中央空调运行费用分析Create self, pursue no self. This is a classic motto, so remember it well.中央空调运行费用分析1. 引言中央空调系统的运行费用在选择空调方案、制定物业收费等工作中都起到了关键的作用.通常设计研究和开发商都是简单地以楼宇在冬夏季的电量电费差异来计算中央空调供冷的运行费用.由于没有认真分析和考虑在投资、运行、维护等全方面的费用,上述计算的结果不能反映实际真实的运行支出.本文将对构成中央空调系统运行费用的各要素进行基本分析,目的是为了在进行供冷方案选择时能有一个全面客观的比较依据.2. 中央空调系统运行费用构成和估算中央空调系统运行费用包括直接能源消耗、维护费用、投资摊销三大部分.2．1 直接能源消耗直接能源消耗包括冷冻站制冷和供冷的直接水、电费用支出.由于末端设备由各楼层电力系统供电,所以已经计入用户电费中,在空调中不再重复计算.冷冻站相关设备包括冷水机组、冷冻冷却水泵、冷却塔等.由于冷冻机在不同负荷情况下的效率都不同,所以严格地说电耗的计算应该采用实时的方式,通常在方案计算时可以按照全年的需冷量冷吨小时来乘以系统的供冷效率COP来得出全年的运行电费,需要强调的是此处的系统效率不是冷水机组的EER值,必须考虑冷却塔、水泵等的电耗.通常对于使用离心式冷水机组的系统,供冷系统的综合效率为RTh,即1冷吨小时的冷负荷需要度的电耗.运行的直接水费主要是冷却水系统的补水,以补充冷却塔中水的蒸发消耗.系统冷却水循环量一般为RTH,补水参数为2%,则运行水费为RTh,即RTh.2．2 维护费用中央空调系统的维护费用包括有多项内容,主要有：1）人力费用中央空调冷站需要配备固定的操作和简单维护修理人员,同时负责各楼层末端系统的维护和基本维修.对于1000RT的容量,需要配备1名主管、4名技术工人,含税、保险、福利因素后的年薪合计约20万元.2）保养费用中央空调系统的保养通常有两种方式,即委托专业公司和自行保养.从生命周期总费用对比来看,反而是前者的专业保养更为节省.合同包括了管道清洗、电气检查、机械维护维修等内容.通常1冷吨年合同金额为200元.3）冷却水处理及冷却塔维护由于在国内的项目建设中大都采用进口原装或组装的冷水机组和水泵,所以其维护维修量相对较少.而冷却塔通常是国产设备,加上气候和环境条件复杂,冷却塔的维护维修量相对比较明显,需要在运行费用中单独考虑.冷却水的加药处理和冷却塔易损件更换,通常的费用指标为每冷吨每年30元.4）制冷剂补充冷水机组的制冷剂泄露因型号和使用年限而各异,对于离心式机组而言,每冷吨年泄露量大约在2~8磅之间,换算结果为每冷吨每年补充制冷剂的费用为67元.2．3 投资摊销投资摊销包括空调系统投资和更换的费用,以及投资的利息,保险等等与资本有关的因素.1）空调系统投资摊销空调系统中的设备、安装等项目均应根据其不同的服务年限即生命周期来进行摊销,其含义是在生命周期满后需要进行更换.虽然在实际中可能有些设备的服务时间超过了生命周期,但是由于其服役时间过长,维护维修费用、运行能耗都大大增加,所以在摊销分析时用生命周期来作为依据是能符合实际的情况的.按照进口件国内组装的冷水机组,价格为每冷吨1900元,生命周期为20年.国产冷却塔的价格为每冷吨250元,生命周期为10年.冷冻冷却水泵的估算价格为每冷吨350元,生命周期为20年.末端设备的估算价格为每冷吨2000元,生命周期为10年.安装及更换的估算为每冷吨3500元,生命周期为10年.2）建筑和电力系统投资摊销冷冻站的设计面积指标一般为每冷吨平方米,建筑成本为2000元/m2,因此建筑投资的指标为每冷吨300元,生命周期为50年.空调系统配套的电力系统投资估算为1275元/KWH,折合为每冷吨1280元,生命周期为20年.3）利息摊销中央空调系统和附属的建筑、电力系统的一次投资估算一般为每冷吨12000元,资金利息按照年8%计算.4保险保险费用为资产价值的千分之三,相当于每冷吨每年36元.3. 案例计算和分析为了清楚表达各项费用的情况和对比,我们选择某建筑面积为124,000平方米的建筑群其中商业68,000平方米,办公30,000平方米,宾馆26,000平方米作为分析对象.中央空调系统装机负荷为7600冷吨,年供冷时间为1,800小时.当地的水费单价为元/m3,电费单价为元/kwh.建筑群年供冷量为RTh.每年的各项费用支出详见表1所示.表1 典型项目年运行费用分析从表中可以看出,中央空调的运行费用远远不止是直接的水电费用,按照单位冷量来计算,每RTh的综合运行费用达到了元,而直接的水电费用仅仅是元/RTh.所以在运行费用计算中必须全面地考虑各项要素.图1和图2清楚地表示了各项费用的支出对比情况.38%14%投资摊销48%图1 运行费用构成1%图2 分项目构成分析4. 结论4．1 中央空调运行费用包括直接能源消耗、运行维护和投资摊销三大部分.4．2 通过对典型案例的分析,投资摊销占总运行费用的48%,直接能源消耗占38%,维护费用占14%.按照冷量计算,每RTh的运行费用为元.。
9.9kW/m3
0.87.92kW/m30m30元#DIV/0!
