住宅中央空调与分体空调初投资及运行费用对比

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m 2，其中商业面积40万㎡，住宅面积70万㎡，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。

表1-1可再生能源站系统接入费统计

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

表1-2可再生能源站系统夏季能源使用费统计

2、冬季空调系统供暖运行分析

表1-3

可再生能源站系统冬季能源使用费统计

采用可再生能源站系统的全年供冷量为5850万KW•h，运行费用为3520.5

万元；全年的供热量为1918万KW•h，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/㎡. 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.

表2-1传统能源系统造价

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/㎡。 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k W•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K W•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X 180X10X80%=261万K W•h

空调供冷模式下总运行费用为：S=2266.7×1.010=2289.4万元。

2、冬季空调系统供暖运行分析 系统全年供热量为1918万K W•h，则

空调系统燃气消耗量：V =

1918⨯1.2

=299. 7万m 3

0.8⨯9. 6

则燃气费用为：S 热=299. 7⨯3. 88=1162. 8万元电费：S 电=870X90X10X1.01X0.8=63.2万元 冬季总费用：S 总=1162.8+63.2=1226.0万元 3、全年系统水费

系统耗水夏季主要为冷却塔蒸发耗水，冬季主要为锅炉损耗水。 Q=5850*0.004+1819*0.003=28.8万T S 水=28.8x3.5=100.8万元 4、全年系统能源费用

运用传统供能系统的全年供冷量为35850万k W•h，运行费用为2289.4万元/年，全年的供热量为1918万K W•h，运行费用为1226.0万元。水费为100.8万元，全能能源费用共计3616.2万元。

5、投资折旧成本分析

整个工程按照20年折旧，则每年折旧费为779.31万元； 6、维修费分析

一般维修费按照一类费用投资额的5%考虑，则每年维修费为693.45万元。 7、人工管理

能源站管理按照3班共18人进行设置，每年人工管理费为210万元。

8、运行空耗分析

由于供冷供热季初期和末期，机房内设备不能达到标准工况下运行，效率下降非常严重。同时随着年限的推移，设备效率下降很快。另外机房管理人员一般由非专业人员组成，不能严格按照正常流程操作设备，造成能源的浪费。综合实际运行中的多种不利因素，根据工程实践，本项目运行空耗费按能源成本的20%计算，运行空耗费为390.34万元。

9、资金成本分析

采用传统能源形式初投资比采用可再生能源形式初投资高出6223万元，每年按10%资金成本进行计算，则每年的622.3万元。

10、运行费用汇总

根据前文分析，系统运行费用主要包括能源成本、设备折旧、维修费用、人工管理成本、空耗成本以及资金成本，总运行费用为6311.66万元/年，合63.75元/㎡. 年，0.81元/kWh总费用汇总如下表。

表2-2传统能源年运行成本

3 两种供能方案比较

3.1初投资比较

可再生能源站系统接入费12490万元，折合单位面积初投资费用为126.2元/m2。传统供能系统总投资约18713.59万元（不包括末端投资），折合单位面积投资额约为189.0元/m2。可再生能源站系统较传统供能系统初投资减少6223.59

万元，降幅为33.2%。

图3-1初投资比较

3.2运行费用比较

可再生能源站系统全年总运行费用为4575.4万元/年，折合单位面积46.2元/㎡. 年；传统供能系统全年总运行费用为6311.66万元/年折合单位面积63.75元/㎡. 年；可再生能源站系统较传统供能系统年运行费用减少1736.26万元，降幅为27.5%。

图3-2运行费用比较

综合初投资，年运行费用等方面因素，本项目采用的可再生能源站方案更具优势。

表2-3 可再生能源系统与传统能源系统对比表

4 实际案例参照 1 金源大厦

金源大厦是集酒店、办公于一体的综合性商业建筑，位于长沙市芙蓉中路，总建筑面积52000㎡，安装了3台4221kW 离心式冷水机组，2台1512kW 直燃机，2台513kW 螺杆式风冷热泵。空调系统初投资为1640万元，折合单位面积219元/㎡，运行费用电费每年为255万元，燃气费105万元，合计360万元，其他人工管理费用及维修成本约280万元/年。折合单位面积123元/㎡。

分析：由于金源大厦前期装机容量过大，导致初投资较高，运行能源成本也较高，有2台主机基本从未投入使用过。

图4-1 系统流程图

住宅集中供能分析

集中供能系统是中央空调系统，主要由能源站冷热源、室外热力管线、小区内二次换热站、居民楼内末端系统组成。常规家用空调一般由居民根据房间大小及使用情况购买小型家用分体空调。

中央空调系统完全区别于常规家用空调，中央空调系统需要室内风循环及水循环，对建筑本身高度要求较高，局部需要吊顶。中央空调系统的投资及运行费用均高于常规家用空调，但是空调效果也优于家用空调。本文从初投资、运行成本、管理成本等三个方面来分析住宅类建筑集中供能的优略状况。 1、初投资分析

以一个100㎡的房子为例，若住宅楼由常规的家用空调系统改为中央空调系统，安装风机盘管的位置需要进行吊顶装修，每户住宅均需增加空调盘管与计量表。一个住宅小区内需建设一个二次换热站。二次换热站及空调末端安装约增加120元/㎡，中央空调冷热源接入费为110元/㎡。而常规家用空调100㎡房子需安装1台柜机约5000元，3台挂机约8000元，分体机一般使用寿命为10年，实则10年之后需更换设备。对比如下表

表1 初投资对比

2 运行费用分析

根据江亿院士主编的《中国建筑节能年度发展研究报告2009》能耗调查数据，100㎡住宅建筑平均能耗为684.2kWh/月，全年制冷采暖共9个月，累计能耗为6157.8kWh 。采用集中供能，能源单价为0.55元/kWh，则全年能源费为3386.8元。

住户自用分体空调加壁挂炉采暖系统，冬夏用能比一般保持在3：7，即冬季累计能耗为1847.3kWh ，夏季累计能耗为4310.5kWh 。夏季使用分体空调，前3年COP 一般为2.5左右，3-10年COP 约1.2，此处取加权平均COP 为1.8。空调运行有约20%空耗，则平均每年夏季用电量为2873.6kWh 。冬季采暖分体机主要依靠电辅热，辅热热效率为0.8左右，综合采暖效率约为0.9。则平均每年冬季用电量为2463kWh ，则全年直接能源费用为（2873.6+2463）X0.6402=3416.5

元。另平均每年分体机需添加制冷剂及其他偶发性维修，平均每年约200元，则共计全能空调费用为3616.5元。

住宅采用集中供能每年运行费用比采用分体机运行费用每年节能约229.7元。

3 能源使用稳定性及舒适度

家用常规空调由于主机是通过不断的开启与关闭来实现调温的， 比如我们设定室内温度在26度，当温度降至26度不可能马上关机，至少得达到24度时才停机，当室温再次升高时，至少 得28度才能再次开机，这样一来，室温总是在24~28度之间徘徊，而且家用常规空调不具备除湿效果，所以我们总感觉不舒服。

集中供能属于中央空调，空调品质与档次要远高于家用常规空调。使用集中供能控制方便，温度恒定，整体效果显著。