南京地铁冷水机组选择与全寿命周期费用分析

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1、南京地铁冷水机组选择与全寿命周期费用分析摘要：　　本文结合南京地铁南北线一期工程冷水机组的选择办法，进行冷水机组的全寿命周期费用分析。重点就冷水机组在经济寿命期内的能耗费用与其初投资进行了比较，阐述了重视冷水机组COP值、IPLV值的必要性。力求做到合理的功能配置、经济的全寿命周期费用下价值的提升，同时也为选用和进一步开发类似设备提供了一点借鉴和参考。关键词：冷水机组，全寿命周期费用，功能，成本，能耗费用，COP值，IPLV值一、项目背景　　南京地铁南北线一期工程项目南起小行，北至迈皋桥，是南京市快速轨道交通路网的骨干线路。线路全长1

2、6.90公里，设有13座车站，其中地下车站8座、高架及地面车站5座。　　本工程8座地下车站均设有空调通风系统。车站冷冻机房一般布置在车站地下一层或地下二层。冷冻机房内设有水冷螺杆式冷水机组、清水泵等设备，为车站公共区及设备管理用房提供空调冷源。　　本工程每座地下车站设一至两个冷冻机房，每个冷冻机房内设有两至三台水冷螺杆式冷水机组。按照有关规定，对8座地下车站内的34台水冷螺杆式冷水机组采用国内公开招标的方式进行采购。　　从地铁工程运营角度考虑，在冷水机组选型参数基本确定的情况下，进行设备全寿命周期费用分析是选择冷水机组的关键所在。二、

3、全寿命周期费用分析　　设备的寿命周期包含物理寿命、折旧寿命、技术寿命、经济寿命等，本文讨论的全寿命周期，更多地是考虑设备的经济寿命，即指设备从开始使用到再继续使用在经济上已不合理为止的全部时间。　　冷水机组的全寿命周期费用由冷水机组设备投资及其使用费用组成。设备投资包括冷水机组供货价格、安装费等；设备使用费包括冷水机组能耗费、维修保养费、人员工资等。　　我们用价值工程为主的方法研究冷水机组选择与全寿命周期费用的关系。价值工程是着重功能分析，力求以最低的全寿命周期费用，可靠地实现对象的必要功能的有组织的创造性活动。　　价值工程的基本表达

4、式为V=F/C，其中V代表价值，F代表功能，C代表成本，即全寿命周期费用。冷水机组选择的价值取向应是合理的功能配置、经济的全寿命周期费用下价值的提升。考虑到设备投资是通过市场公平竞争确定，冷水机组选择的价值工程分析的主要思路放在确定合理功能，追求冷水机组使用费的降低上，特别是其能耗费用。三、冷水机组能耗费用分析　　1．根据南京地铁南北线一期工程空调通风初步设计文件可知：　　（1）、远期高峰全线总设计计算冷量为20478kW；　　（2）、空调最小新风工况的室外空气焓：h≥70kJ/kg；空调全新风工况的室外空气焓：54kJ/kg≤h≤7

5、0kJ/kg；　　（3）、远期、中期、近期最小新风工况全线日平均单位小时冷负荷分别为：12287kW、8191K3/h；H1、H2分别为蒸发器、冷凝器的水阻力，单位为Kpa；ηs为水泵机组的效率。经计算，本项目投标文件所提供的蒸发器、冷凝器水阻电耗的综合算术平均值约为175kW。因本工程空调冷冻水、冷却水系统均为定流量，则蒸发器、冷凝器水阻在冷水机组经济寿命期内的电耗为：175×2206×25=9651250(kW.h)运行电费为：9651250×0.6=5790750（元）。　　4、冷水机组能耗费用与其初投资比较　　通过上述计算，冷

6、水机组在其经济寿命期内的能耗费用为：33993960+5790750=39784710（元）。本项目冷水机组的投标报价算术平均值为1658万元，则冷水机组在经济寿命期内的运行电费约为其初投资的2.4倍（39784710÷16580000=2.4）。　　由此可见，冷水机组选择应充分重视冷水机组在其经济寿命期内的能耗费用，尤其是与能耗费用紧密相关的机组IPLV值。若机组IPLV数值提高0.1，则其节约的能耗费用约为其初投资的3.45%[（33993960-33993960×5.844/5.944）÷16580000=0.0345]。四、南

7、京地铁冷水机组的选择办法　　南京地铁南北线一期工程冷水机组的选择兼顾了功能与成本相关的诸多因素，遵循"公平、公正、科学、择优"的原则，采用综合评估法，选择能够最大限度满足招标要求、并能圆满地履行合同、对买方最为有利的投标人。力求做到合理的功能配置、经济的全寿命周期费用下价值的提升。　　在冷水机组的功能方面，评价的主要因素有：　　1、设计合理、机组可靠性高。"安全可靠、功能合理、技术先进、经济实用"是南京城市快速轨道交通干线的总体目标，作为地铁环控系统的主要设备--冷水机组的选择必须服从这一总体目标。　　2、合格的制冷量。本项目招标文件

8、要求：机组在名义工况的实测制冷量不小于投标人提供的机组在名义工况制冷量，并对机组制冷量测试办法及测试不合格所采取的措施作了详细规定。　　3、配置优良、结构紧凑。性能可靠的冷水机组必须有优良的配置保障，本项目招标文件对冷水