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浅谈南京图书馆新馆空调冷热源方案的选择
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浅谈南京图书馆新馆空调冷热源方案的选择
更新时间:2012.12.26 发布:馆陶县巴棵慰食品机械业务部 信息来源:eventsbio.com


浅谈南京图书馆新馆空调冷热源方案的选择 

江苏省建筑设计研究院有限公司   黄道兰  卞开锋

  要:对南京图书馆新馆空调冷热源方案的初投资、运行费、优缺点进行比较,结合本项目实际情况选用了溴化锂机组。

关键词:初投资  运行费用  优缺点  建议

1 工程简介 

南京图书馆新馆是江苏省公共图书馆,乃江苏省最大的文献宝库和文化事业发展的重要标志工程,是全国第三大公共图书馆,国际图联成员馆。

南京图书馆新馆(以下简称南图新馆)南临城市主干道中山东路,北接文化一条街的长江路,西傍太平北路,东邻新辟市民绿化型广场。新馆藏书量1 200万册,阅览座位3000座。新馆建筑面积77 860m2,地上9层,地下1层,总高4lm。地下1层以车库为主,兼设备用房;首层以多功能报告厅、学术报告厅为核心,西侧布置培训用房兼有视听、采编、餐厅、夹层自行车等用房。一至五层为阅览室;六、七层为书库;八层为行政办公区。

2  空调冷热源方案的比较 

南图新馆初步设计了3种冷热源方案,根据南图新馆所处位置、条件,3种冷热源方案都能实现,但选择不同的冷热源方案其技术、经济性各不一样。

1  大楼概况表

  

空调面积

设计冷负荷

设计热负荷

使用时间

图书馆

68530

7558KW

5750KW

9.0021.00

方案A:冷源:离心式冷水机组1200RT 2台;螺杆式冷水机组200RTl台,热源:燃气热水锅炉2800KW2台。

方案B:蓄冷空调:夏季,双工况冷水机组500RT3台;冬季,高温电蓄热锅炉3台,单台容量1200KW

方案C:燃气直燃型溴化锂吸收式冷热水机组3台,其中额定制冷量3480KW2台,2320KWl台。

在以上3种冷热源方案中选用任何一种方案,空调的管路系统和末端设备等大体相同,在初步设计概算中约1 800万元,本方案不作比较。

3种方式的设备初投资、运行费用、优缺点如下:

2.1计算参数

配电设备费:380元/KW

电力贴费:二回路收一回路,220元/KVA

燃气管线费:1000元/米,约60

用燃气需相应报警装置费约10万元

燃气调压器约10万元

天然气价格:2.80元/Nm3  天然气热值:8500KcalNm3

平价电:11:0017:00  21:0023:00  平价电价:0.649元/KWh

低谷电:23:0007:00  低谷值电价:0.325元/KWh

谷峰电:07:0011:00  17:0021:00  谷峰电价0.974元/KWh

2.2初投资费用

2.2.1费用比较

2  费用比较表    (单位:万元)

项目

方案A

方案B

方案C

离心式+螺杆式+燃气锅炉

蓄冰+高温电蓄热锅炉

燃气直燃型

初投资费用

945

2147.93

1216.42

2.2.2初投资费用组成

方案A(离心式+蜒杆式+燃气热水锅炉) 单位:万元

序号

  

规格

数量

单位

单价

总价

备注

1

离心机

1200RT

2

200

400

约克

2

螺杆机

200RT

1

60

60

约克

3

锅炉及辅机

燃气型2800KW

2

64

128

双良

4

机房占地

400

0.2

80

5

主机配电设备费

1736

KW

0.038

66

6

主机配电电贴费

1736

KW

0.022

38

7

燃气管线费

60

m

0.1

6

8

燃气调压器

1

10

10

9

燃气报警装置

1

系统

10

10

10

安装费用

按设备费25%

147

11

合计

945

方案B(蓄冰+高温电蕾热锅炉)    单位:万元

序号

  

