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            中央空調運行費用分析
            作者:huiyou1683           時間:2022-05-20 15:36:47

            1.  引言

             中央空調系統的運行費用在選擇空調方案、制定物業收費等工作中都起到了關鍵的作用。通常設計研究和開發商都是簡單地以樓宇在冬夏季的電量(電費)差異來計算中央空調供冷的運行費用。由于沒有認真分析和考慮在投資、運行、維護等全方面的費用,上述計算的結果不能反映實際真實的運行支出。

            本文將對構成中央空調系統運行費用的各要素進行基本分析,目的是為了在進行供冷方案選擇時能有一個全面客觀的比較依據。


            2.  中央空調系統運行費用構成和估算

             中央空調系統運行費用包括直接能源消耗、維護費用、投資攤銷三大部分。

             

            2直接能源消耗

            直接能源消耗包括冷凍站制冷和供冷的直接水、電費用支出。由于末端設備由各樓層電力系統供電,所以已經計入用戶電費中,在空調中不再重復計算。冷凍站相關設備包括冷水機組、冷凍冷卻水泵、冷卻塔等。

            由于冷凍機在不同負荷情況下的效率都不同,所以嚴格地說電耗的計算應該采用實時的方式,通常在方案計算時可以按照全年的需冷量(冷噸小時)來乘以系統的供冷效率(COP)來得出全年的運行電費,需要強調的是此處的系統效率不是冷水機組的EER值,必須考慮冷卻塔、水泵等的電耗。通常對于使用離心式冷水機組的系統,供冷系統的綜合效率為1.005kwh/RTh,即1冷噸小時的冷負荷需要1.005度的電耗。

            運行的直接水費主要是冷卻水系統的補水,以補充冷卻塔中水的蒸發消耗。系統冷卻水循環量一般為0.9074m3/RTH,補水參數為2%,則運行水費為0.018148m3/RTh,即4.8gal/RTh。

             

            2維護費用

            中央空調系統的維護費用包括有多項內容,主要有:

            1  人力費用

            中央空調冷站需要配備固定的操作和簡單維護修理人員,同時負責各樓層末端系統的維護和基本維修。對于1000RT的容量,需要配備1名主管、4名技術工人,含稅、保險、福利因素后的年薪合計約20萬元。

            2  保養費用

            中央空調系統的保養通常有兩種方式,即委托專業公司和自行保養。從生命周期總費用對比來看,反而是前者的專業保養更為節省。合同包括了管道清洗、電氣檢查、機械維護維修等內容。通常1冷噸年合同金額為200元。

            3  冷卻水處理及冷卻塔維護

            由于在國內的項目建設中大都采用進口原裝或組裝的冷水機組和水泵,所以其維護維修量相對較少。而冷卻塔通常是國產設備,加上氣候和環境條件復雜,冷卻塔的維護維修量相對比較明顯,需要在運行費用中單獨考慮。冷卻水的加藥處理和冷卻塔易損件更換,通常的費用指標為每冷噸每年30元。

            4  制冷劑補充

            冷水機組的制冷劑泄露因型號和使用年限而各異,對于離心式機組而言,每冷噸年泄露量大約在2~8磅之間,換算結果為每冷噸每年補充制冷劑的費用為67元。

            23 投資攤銷

            投資攤銷包括空調系統投資和更換的費用,以及投資的利息,保險等等與資本有關的因素。

            1  空調系統投資攤銷

            空調系統中的設備、安裝等項目均應根據其不同的服務年限即生命周期來進行攤銷,其含義是在生命周期滿后需要進行更換。雖然在實際中可能有些設備的服務時間超過了生命周期,但是由于其服役時間過長,維護維修費用、運行能耗都大大增加,所以在攤銷分析時用生命周期來作為依據是能符合實際的情況的。

            按照進口件國內組裝的冷水機組,價格為每冷噸1900元,生命周期為20年。

            國產冷卻塔的價格為每冷噸250元,生命周期為10年。

            冷凍冷卻水泵的估算價格為每冷噸350元,生命周期為20年。

            機房安裝,0.1元每大卡

            末端設備的估算價格為每冷噸2000元,生命周期為10年。

            安裝及更換的估算為每冷噸3500元,生命周期為10年。

            2  建筑和電力系統投資攤銷

            冷凍站的設計面積指標一般為每冷噸0.5平方米,建筑成本為2000/m2,因此建筑投資的指標為每冷噸300元,生命周期為50年。

            空調系統配套的電力系統投資估算為1275/KWH,折合為每冷噸1280元,生命周期為20年。

            3  利息攤銷

            中央空調系統和附屬的建筑、電力系統的一次投資估算一般為每冷噸12000元,資金利息按照年8%計算。

            4)保險

            保險費用為資產價值的千分之三,相當于每冷噸每年36元。

            3.  案例計算和分析

             

            為了清楚表達各項費用的情況和對比,我們選擇某建筑面積為124,000平方米的建筑群(其中商業68,000平方米,辦公30,000平方米,賓館26,000平方米)作為分析對象。中央空調系統裝機負荷為7600冷噸,年供冷時間為1,800小時。當地的水費單價為2.40/m3,電費單價為0.92/kwh。建筑群年供冷量為10944000RTh。

            每年的各項費用支出詳見表1所示。

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            從表中可以看出,中央空調的運行費用遠遠不止是直接的水電費用,按照單位冷量來計算,每RTh的綜合運行費用達到了2.53元,而直接的水電費用僅僅是0.97/RTh。所以在運行費用計算中必須全面地考慮各項要素。

             

            1和圖2清楚地表示了各項費用的支出對比情況。

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            4.  結論

            41 中央空調運行費用包括直接能源消耗、運行維護和投資攤銷三大部分。

            42 通過對典型案例的分析,投資攤銷占總運行費用的48%,直接能源消耗占38%,維護費用占14%。按照冷量計算,每RTh的運行費用為2.53元。