对江水源热泵空调系统经济性分析

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1、制冷空调RefrigerationAirConditioning工程设计与电力机械&ElectricPowerMachinery江水源热泵空调系统经济性分析张淇（同济大学，上海200092）摘要：从经济性分析的角度，对两种方案进行比较，认为江水源热泵有助于节约能源，减少运行成本，有广阔的前景。关键词：江水源热泵；经济性分析；节能中图分类号：TU83文献标识码：B文章编号：1006-8449（2008）05-0046-040引言月平均湿球温度（8：00~20：00）江水温度地下水以及江河湖海的地表水在一年内温度变化30较小，都是可作为冷热源的水源，而且用水作为热源也25[1

2、]20不存在蒸发器表面结霜的问题。地球表面浅层水源℃/15如深度在1000m以内的地下水、地表的河流和湖泊及度温10海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且5水源的温度一般都比较稳定。而江水源热泵系统就是0123456789101112利用江水的一种水源热泵系统，江水源热泵机组工作月份/月原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到江水源中。图1江水温度由于江水源温度低，所以可以高效地带走热量。而冬度图，可见江水源热泵空调系统可以实施。季，则从江水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。可以说，热泵是2方案的冷热负荷及冷热源的确定通过少量的高

3、位电能输入，实现自然能利用的一种技术。通常水源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到在分析本文中的江水源热泵空调系统时，经过计[2]3kW以上的热量或冷量。算，夏季尖峰空调冷负荷为8750kWh，冬季尖峰空调热负荷为2344kWh。具体工程每月冷热负荷具体数据1江水源热泵系统的应用背景如图2所示。确定了冷热负荷以后，为了分析江水源热泵空调根据国外的经验，由于水源热泵运行费用低，增加系统，本文中将把江水源空调系统与一般带冷却塔的的初投资一般可在3~7a内回收，水源热泵系统在整个服务周期内的平均费用将低于传统的空调系统。如果空调冷负荷空调热负荷h300空调系统建筑物附近有可利用的

4、海，湖或水池及人工Wk2505^2000湖，而且冬季水温不低于4℃，利用地表水作为空调冷1150/×100热源的空调系统可能是既节能又经济的空调系统[1]。荷50负0并且根据美国制冷学会AR1320标准，开式系统水源热-50123456789101112冷-100对水温的要求是5～38℃，在水温10～22℃之间运行时月份/月[1]能效比较高。而江水温度不低于8℃，图1为江水温图2冷热负荷No.5/200846总第123期第29卷工程设计RefrigerationAirConditioning制冷空调&ElectricPowerMachinery与电力机械表1冷热源基本配置

5、表序号冷源热源备注4经济评价方案一冷水机组（冷却塔）燃气锅炉天然气调压站下面是方案一和方案二的初投资、运行费用方案二江水源热泵机组+江水源冷水机组江水源热泵机组江水处理设备及装机容量的总计，见表3，以方案一为基准，可以看出方案二和方案一的比较，如图4所示。空调系统进行对比分析，确定方案一为一般带冷却塔的空调系统，方案二为江水源空调系统。在上表3初投资、运行费用及装机容量文中确定江水的最低温度为8℃以上，在分析初投资设备机房装机运行费用，万元比较两个方案时，方案一将不采用预热措施。序号万元面积容量年供冷年供热年维护年折总计在对两方案进行经济性分析时，本文将着重从m2kVA能

6、耗费用能耗费用管理费旧费系统设备的角度来分析，土建等方面关暂忽略方案一702.626502271.8277.26154.30053044.5406.0615不计。确定了两个方案冷热源基本配置见表1。方案二881.815802000233.558332.81025055.85372.2185根据每个月的冷热负荷和确定的冷热源注：未考虑取放水口等土建和变配电设备的初投资费用。配置，确定两方案空调冷热源使用频率见表2。方案一方案二表2全年空调冷数值热源使用频率160126%项目数值负荷天数120%100%100%100%d/88%92%比80供冷负荷率，%10075503015

7、10分百使用天数，d30506070504030040供热负荷率，%100755025--0使用天数d20252520--90装机容量/kWh年运行费用/万元图4以方案一为基准的两个方案技术经济比较式（1）是动态投资回收期nd的公式：3年能耗费用pi-lg!1-"在计算运行费用时，本文将根据设备的部分负荷And=（1）lg（1+i）性能算出在各负荷率下的逐时负荷，进而得出逐时费式中p—初投资，万元；用，进而得到年运行费用。因有多台机组，在计算各机A—年收益，万元；组功率时，尽量使某台机组满负荷运行，而配以另外的i—基准收益率，