规格

数量

单位

单价

总价

备注

1

双工况冷水机组

500RT

3

105

315

特灵

2

高温蓄热电锅炉

1200KW

3

90

270

源牌

3

蓄冰装置

8316RTH

14

30

4

制冷板式热交换器

3101KW

3

32.4

97.2

独资

5

乙二醇

33

0.7

23.1

国优

6

乙二醇补液箱

6m3

1

7

乙二醇泵

330m3/h

5

2.7

13.5

8

机房占地

1125

0.2

225

9

主机配电设备费

4930

KW

0.088

187.34

10

主机配电电贴费

4930

KW

0.022

108.46

11

安装费用

按设备费25%

278.98

12

自控系统

PLG

1

55

55

西门子

13

合计

1994.18

      注:高温蓄热电锅炉中含高温板式换热器,约克机、特灵机皆为国内组装机。

方案C(燃气直燃型澳化锂冷热水机)  单位:万元

序号

  

规格

数量

单位

单价

总价

备注

1

燃气溴化锂机

3480KW

2

305

610

远大

2

燃气溴化锂机

2320KW

1

230

230

远大

3

溶液费

63.48

4

机房占地

270

0.2

54

5

主机配电设备费

49

KW

0.038

1.86

6

主机配电电贴费

49

KW

0.022

1.08

7

燃气管线费

60

m

0.1

6

8

燃气调压器

1

10

10

9

燃气报警装置

1

系统

10

10

10

安装费用

按设备费25%

210

11

冷却水系统增加

1

系统

20

20

12

合计

1216.42

注:相同部分不作比较。如冷热源机房外的空调水、风管、空调未端设备等方案C的冷却水系统比前两种方案的冷水系统要大,增加费用约20万元。

2.3运行费用比较 

2.3.1运行费用

3  运行费用表    (单位:万元/年)

项目

方案A

方案B

方案C

离心式+螺杆式+燃气锅炉

蓄冰+高温电蓄热锅炉

燃气直燃型

供冷费

133.28

51.5

158.86

供热费

129.05

58.3

98.09

增加管理费

3

合计

262.33

112.8

256.95

注:制冷120天,1舶%负荷12天,75%负荷60天,50%负荷36天,25%负荷12天;

制热90天,100%负荷10天,75%负荷45天,50%负荷25天,25%负荷10天;

  

1  负荷分布图

2.3.2运行费用组成

制冷期:13h/天;120天/年  采暖期:13h/天;90天/年

营业时间为早上9:0021:00,开机时间为早上8:0021:00,一天13小时。

天然气价格:2.80元/Nm3  天然气热值:8500KealNm3

平价电:11:0017:00  21:0023:00  平价电价:0.649元/KW.h

低谷电:23:0007:00  低谷值电价:0.325元/KW.h

谷峰电:07:0011:00  17:0021:00  谷峰电价0.974元/KW.h

方案A(离心式+螺杆式+燃气锅炉) 

 制冷期电费:

740.4×2165KW×7小时/天×0.974元/KWh6小时/天×0.649元/KWH×12天/年十(740.4×2165KW×7小时/天×0.974元/KWh6小时/天×0.649元/KWH ×60天/年×0.7十(740.4×2165KW×7小时/天×0.974元/KWh6小时/天×0649元/KWh ×36天/年×0.5十(740.4×2165KW×7小时/天×0.974元/KWh6小时/天×0.649元/KWH×12天/年×0.3 = 133.28万元/年

 供暖期燃气费:

311 Nm3h×2× 13小时/天×10天/年×2.8元/Nm3+311 Nm3h.台×2×13小时/天×45天/年×28元/Nm3× 0.7311Nm3h.台×2×13小时/天×25天/年×2.8元/Nm3×0.5311 Nm3h.台×2×13小时/天×10天/年×2.8元/Nm3×0.3=129.05万元/年

方案B(蓄冰+高温电蓄热锅炉

 制冷期电费(主机优先):

