的前提下，相应系统的管径也相应缩小，为了维持大温差，保温材料需要由35mm增加到40mm。表6列出了不同冷量下5℃小温差与8℃大温差的冷冻水管（在经济流速下）和保温材料费用对比表。

由表6和图4可知；在不同的冷量下大温差系统所节约的管路的费用在22%～46%，平均节约费用为30%。对于不同的项目，不同管径的管道所占的比例各不相同，节省的费用在25%～35%。[3]

4.2水泵

大温差小流量系统可以选用流量、扬程均较小的水泵、冷却水塔，从而使得投资费用减少。

当采用5℃小温差时水系统按每平方米所需材料价格约为50元计算，匹配型号NLG250/355-110/4；NLG250/400-132/4价格17.39万元的水泵，型号CTA-375UFW价格18.75万元的冷却塔，其工况下的初投资造价约为686.14万元；采用8℃大温差变化的系统时按每平方米所需材料价格约为35元计算，匹配型号NL150/400-75/4；NLG200/400-75/4价格为10.57万元的水泵，型号CTA-600UFW价格为13.75万元的冷却塔，其工况下的初投资造价约为479.32万元。按节省初投资费用的30%进行比较，节约初投资206.82万元左右。

4.3冷水机组

为满足整个空调系统总制冷量16640kW需求，选用五台950冷吨3340kW离心机总制冷量16700kW，可以满足要求。然而，5℃小温差机组价格750万元，8℃大温差机组价格768万元，这样机组投资费用增加18万元。这样设备投资一共节省188.82万元。

5结论

通过上述对比可知，大温差年运行费用节省32万元，10年运行费用节省320万元。考虑到该建筑的空调面积较大，选用集中制冷机组在运行时即使个别用户暂不使用中央空调也可以相互调剂。综合该建筑的实际情况，以上的两种空调冷源方案中，选用大温差离心式大机组制冷作为空调冷源是较经济的。节省设备初投资188.82万元、运行费用节省32万元/年，适合该建筑定位的选择。该对比只适合本建筑，实际空调方案确定时还需根据各建筑的具体情况，综合各方面的因素比较确定。

参考文献：

[1]閆志雄.空调水系统节能与水力平衡优化设计的简述[J].供热制冷，2016（11）：62-64.

[2]李娟.哈尔滨某饭店空调水系统的节能改造[J].浙江建筑，2016（10）：58-60.

[3]郭成斌.空调水系统施工中存在的问题及解决方法[J].科技与企业，2014（7）：205.

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