空调节能改造方案

上海机电大厦空调改造项目 方 案 书 施工单位: 福建省工业设备安装有限公司 二〇一二年九月 目  录 一、    工程概况    2 二、    空调使用现状    2 三、    空调改造方案    3 四、    空调节能改造设备选型    4 五、    方案说明    5 六、    改造经济性分析及计算    6 一、 工程概况 项目为上海机电大厦，位于恒丰路（靠近上海火车站），大楼共有25层，建筑面积约为3万平方米；现其中，1至4层和18至25层为酒店，其它为办公、餐饮用，现打算把大部分酒店改为办公楼使用。 上海机电大厦夏天原配置2台制冷量为105万大卡（1221KW）的水冷螺杆式冷水机组提供冷源，冷冻水泵和冷却水泵都为3台（两用一备），冷水机组和水泵放置于地下室，冷却塔放置于锅炉房屋面；两台供汽量分别4t/h(2800KW)和1t/h(700KW)的燃油蒸汽锅炉为大楼提供采暖和生活热水。 二、 空调使用现状  大楼为办公酒店式建筑，冬夏季室内空调系统运行时间长，其中，需要制冷的季节为5月至10月，需要采暖的季节为11月至3月，其余为过渡季节。 经过我方调查，夏天制冷季大部分时间只开启一台冷水机组即可满足整个大楼的冷负荷，开启两台机组的时间不足一个月；因此，可以推断，大楼的夏天冷负荷比一台机组的冷负荷稍大。即1台机组制冷量为1221KW,我方得出，机电大厦夏天的最大冷负荷在1500-1600KW左右。 我方又根据大厦在全年实际的锅炉耗油量，即极冷时耗油2.5t/天，不采暖季节大都在0.3-0.5 t/天之间；得出，大楼的热负荷应该在1000-1200KW之间。 下表为我方根据实际调查得出的设计依据： 设计值说明 类型 数值 单位 备注 夏季最大冷负荷 1600 KW 　 冬季最大热负荷 1200 KW 根据耗油量计算 每月使用时间 小时 根据大楼水泵实际运行小时数而定　 峰时段电价 1.13 元/度 (8-11时、13-15时、18-21时) 平时段电价 0.68 元/度 (6-8时、11-13时、15-18时、21-22时) 谷时段电价 0.33 元/度 (22时-次日6时) 0号柴油价格 8050 元/吨 价格可调 0号柴油热值 9600 千卡/千克 　 三、 空调改造方案  空调改造原因： ● 整个大楼空调系统已经运行将近20年，设备老化严重，维护费用和成本高； ● 原使用设备已经比较落后，且运行性能和稳定性已大幅下降； ● 汽油、柴油价格不断上涨，运行成本大幅度提高，运行整个系统已经不再具有经济性； 空调改造方案： ● 取消原有燃油锅炉提供采暖热水，节约燃油费用； ● 冬季采用晚上的低价电，电加热蓄热，白天不需开锅炉，水箱放热提供采暖热水； ● 取消原有机组冷却塔，新购两台冷却塔； 四、 空调节能改造设备选型  ● 为原螺杆冷水机组配置两台400吨的开式冷却塔，冷却塔放置于裙楼4层平台，重新连接冷却水管； ● 配置两台制热量为800KW的电热水机组，电热水机组利用晚间的低价电运行，电热水机组放置于原冷水机房； ● 配置一个容量为200吨的保温热水箱，储存晚间加热的采暖热水，水箱高4米，放置于原冷水机房，最高储水温度为85℃，水箱热容量为10530KW；当水箱出热量不足时，在白天利用平时电价启动电热水机组，提供采暖热水； ● 根据电热水机组配置2台热水泵为水箱加热，水泵和机组一一对应，放置于原冷水机房。 ● 空调一次侧热水为开式系统，配置2台换热量为800KW的板式热交换器，在板换一次侧配置3台水箱循环泵（两用一备），在板换二次侧配置3台采暖循环泵（两用一备）。 主要设备表 序号 类型 参数 数量 单位 1 开式冷却塔 流量：400m3/h 2 台 2 电热水机组 制热量：800KW 2 台 3 不锈钢保温箱 有效容量：200m3 1 台 4 空调采暖热水泵 流量：150m3/h  扬程：35m 3 台 5 热水泵 流量：100m3/h  扬程：15m 2 台 6 水箱热水泵 流量：150m3/h  扬程：15m 3 台 7 采暖板式热交换器 换热量：800KW 2 台 五、 改造经济性分析及计算      回收能耗表           制冷周期 制冷循周期(5月至10月) 运行数量 单位 额定耗电量 （KW） 额定总耗电量 （KW） 额定燃油耗量 （kg/h） 改造前 螺杆式冷水机组 2.0 台 252.0 504 0.0 冷却塔 2.0 台 11.0 22 0.0 冷冻水泵（二用一备） 2.0 台 45.0 90 0.0 冷却水泵（二用一备） 2.0 台 55.0 110 0.0 合计 　 　 　 　 726 　 改造后 螺杆式冷水机组 2.0 台 252.0 504 0.0 冷却塔 2.0 台 11.0 22 0.0 冷冻水泵（二用一备） 2.0 台 45.0 90 0.0 冷却水泵（二用一备） 2.0 台 55.0 110 0.0 合计 　 　 　 　 726 　 供暖周期 供暖循环周期(11月至3月) 运行数量 单位 额定耗电量 （KW） 额定总耗电量 （KW） 额定燃油耗量 （kg/h） 改造前 燃油锅炉（4t/h） 1.0 台 5.5 5.5 272.0 采暖循环泵（两用一备） 2.0 台 45.0 90 0.0 　 　 　 　 　 