2019年暖通工程师考试复习资料:三种冷热源选择的经济比较

三种冷热源选择的经济比较

目前在空调工程中冷热源型式用的比较多的是蒸汽型溴化锂制冷机加锅炉、直燃型溴化锂制冷机(因直燃型溴化锂制冷机冬天可以供热夏天可以供冷，所以不用锅炉)、电压缩式制冷机加锅炉三种。对于一个工程而言，在冷热源的选择上应该采用什么样的方式，对业主和设计人员都是很重要的，因为这几种制冷方式的初投资和运行费用都不相同。本文以长春为例，对如上三种冷热源的方式进行经济比较，结论是蒸汽型溴化锂制冷机加锅炉，从运行费用和初投资及设备拆旧等总费用来说都较小，建议业主和设计人员采用这种冷热源的方式。

一、一次性投资

如制冷量是1163KW，大约10000m2的建筑面积，电压缩制冷机的电功率在250KW左右，而蒸汽型溴化锂制冷机的电功率在6.3KW左右，每小时蒸汽耗量1.56吨。直燃机的电功率为10.7KW，每小时耗油88.9kg。或每小时耗煤气189.5Nm3/h(燃气的发热值为3800Kcal/Nm3)。如果燃气的发热值高的话，耗气量相应降低。

二、运行费用

对于长春地区一年采暖的时间为150天左右，空调用制冷时间70天左右，如果认为满负荷运行，电价为0.51元/度，一吨煤220元，一吨标准煤产生6吨蒸汽，油价2200元/吨，煤气价一立方米1.0元，设一天运行时间10小时则：

1.压缩式制冷机一年的电费为：250×10×150×0.51=191250元=19.125万元。

压缩式制冷机一年的人工费(1.5万元/人，需2人)：1.5×2=3万元。

压缩式制冷机一年的运行费为：19.125+3=22.125万元。

压缩式制冷机只能供冷，冬天供热还需要配用锅炉，根据制冷量的数值，它的服务面积为10000m2，用2T/H的锅炉即可，锅炉的耗煤量每小时200kg，锅炉供热的人工费不计，因为夏天的工人可以冬天值班。锅炉如烧煤，采暖期为150天，耗煤量费用：

150×10×220×0.2=66000元=6.6万元。

2T/H的锅炉需要风机的水泵，风机和水泵的耗电量为10KW，电费为：

10×70×10×0.51=3570元=0.357万元。

合计：0.357+6.6+25.125+19.125=51.207万元。

2.蒸汽型溴化锂制冷机的一年电费为：6.3×10×70×0.51=2249.1元=0.2249万元。

蒸汽型溴化锂制冷机一年的蒸汽费为：1.56×10×70×220/6=40040元=4.004万元。

蒸汽型溴化锂制冷机一年的灰堆处理费：4.004×10%=0.4004万元。

蒸汽型溴化锂制冷机一年的人工费：(1.5万元/人，需4人)：1.5×4=6万元。

蒸汽型溴化锂制冷机一年的运行费为：0.2249+4.004+0.4004+6=10.6293万元。

蒸汽型溴化锂制冷机只能夏天供冷，不能冬天供热。冬天供热还需要锅炉，因面积相同，锅炉的耗煤费用同电压缩式制冷方式加锅炉一样，一年6.6万元。锅炉的耗电费用为0.357万元。

合计：0.357+6.6+10.6293++0.4004+4.004+0.2249+6=28.2156万元。

3.直燃型溴化锂制冷机一年的油费：0.089×10×(150+70)×2200=43.076万元。

直燃型溴化锂制冷机一年的人工费：(1.5万元/人，需2人)：1.5×2=3万元。

直燃型溴化锂制冷机一年运行费为：29.4+3=32.4万元。

如直燃机燃用煤气一年的花费：189.5×10×(150+70)×1=416900元=41.69元。

合计：41.69+32.4+3+43.076=120.166万元。

三、设备拆旧及维护费

1.设备折旧费

设备折旧费是指设备到达使用寿命折合于每年的设备费用，是设备费除以补偿年限。对于大型的空调设备(制冷机大于22KW)可取15年。

对于电制冷机：282÷15=18.8万元。

对于蒸汽型溴化锂制冷机：135÷15=9万元。

对于直燃型溴化锂制冷机：127÷15=8.47万元。

2.维护管理费

一般情况下维护管理费按设备折旧费的30%计算。

对于电制冷机：18.8×30%=5.64万元。

对于蒸汽型溴化锂制冷机：9×30%=2.7万元。

对于直燃型溴化锂制冷机：8.47×30%=2.541万元。

四、其它费用

其它费用还有调研费、调试费、设计费、税金、保险费及报废处理费等。因为这些费用计算比较复杂，而且各个方案的这几种费用相差不大，如上面的费用大者总费用也必然是大者，所以这里不进行详细计算。这样除设备费以外的运行维护管理总费用为：

电压缩制冷方式：5.64+18.8+51.207=75.647万元。

蒸汽型溴化锂制冷机：2.7+9+28.4083=41.1083万元。

直燃型溴化锂制冷机：2.541+8.47+120.166=131.177万元。

五、总费用

假定银行的年利息是12%，则若干年后各自的总费用为：

压缩式制冷机S电=282(1+12%)N+75.647((1+12%)N-1)/12%

蒸汽型溴化锂制冷机 S蒸=135(1+12%)N+41.1083((1+12%)N-1)/12%

直燃型溴化锂制冷机 S直=127(1+12%)N+131.177((1+12%)N-1)/12%

由下图所示，由于电力增容费很高，故电压缩式制冷机的初投资最高，运行费用居中，一年的总费用最高。蒸汽型机初投资略高于直燃机，但运行费较低，总的投资效益高于直燃机。

图中系列1为横座标轴，系列2是直燃型溴化锂制冷机的费用曲线，系列3是蒸汽型制冷机加锅炉的费用曲线，系列4是电压缩式制冷机加锅炉的费用曲线

结论：

由于溴化锂制冷机是以耗热为动力来制冷的，其耗电很少，大约是电制冷机的2～5%。别外溴冷机无大气污染，冷量调节比较方便，可以利用低品位能量，不需锅炉房，可节省士建费用等，这些都是溴化锂制冷机的优点。但溴化锂制冷机不能制取低于0℃的水，不能采用蓄冷技术。

总之;在空调系统中应尽量的采用蒸汽型溴化锂制机，因为它的总费用最低安装也较方便。而且对于大型的空调宾馆等场合，配餐、洗浴都需有热源，蒸汽锅炉是不可少的，而蒸汽型溴化锂制冷机又需要蒸汽做热源，这样一机两用，在夏天锅炉也得满负荷运行，对锅炉的利用率及使用寿命都是有利的。锅炉用用停停，腐蚀比连续运行要严重得多，提高了锅炉的利用率，也就同时提高了有限资金的使用率，从经济的观点也是比较合理的。

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