佛山某影城空调冷热源方案分析

佛山某影城空调冷热源方案分析

卜燕

广州市城市更新规划设计研究院有限公司      广东广州      510080

摘要：随着经济的快速发展及人民生活水平的提高，能源消耗量日益加大，而空调的能耗占能源消耗的比重也越来越大，减碳减排的需要越来越强烈，合理的空调冷热源选择显得尤为重要。本文简要介绍了佛山某影城空调冷热源方案的分析，选择了较为节能、经济、适合的冷热源方案。

关键词：影院；冷热源；经济

引言：影城单位建筑面积的空调能耗大，空调冷热源的合理选择对经济节能意义重大，是整个空调系统的核心内容，应重视冷热源的选择。

1. 工程概况

本工程为佛山市某住宅地块内的商业配套项目，该影城地上为三层，建筑高度为16.4m，一层主要功能为商铺及儿童乐园，空调面积约811㎡；二层及夹层主要功能为影厅、电影大堂及附属办公用房，空调面积约1858㎡。

佛山市为夏热冬暖地区，根据使用情况，本项目只考虑夏季空调冷源，冬季不设空调。

2. 设计参数

（1）室外计算参数（参考广州市）

夏季空调室外计算干球温度：      34.2℃

夏季空调室外计算湿球温度：      27.8℃

冬季空调室外计算干球温度：      5.2℃

冬季空调室外计算相对湿度：      72％

（2）室内设计参数

夏季：温度  25(℃)   湿度  ≤60％

冬季：温度  18(℃)

新风量:30 m³/h.人

3. 空调冷负荷

首层沿街商铺均采用分体空调，空调室外机位于商铺入口广告位上方。首层儿童乐园考虑独立设置冷源，空调面积约为811㎡，夏季空调计算总冷负荷为166kW（47RT），单位面积冷指标为205W/㎡。

二层及夹层影厅、电影大堂及附属办公用房等考虑独立设置冷源，空调面积为1858㎡，夏季空调计算总冷负荷为409kW（116RT），单位面积冷指标为220W/㎡。

4. 空调冷热源选型

（1）根据广东佛山地区能源现状和该单体的特点，分区域设置不同形式的空调系统。

1）首层外区商铺拟采用分体空调。

2）影城二层夹层放映机房拟采用分体空调，选型根据设备发热量确定。

3）一层儿童乐园与二层及夹层影城分别设置独立的集中中央空调系统。

综合考虑投资、运行及管理。冷源考虑采用单冷型风冷热泵机组或小型水冷冷水机组。

（2）冷热源选型

方案一：

首层儿童乐园拟采用2台92 kW（26RT）单冷型风冷热泵机组，夏季冷冻水进出口水温7/12度，风冷热泵机组输入功率34.4kW，制冷水流量15.8 m3/h，蒸发器承压能力1.0Mpa，单价约为15万元；冷冻水泵流量17.5m3/h，扬程21mH2O，功率2.2kW，工作压力1.0Mpa，两用一备，单价约0.7万元，总价约30+2.1=32.1万元。

二层及夹层影厅、电影大堂及附属办公用房拟采用2台230 kW（65RT）风冷热泵机组，夏季冷冻水进出口水温7/12度，风冷热泵机组输入功率86kW，制冷水流量39.5 m3/h，蒸发器承压能力1.0Mpa，单价约为26万元；冷冻水泵流量46.7m3/h，扬程28mH2O，功率5.5kW，工作压力1.0Mpa，两用一备，单价约1.5万元，总价约26*2+1.5*3=56.5万元。

