某商场空调主机的选择

一、 工程概况
　　工程位于齐齐哈尔市中心，地上二十九层，地下二层半，地下一层到六层为超市和商场，工程总建筑面积约为191,000㎡，扣除高层住宅、外销商铺、地下车库、酒店等面积，超市及商场部分建筑面积约90,000㎡，其中空调面积约80,000㎡,需解决超市和商场夏季空调制冷，冬季供暖问题。
地质院提供的水文地质条件为：打井深度100～120米，水温6～8℃，最高不超过11℃，一口井出水量最大为200m³/h。地下水属地四系孔隙潜水，稳定水位埋深4～5米，主要含水层为中粗砂层，回灌量是出水量的50-70%。
 
二、 制冷供暖方案
    根据目前市场上的空调产品及相关方面提出的建议，有三种方案可供选择：
1、 电制冷+市政热网供暖方案
　　利用离心式或螺杆式制冷机组实现夏季制冷，冬季供暖考虑先接入就近区域锅炉房管网，热电联产后再接入市政热网。
2、 水源热泵方案
　　在建筑物附近打管井，抽水井和回灌井数量比为1：2或2：3，保持地下水资源稳定，利用地下深井水作为冷热源，水源热泵机组一机两用，能实现夏季制冷、冬季供暖功能。
3、 燃气直燃机方案
　　采用直燃型溴化锂冷温水机组，燃烧天然气，产生冷热水，一机两用，实现夏季制冷、冬季供暖。
 
三、 机组选择
1. 设计依据、范围及原则
　　本方案包含空调制冷供暖系统，包括冷热源、设备选型，能够独立实现夏季制冷，冬季供暖，保证商场的正常使用。
2. 空调冷热负荷计算
　　设计院考虑到该建筑主要为商场，根据相关设计资料和围护结构热工资料计算后取120W/㎡, 建筑总冷负荷约为9600KW（2730RT），单位建筑面积供暖热负荷选取90W/㎡, 建筑总热负荷约为8100KW。
3. 机组设备选型及技术参数
　　选择方案时应该考虑节省投资和保障该建筑正常制冷供暖要求。制冷时，电制冷机组设计装机容量为9847KW，配置离心式制冷机组LTP-140型2台。水源热泵机组设计装机容量为9900KW，配置水源热泵机组BGSRB-1.0MW型11台。冬季供暖时只需要8台水源热泵机组满负荷运行。燃气溴化锂机组装机容量为9886KW，配置直燃机LDF-S425型2台。
机组选型表

项  目	电制冷	水源热泵	直燃机
设备名称	离心式水冷冷水机组	水源热泵机组	溴化锂吸收式直燃机
设备型号	LTP-140	BGSRB-1.0MW	LDF-S425
数  量	2台	11台	2
单台制冷量	5260KW	900KW	4943
单台耗电量	902KW	153KW	42.1
总制冷量	10520KW	10800KW	9886
总耗电量	1804KW	1836KW	84.2
单台制热量	/	1000KW	4140
单台耗电量	/	210KW	42.1
总制热量	/	10800KW	8280
总耗电量	/	1836KW	84.2

表中机组的设计装机容量基本满足工程的需求。#p#分页标题#e#
4．电制冷机组在冬季时停用，用市政热网来解决供暖问题。
5．水源热泵机组对水资源要求严格，需要井水温度、流量、水质稳定，必要时设置独立换热站，把井水与机组隔离。
 
四、 各种方案的特点
1、 电制冷机组的特点
（1）只能制冷，冬季采暖需要另外热源；
（2）结构紧凑，机房占用面积小；
（3）能效比高，能实现30～100%负荷调节；
（4）需要安装冷却塔，对周围住宅有噪音影响。
2、 水源热泵的特点
（1）环保效益显著，供冷时省去了冷却水塔；
（2）一机多用，应用范围广；
（3）受可利用的水源条件限制；
（4）需要留出打水井的空间，水井间距不小于30米，水井离建筑物外墙不小于10米，水井打在地下室内，清洗时有困难。
3、 燃气直燃机的特点
（1）冷热一体，控制方便；
（2）受地方气源限制；
（3）需要安装冷却塔，对周围住宅有噪音影响。
 
五、 制冷设备及工程初投资
1、电制冷离心机组、溴化锂直燃机组工程费用含主机、冷却塔和安装施工费用(包括室内系统)，机房面积：约300㎡。
2、水源热泵工程费用含主机、打进费用和安装施工费用(包括室内系统)。
水井数量：制冷时抽水井：2口，回灌井：3～4口。供暖时抽水井：7口，回灌井：9～11口，见井位图。抽水井和回灌井间距最小30米。机房面积：400㎡～500㎡。初投资表详见后面表格。