(1113KWx×0.649元/KW.h×6h1113KW×0.325元/KW.h×8h) ×12天/年十(1113KW×0.649元/KW.h ×4 h ×071113KW×0325元/KW.h×8h) ×60天/年十(1113KW×0.649元/KW.h×1h×0.41113KW×0.325元/KWh×8h) ×36天/年十1113KW×0.325元/KW.h×8h×0.54×12天/年 = 51.5万元/年

 供暖期电费(全量蓄热):

3817KW×0.325元/KW.h×8h×10天/年十3817KW×0.325元/KW.h×8h×45天/年×0.753817KW×0.325元/KW.h×8h×25天/年×0.53817KW×0.325元/KW.h×8h×10天/年×0.25 = 58.3万元/年

采用本方案需晚上值班,相应增加费用2人。1.5万元/年:3万元/年

方案C(燃气直燃型溴化锂冷热水机) 

⑴ 制冷期燃气费:

(227×104Kealh×2台十152 ×104 Kcalh)÷8500KcalNm3 ×13小时/天×120天/年×2.8元/Nm3×0.5 = 155.71万元/年

电费:(18KW×213KW) ×120天/年×(7小时/天×0974元/KWh6小时/天×0649元/KW.h) ×0.5 = 3.15万元/年

 供暖期燃气费:(只用两台即可满足)

250×104Kcalh×2)÷8500KcalNm3×13小时/天×90天/年×2.8元/Nm3×0.5 = 96.35万元/年

电费:(18KW×2) ×90天/年×7小时/天×0.974元/KW.h+6小时/天× 0649元/KWH ×0.5 = 1.74万元/年

2  南图新馆5年空调投资费用

  2.3.3年空调投资费用 

4  南图新馆5年空调投资费用  (单位:万元)

名称

方案A

方案B

方案C

初投资

945

1994.18

1216.42

5年运行费用

1311.65

564

1284.75

合计

2256.65

2558.18

2501.17

     2.4三种方案优缺点比较 

    5  三种方案比较表

项目

方案A

方案B

方案C

离心式+螺杆式+燃气锅炉

蓄冰+高温电蓄热锅炉

燃气直燃型

初投资

运行费用

占地面积

较小

很大

噪音

系统复杂性

一般

很复杂

简单

控制系统要求

一般

很高

一般

系统可靠性

可靠

较低

一般

锅炉年检

需年检

需年检

不需年检

运行寿命

1520

1520

1015

能量衰减

不明显

不明显

较明显

环境污染

维保费

3 冷热源方案的选择 

6  冷热源方案比较    单位:万元

方案

离心式+螺杆式+燃气锅炉 

蓄冰+高温电蓄热锅炉 

燃气直燃型

档次

进口

合资

国产

进口

合资

国产

进口

合资

国产

初投资

1135

913

865

2544.2

2159.7

1759.18

1250

1162.4

年运行费

262.33

112.8

256.95

机房面积

400

1125

270

优点

初投资最低,技术可靠 

运行费用最低,技术先进 

系统简单,占面积地最小 

缺点

运行费用高 

初投资高占面积地大 

有能量衰减 

    通过专家论证及技术经济比较,结合本工程总建设投资4个亿,建设资金紧张,最终选择了方案C:燃气直燃型溴化锂吸收式冷热水机组作为冷热源。局部的计算机中心、古籍书库需24h恒温恒湿的采用热泵空调。方案C不仅节省投资,而且对适应国情,调整能源消耗结构,减少季节性负荷对电网造成的负担,减缓电力供需矛盾,节省国家对电力建设的投资和改善环境都有积极意义。

4 总结 

系统经过检测验收后自20066月投入使用运行,状况良好。通过这个工程的建设运行,总结出以下几点:

 选用哪种空调方案不仅应从方案本身的技术、经济上作比较,同时也要兼顾到项目本身的实际情况。

 溴化锂机组在转换到制热过程中,由于制冷与制热流量比为21,如没采用变频泵,空调水温度会低于设计水温。为节能及保护溴化锂机组,建议冷水泵改为变频泵。

 由于白天开机、晚上关机,水平管线过长,汽化现象严重。即使设置了自动排气阀,效果也不理想,建议增设自动抽气装置。


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