方案二：

一层儿童乐园设置独立的水冷冷水机组， 本方案拟采用2台103 kW（29RT）模块式水冷冷水机组，夏季冷冻水进出口水温7/12度，模块式水冷冷水机组输入功率20.7KW，蒸发器流量17.7m3/h，蒸发器承压能力1.0MPa，冷凝器流量22.2m3/h，冷凝器承压能力1.0MPa，单价约为9万元；冷冻水泵流量25m3/h，扬程32mH2O，功率4kW，工作压力1.0Mpa，两用一备，单价约为1万元；冷却水泵流量25.3m3/h，扬程25.2mH2O，功率3kW，工作压力1.0Mpa，两用一备，单价约为1万元；2台横流式超低噪音冷却塔，循环水量30m3 /h，功率0.75 KW，塔体扬程35kPa，补水量0.9m3/h，单价约为1.8万元，总价约9*2+1*3+1*3+1.8*2=27.6万元。

二层及夹层影厅、电影大堂及附属办公用房等考虑独立设置冷源， 本方案拟采用2台235.6kW（67RT）螺杆式水冷冷水机组，夏季冷冻水进出口水温7/12度，模块式水冷冷水机组输入功率47.3KW，蒸发器流量40.5m3/h，蒸发器承压能力1.0MPa，冷凝器流量50.8m3/h，冷凝器承压能力1.0MPa，单价约为18万元；冷冻水泵流量50m3/h，扬程32mH2O，功率11kW，工作压力1.0Mpa，两用一备，单价约为1.8万元；冷却水泵流量56m3/h，扬程25.2mH2O，功率7.5kW，工作压力1.0Mpa，两用一备，单价约为2万元；2台横流式超低噪音冷却塔，循环水量60m3 /h，功率1.5 KW，塔体扬程40kPa，补水量1.25m3/h，单价约为3.5万元，总价约18*2+1.8*3+2*3+3.5*2=54.4万元。

5. 冷热源经济分析

（1）运行费用比较

冷源系统运行费用的估算按夏季制冷期为150天，负荷率取：100％，30天；75％，55天；50％，40天；25％，25天。每天运行12个小时计算。

方案一：夏季冷源总用电功率为280KW，则夏季制冷耗电量为280×12×（1×30+0.75×55+0.5×40+0.25×25）=327600kWh；按每度电0.88元计算，则此方案的夏季运行费用为327600×0.88=288288元。

方案二：夏季冷源总用电功率为191.5kW，则夏季制冷耗电量为191.5×12×（1×30+0.75×55+0.5×40+0.25×25）=224055kWh；按每度电0.88元计算，则此方案的夏季运行费用为224055×0.88=197168.4元。

综上，冷源方案一：设备造价88.6（万元），电费28.8（万元）；冷源方案二：设备造价82（万元），电费19.7（万元）。

（2）空调冷热源方案的技术比较

风冷热泵机组能效比较高；机组通过调节压缩机的运行台数来调节制冷量的输出，使机组的制冷与空调负荷相匹配，部分负荷效率高；仅有一套冷水共用系统，布置方便；安装在屋顶，不占用建筑的功能使用面积；施工简单、无需专用机房、无需安排专人值守，可直接安装在屋顶或室外空间，管理维护费用低；安全性高；可靠性高，机组由数个模块组成，任何模块的临时停运检修，都不会影响其它模块的正常运行。

水冷冷水机组能效比高；每台压缩机可实现25%～50%～75%～100%四级调节或无级调节；包括冷冻水系统、冷却水系统；冷水机组均需占用较大的机房面积，土建投资比较大；冷水机组均需安排专人值守，每年要定期对冷却塔进行消毒、清洗，管理维护费用高；安全性高；技术成熟，运行效果稳定可靠。

6.结论

本影城冷热源初投资方案一比方案二多了6.6万， 方案二需设置制冷机房， 但是方案一年运行费用比方案二多了9.1万。且风冷热泵机组常年暴露在室外，时间长了，设备容易出现问题。鉴于以上原因，推荐采用方案二（水冷式冷水机组，夏季供冷）。

参考文献：

【1】 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB50736-2012），北京；中国建筑工业出版社，2012

【2】陆亚俊，马最良，暖通空调【M】，北京；中国建筑工业出版社，2003

【3】公共建筑节能设计（GB50189-2015），北京；中国建筑工业出版社，2015