元/m2
元#DIV/0!元/m20元#DIV/0!元/m238.4kW/kg 0.830.72
KW/kg
冬季采用锅炉供热
天燃气锅炉
V需=Q热/Q标准天然气=
标准天然气燃烧值 :q标准天然气=
锅炉的能源利用系数:η=1m3标准天然气实际提供的热量:Q标准天然气=q标准天然气×η=
产生h KW的热量需要的燃气:采用电锅炉为热源电锅炉供热所需费用=
平均每平方米冬季运行费用=
燃油锅炉
燃气锅炉所需的费用=
平均每平方米冬季运行费用=
采用城市管网费用平均每平方米冬季运行费用=
城市管网所需的费用=
标准柴油燃烧值 :q标准油=锅炉的能源利用系数:η=1kg标准油实际提供的热量:Q标准油=q标准油×η =
0元0元#DIV/0!元/m2
产生h KW的热量需要的油:
V需=Q热/Q标准油=燃油锅炉所需的费用=
平均每平方米冬季运行费用=
数综合指标IPLV值(kW/kW”即IPLV=0.01A+0.42B+0.45C+0.12D,其中A 的COP值(kW/kW。
住宅中央空调初投资及运行费用比较1可再生能源站系统初投资与运行费用分析1.1可再生能源站系统初投资本项目业态主要为商业建筑，供能建筑面积110万m2,其中商业面积40万近，住宅面积70万近，住宅接入费按照110元/m2收取，商业接入费按照150 元/m2,收取可再生能源站系统总投资为13700万元。
1.2可再生能源站系统运行费用本项目空调冷负荷50.8MW，热负荷17.29MW。
夏季运行180天，冬季运行90天，平均每天10小时。
1、夏季空调系统供冷运行分析2、冬季空调系统供暖运行分析采用可再生能源站系统的全年供冷量为5850万KWh ，运行费用为3520.5万元；全年的供热量为1918万KWh ，运行费用为1054.9万元。
可再生能源站系统用户全年总运行费用为4575.4万元/年，合46.2元/W. 年。
2传统供能系统初投资与运行费用分析2.1传统供能系统造价传统供能系统主要指采用常规电冷机+锅炉的形式进行制冷与采暖。
参考《北辰三角洲可再生能源区域供冷（供热）可行性研究报告》负荷分析，可以得出本项目总供冷负荷为50806kW，总供热负荷为30459kW。
系统造价具体见表2-1.注：以上价格经初步估算得出，投资仅限于能源站设备投资和冷却塔投资等，不包括末括费用，具体投资额还需根据施工图预算确定。
传统供能系统总投资约18713.59万元,合单位造价为189元/m?。
2.2、传统供能系统运行费用1、夏季空调系统供冷运行分析用电费用：20年周期内空调系统夏季运行主机COP为3.5 （主机前期COP高，随着主机磨损会逐年下降，综合取3.5），水泵按装机功率的80%进行计算，则系统主机运行费用为：全年总供冷量为5850万kW・h。
考虑20%s损耗，那么夏季空调系统主机的耗电量为：Q1=Q 冷X1.2/3.5=2005.7万KW・h水泵及冷却塔总配电量为1818kW，制冷季水泵电耗为Q2=Q 水泵X180X10X80%=261万KW・h空调供冷模式下总运行费用为：S=2266.7X1.010=2289.4万元。
水源热泵中央空调系统运行费用及与风冷冷水机组+电锅炉系统的比较以下计算均依据：（1）制冷季120天，每天16小时（2）供暖季120天，每天14小时（3）全年提供生活热水,每天生活热水用量46吨（4）电费为0.6元/KWh（5）空调使用季节系数0.51（不同时间，系统运行负荷不同，只有很少的时间系统能达到满负荷运行。
通常10%的时间，负荷在90%以上；30%的时间，负荷在60%以上；60%的时间，负荷在40%——根据美国ARI标准和中国行业标准JB/T4329-97）。
水源热泵中央空调系统运行费用⒈夏季供冷运行费用：夏季高峰供冷时，三台机组均工作，所以主机夏季总耗电量：(191.5kW×2＋83.2kW)×120天×16h×0.51=456503kWh一般辅助设备（末端、水泵、电子仪器）的耗电约是主机设备的耗电的30%。
辅助设备耗电 456503 kWh×30%=136951 kWh总耗电费用：（456503 kWh+136951 kWh）×0.6=356072元单位面积空调费用： 356072/23000=15.48元/㎡⒉冬季供暖运行费用：冬季供热高峰时，热负荷也仅有1629kW，一台空调机组满负荷运转，另一台部分负荷运转，为准确确定机组耗电量，计算耗电量时按满负荷效率计算。
实际工作时部分负荷效率稍微高一些，但误差不大。
所以主机冬季总耗电量：1629/4.3927×120天×14h×0.51=317738kWh辅助设备的耗电 136951 kWh总耗电费用：（317738 kWh+136951 kWh）×0.6=272813元单位面积供暖费用 272813/23000=11.86元/㎡⒊生活热水总费用：根据系统特点，生活热水在夏季可以免费得到。
冬季和过渡季节生活热水耗电量：12.55kWh/吨×46吨/天×（120+120）天=138552 kWh生活热水费用：138552×0.6=83131元单位生活热水费用：12.55×0.6=7.53元/吨全年生活热水总费用：83131元考虑到夏天免费的生活热水，分摊后全年生活热水单位成本：83131/（46×365）=4.95元/吨⒋全年空调总运行费用：356072元+272813元 = 628,885元/年全年供冷、供热的单位费用：628885元/23000=27.34元/㎡风冷冷水机组+电锅炉中央空调系统运行费用⒈夏季供冷运行费用：夏季高峰供冷时，三台风冷机组BE/SRAT2422满负荷工作，机组参数为：制冷量777kW，耗电量250kW。