 
六、 制冷运行费用比较
室内末端及冷冻水泵等各方案基本相同，未比较，设备功耗均以厂家提供的技术资料为依据。
1、 夏季制冷大约90天,每天运行12小时，机组运行系数为0.7，每度电按0.9元，天然气2.01元/Nm³计算：
　(1)离心机组方案
主机功率：857×2=1714KW，冷却塔功率：30×2=60KW，冷却水泵：75×2=150KW
0.9元×(1714+60+150)KW×12小时×90天×0.7= 1,309,090元
1,309,090元÷90000㎡=14.55元/㎡
　(2)水源热泵方案
主机功率：153KW×11台=1683KW，潜水泵：75KW×2=150KW，井水循环泵：22×2=44KW，
0.9元×(1683+150+44)KW×12小时×90天×0.7= 1,277,111元
1,277,111元÷90000㎡=14.19元/㎡
　(3)直燃溴化锂方案
耗电：主机：42.1KW×2台=84.2KW，冷却塔：22.4KW×4=89.6KW，冷却水循环泵：55×4=220KW，
0.9元×(84.2+89.6+220)KW×12小时×90天×0.7= 267,942元
耗气：20.1元×301.2m³×2×1.44×12小时×90天×0.7=1,318,477元
总运行费用：267,942元+1,318,477元=1,586,419元
1,586,419元÷90000㎡=17.63元/㎡
 
2、 冬季供暖182天左右,每天运行12小时，机组运行系数为0.7，每度电按0.9元计算：
　(1)水源热泵方案
主机功率：210KW×8台=1680KW，潜水泵：75KW×7=525KW
0.9元×(1680+525)KW×12小时×182天×0.7=3,033,904元
3,033,904元÷90000㎡ =33.71元/㎡
　(2)溴化锂直燃机方案
耗电：主机：42.1KW×2台=84.2KW，
0.9元×84.2KW×12小时×182天×0.7= 115,852元
耗气：2.01元×355.3m³×2×1.44×12小时×182天×0.7=3,145,153元
总运行费用：115,852元+3,145,153元=3,261,006元
3,261,006元÷90000㎡=36.23元/㎡
(3)采暖采用市政热网方案
基础价：31元/㎡(层高以3.2米计，每超过0.1米，增加3%)，以层高为4.8米计算，热费为：46元/㎡，则一个采暖期费用为：46元/㎡×90000㎡=4,140,000元
  一个采暖期用水源热泵采暖比市政采暖费用低：4,140,000-3,033,904=1,106,096元
直燃溴化机组比市政热网低：4,140,000元-3,261,006元=878,994元
运行费用汇总见下面表格。
七、工程造价及运行费用
1、离心机组

序号	项  目	型号规格	单价	数量	合计(万元)	备注
1	制冷主机	LTP-140	270	2	540
2	冷却塔	LBCM-LN-800	30	2	60
3	末端等设备及安装				1250
4	总  计				1850
5	单位面积造价				206元/㎡

2、水源热泵机组#p#分页标题#e#

序号	项  目	型号规格	单价	数量	合计(万元)	备注
1	主  机	BGSRB-1.0MW	52	11	572
2	打  井		10	16	160
3	末端等设备及安装				1331
4	总  计				2063
5	单位面积造价				229元/㎡

3、溴化锂机组

序号	项  目	型号规格	单价	数量	合计 (万元)	备注
1	制冷主机	LDF-S425	297.5	2	595
2	冷却塔	LBCM-LN-600	20	4	80
3	末端等设备及安装				1250
4	总  计				1925
5	单位面积造价				214元/㎡

注：以上报价均为厂家投标报价。
4、运行费用

序号	项目	型  式	运行期总费用(元)	单位面积费用 (元/㎡)	备注
1	制冷	离心机组	1,309,090	14.55	90天
		水源热泵	1,277,111	14.19	90天
		溴化锂	1,586,419	17.63	90天
2	供暖	市政热网	4,140,000	46.00	182天
		水源热泵	3,033,904	33.71	182天
		溴化锂	3,261,006	36.23	182天
3	全年	电制冷+市政热网	5,449,090	60.55
		水源热泵	4,311,015	47.90
		溴化锂	4,847,425	53.86

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八、结论
1、电制冷机组只能在夏季运行，冬季供暖时需要市政热网，这样全年运行费用就高，且不能自由控制。冬季必须用换热机组进行换热，空调系统才能使用。
2、水源热泵机组运行费用最低，但经过各专业技术人员现场考察，水源热泵的打井空间受限，工程南面有地下商场和人防，这部分区域不能打井，所以本工程不能采用水源热泵机组。
3、溴化锂机组虽然运行费用较高，但该机组冷热一体，在保证气源的条件下，冬季运行费用比采用市政热网低，而且可以根据实际负荷进行调节，方便管理，故该工程最终选择溴化锂直燃机组。
经过两年的实际运行，溴化锂直燃机组系统运行正常，效果良好，达到设计和预期的要求。