超級市場空調系統(tǒng)技術經濟性比較

摘 要

摘要：計算了超級市場空調系統(tǒng)的冷負荷，對超級市場通常采用空調系統(tǒng)的技術經濟性進行了對比分析。關鍵詞：超級市場；冷負荷；空調系統(tǒng)；空氣調節(jié)器Technical and Economic Comparison
摘要：計算了超級市場空調系統(tǒng)的冷負荷，對超級市場通常采用空調系統(tǒng)的技術經濟性進行了對比分析。
關鍵詞：超級市場；冷負荷；空調系統(tǒng)；空氣調節(jié)器
Technical and Economic Comparison of Air-conditioning System in Super Market
WANG Yu-suo
Abstract：The cooling load of air-conditioning system in super market is calculated. The contrastive analysis of technical and economic efficiency of air-conditioning systems usually used in super market is performed.
Key words：super market；cooling load；air-conditioning system；air conditioner
1 超級市場空調系統(tǒng)負荷的計算
    一般情況下，超級市場的冷負荷由以下幾部分構成：①由于圍護結構的溫差傳熱形成的傳熱冷負荷，約35W/m2。②燈光、音響、計算機等電器散熱形成的冷負荷，約40W/m2。③人體散熱量：商業(yè)建筑的人員密度為0.1[1]，按極輕勞動強度考慮，顯熱得熱冷負荷系數(shù)取0.1[2]，經計算可得，人體散熱形成的冷負荷為7.91W/m2。④新風冷負荷：商業(yè)建筑的新風需求量為0.75L/(s·m2)[1]，對于寶雞地區(qū)，夏季空調室外計算干球溫度為33.7℃，夏季空調室外計算濕球溫度為24.8℃[2]。夏季室內計算溫度為26℃，計算相對濕度為50%。將室外新風狀態(tài)參數(shù)處理至室內空氣狀態(tài)參數(shù)，新風處理的比焓差為29kJ/kg。空氣密度取1.2kg/m3，經計算可得，新風冷負荷為18.1W/m2。
    經計算可得，超級市場空調系統(tǒng)的冷負荷為101.01W/m2，考慮余量系數(shù)1.2[2]，冷負荷應為121.2W/m2。超級市場的冬季熱負荷約65W/m2，由于室內燈光、電器、人員等得熱量的影響，熱負荷往往不足60W/m2。
2 空調設備方案的對比選擇
2.1 可選方案
    ① 方案1
    采用風冷式熱泵機組+室內空氣調節(jié)器的系統(tǒng)。此方案將冷熱源、冷熱水循環(huán)泵等置于室外，不占用室內面積。室內采用吊頂式或柜式空氣調節(jié)器，對室內空氣進行熱濕處理。在夏季，風冷式熱泵機組為空氣調節(jié)器提供冷水，冷水供回水溫度為7、12℃；在冬季，采用熱泵+輔助電加熱的方式為空氣調節(jié)器提供熱水，輔助電加熱裝置直接加熱循環(huán)熱水。該空調系統(tǒng)運行穩(wěn)定，使用壽命長，熱濕處理效果理想，但造價及運行成本比較高。方案1的空調設備工作流程見圖1。
    ② 方案2
    采用水冷柜式空氣調節(jié)器的系統(tǒng)，將冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵等設備置于室外，該方案基本不占用室內的使用面積。在夏季，水冷柜式空氣調節(jié)器通過制冷劑的蒸發(fā)直接對室內空氣進行熱濕處理；在冬季，采用電加熱的方式，電加熱裝置安裝在風道中，對室內回風進行等濕加熱處理。該方案的熱濕處理效果也比較理想，系統(tǒng)造價、運行費用比較低，但有噪聲、開式運行帶來的腐蝕問題。制冷工況下方案2的空調設備工作流程見圖2。
 
2.2 經濟性分析
   某超級市場為單層鋼結構型式，外圍護結構為240mm厚磚墻，外窗為塑鋼窗，屋頂為夾芯彩鋼板。空調面積為3680m2，設計冷負荷為446kW。采用方案1的系統(tǒng)分項造價見表1，系統(tǒng)造價為85.7×104元。單臺風冷式熱泵機組的電功率為80.2kW，單臺循環(huán)泵的電功率為11kW，單臺柜式空氣調節(jié)器風機的電功率為6kW。電價為0.8元/(kW·h)，空調系統(tǒng)每天9h運行。經計算可得，制冷工況下空調系統(tǒng)的運行費用為1406.9元/d。
表1 方案1的系統(tǒng)分項造價
設備
數(shù)量/臺
單價/元
總價/元
備注
風冷式熱泵機組
2
26.50×104
53.0×104
單臺制冷量為258kW
循環(huán)泵
2
0.85×104
1.7×104
1用1備
柜式空氣調節(jié)器
4
1.50×104
6.0×104
—
風道、水管、電輔助加熱裝置等
—
—
25.0×104
—
    采用方案2的系統(tǒng)分項造價見表2，系統(tǒng)造價為67.5×104元。單臺水冷柜式空氣調節(jié)器的電功率為38.1kW，單臺冷卻水循環(huán)泵的電功率為18.5kW，冷卻塔風機的電功率為5.5kW。電價為0.8元/(kW·h)，空調系統(tǒng)每天9h運行。經計算可得，制冷工況下空調系統(tǒng)的運行費用為1270.1元/d。經分析可知，方案2在系統(tǒng)造價、運行費用上均占有優(yōu)勢，經濟性優(yōu)于方案1。
表2 方案2的系統(tǒng)分項造價
設備
數(shù)量/臺
單價/元
總價/元
備注
水冷柜式空氣調節(jié)器
4
7.50×104
30.0×104
單臺制冷量為130kW
冷卻水循環(huán)泵
2
1.25×104
2.5×104
1用1備
冷卻塔、風道、
水管、電加熱裝置等
—
—
35.0×104
—
3 方案2的應用情況
    某超級市場的空調面積為4300m2，為單層鋼結構型式，外圍護結構為240mm厚磚墻+塑鋼窗帶。空調設備采用方案2。主要設備配置為：4臺水冷柜式空氣調節(jié)器，單臺制冷量為154kW；1臺冷卻塔，質量流量為150 t/h；電加熱裝置的功率為60kW。經逾2年的運行，夏季室內溫度維持在26℃左右，冬季在最冷的12月至次年1月能保證室內溫度為16～18℃。因此，在超級市場中，采用方案2是比較合理的。
參考文獻：
[1] GB 50189—2005，公共建筑節(jié)能設計標準[S].
[2] 電子工業(yè)部第十設計研究院.空氣調節(jié)設計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995.
[3] 田忠寶.空氣調節(jié)[M].西安：西安交通大學出版社，1994.
 
(本文作者：王玉鎖 寶雞市熱力有限責任公司 陜西寶雞 721000)