95.5 　 改造后 电热水机组 2.0 台 800.0 1600 0.0 热水泵 2.0 台 7.5 15 0.0 水箱循环泵 2.0 台 18.5 37 0.0 采暖循环泵 2.0 台 30.0 60 0.0 合计 　 　 　 　 1712 　 全年电费、燃油费统计 月份 模式 改造前设备额定总耗电量（KW） 改造后设备额定总耗电量（KW） 当月巅峰时负荷率 当月平时负荷率 当月谷时负荷率 1.13元/度的使用时间（小时） 0.68元/度的使用时间（小时） 0.33元/度的使用时间（小时） 每天燃油耗量 （吨/天） 使用天数 改造前总耗电量 （KWH） 改造后总耗电量 （KWH） 改造前电费 (元) 改造后电费 (元) 改造前燃油总耗量 （吨） 改造后燃油总耗量 （吨） 改造前燃油总支出 （元） 改造后燃油总支出 （元） 改造前运行 总费用(万元） 改造后运行 总费用(万元） 1月 供暖 95.5 1712 65% 54% 35% 163 211 106 1.9 31 24492 439060 19985 144890 59 0 474145 0 49.4 14.5 2月 供暖 95.5 1712 48% 37% 27% 125 181 147 1.68 28 15972 286329 12093 94488 47 0 378672 0 39.1 9.4 3月 供暖 95.5 1712 32% 27% 21% 109 167 132 1.21 31 10234 183461 7549 60542 38 0 301955.5 0 31.0 6.1 4月 过渡季节 0 0 0% 0% 0% 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0 0.0 5月 制冷 726 726 40% 26% 14% 26 35 29 0 21 17105 17105 13997 13997 0 0 0 0 1.4 1.4 6月 制冷 726 726 58% 38% 20% 65 79 82 0 30 61078 61078 49620 49620 0 0 0 0 5.0 5.0 7月 制冷 726 726 85% 55% 34% 245 249 248 0 31 312283 312283 258962 258962 0 0 0 0 25.9 25.9 8月 制冷 726 726 75% 49% 30% 245 248 242 0 31 273884 273884 227824 227824 0 0 0 0 22.8 22.8 9月 制冷 726 726 60% 39% 24% 168 173 187 0 30 154747 154747 126755 126755 0 0 0 0 12.7 12.7 10月 制冷 726 726 42% 27% 17% 35 43 41 0 10 24195 24195 19505 19505 0 0 0 0 2.0 2.0 10月 过渡季节 0 0 0% 0% 0% 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0 0.0 11月 供暖 95.5 1712 28% 25% 21% 128 139 151 1.16 30 9741 174621 7114 57625 35 0 280140 0 28.7 5.8 12月 供暖 95.5 1712 49% 40% 28% 151 225 198 1.42 31 20973 375980 15578 124073 44 0 354361 0 37.0 12.4 总计 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 304 924704 2302742 758984 1178282 222 0 1789273.5 0 254.8 117.8 表格内容及公式说明： ● 设备额定总耗电量：该月运行的空调设备总装机容量（改造前为原系统，改造后为我方新配置系统）。 ● 负荷率：即该月所运行设备制冷、热量占所配置设备额定运行时制冷、热量的百分比（负荷率的具体数值是我方根据大楼的实际每月运行电费、燃油量及整体运行情况的估算值）。 ● 分时电价：根据当地供电政策而得出的数据。 ● 燃油耗量：根据大楼锅炉房每月及全年的实际燃油量。 ● 公式1：月总耗电量=空调设备的总装机容量x（该月巅峰负荷率x该月巅峰运行小时数+该月平时负荷率x该月平时运行小时数+该月谷时负荷率x该月谷时运行小时数）； ● 公式2：月总电费=空调设备的总装机容量x（该月巅峰负荷率x该月巅峰运行小时数x巅峰时电费+该月平时负荷率x该月平时运行小时数x平时电费+该月谷时负荷率x该月谷时运行小时数x谷时电费）； ● 公式3：月燃油费=月平均每天燃油耗量x每月使用天数 ● 公式4：月运行总费用=月总电费+月总燃油费               投资回报期计算 时间 初投资 （万元） 一年运行费用 （万元） 二年运行费用 （万元） 三年运行费用 （万元） 五年运行费用 （万元） 回收周期 (年) 改造前 0 255 510 764 1274 　 改造后 404 118 236 353 589 2.9