太阳能转轮除湿系统的经济性分析论文_史君宇

华商国际工程有限公司 北京市 100069

摘要:针对同一建筑分别采用太阳能转轮除湿空调系统及风机盘管加新风空调系统的情况做经济性分析,通过综合对比分析两种系统的初投资及年运行费用,论述了太阳能转轮除湿空调系统的经济性和可行性。

关键词:太阳能转轮;除湿系统;经济性分析

1.经济性分析基本方法

经济性分析是评价空调系统可行性及运行状况的重要指标,也是决定该系统能否被大面积推广使用的重要因素。因此在进行整个系统的设计构思时,完整详尽的经济性分析,准确的投资回收期以及投资回报率计算非常必要。本文旨在对同一建筑分别采用普通风机盘管加新风空调系统及太阳能转轮除湿空调系统时的初投资及运行费用进行综合性经济分析,从而得出相关结论。该建筑物位于北京市海淀区,总建筑面积16900m2,包括地上14290m2,地下2610 m2。建筑层数为地上10层,地下2层,建筑高度43.8m。改造前为综合教学实验楼,改造后为办公楼,主要建筑功能为办公室及会议室。

对比太阳能转轮除湿系统及常规冷凝除湿空调的经济性方法有两种。方法一为首先计算出太阳能转轮除湿空调相比常规空调方式初投资增加值,然后通过计算两种方式的年运行费用值计算出投资回收期。方法二为取较长运行年限为样本值,通过对两种方式各自的初期投资和总运行费用计算,从而对比分析。分析工程项目的经济性时,常用的方法即为投资回收期法。

投资回收期法的分析方法主要有两种,分别为静态分析法和动态分析法。以下将做分别的介绍和分析。

第一种方法为静态经济分析法。这种分析方法模型较为简化,使用最早且较为广泛,忽略了资金的利息及货币通缩因素。利用这种方法计算投资回收期的公式为:

 

太阳能转轮除湿系统的投资组成主要分为制冷系统,新风系统,太阳能系统。和常规空调相比,投资增长点在于太阳能集热器,电加热设备,除湿转轮等设备。

2.设备初投资费用分析

太阳能转轮除湿系统与常规空调系统各自的设备单价及数量如下所示:

2.1太阳能转轮除湿系统设备单价及数量:

太阳能集热器:单价0.06/m2,共1200 m2。冷却塔:单价20万,共2台。除湿转轮:单价16万,共1台。新风机:单价5.5万,共20台。电加热器:单价10万,共1台。换热器:单价4万,共2台。螺杆制冷机组:单价100万,共2台。表冷器:单价1.1万,共2台。冷却水泵:单价4.8万,共3台。冷冻水泵:单价5.5万,共3台。蒸发冷却器:单价1.4万,共1台。风机盘管:单价0.07万,共186台。合计投资503.52万元。

2.2风机盘管+新风空调单价及数量:

螺杆制冷机组:单价130万,共2台。冷却塔:单价20万,共2台。冷却水泵:单价4.8万,共3台。冷冻水泵:单价5.5万,共3台。新风机:单价4万,共20台。风机盘管:单价0.1万,共186台。合计投资429.5万元。

可以看出,仅就初投资考虑,太阳能转轮除湿由于多出太阳能集热系统及除湿转轮设备,与常规制冷方式初投资经济性相比并无太大优势。

3.年运行费用分析

中央空调系统年运行费用主要为电能消耗,太阳能转轮除湿空调系统及常规风机盘管加新风空调系统主要用电设备有螺杆制冷机组、冷却塔、冷却水泵、新风机、冷冻水泵、风机盘管,相应设备功率参考相关设备生产厂家获得。

考虑北京地区夏季空调季为6月至9月,冬季供暖时间为11月至次年3月,而北京地区商用建筑电价为0.84元/kWh,对比常规风机盘管加新风空调方式及太阳能转轮除湿空调方式的能耗及运行费用情况如表所示。

两种系统用电量及运行费用

由上表可得,太阳能转轮除湿空调系统的年用电量为1426297kWh,运行费用为119.7万元;而风机盘管加新风系统的年用电量为1784405kWh,运行费用为149.9万元。则太阳能转轮除湿空调系统相比传统空调系统年节电量为358108kWh,一年可节省的资金为30.2万。

4.综合经济性分析

由于动态经济评价法考虑了资金的时间价值,加入了通胀及利息等因素,所以这种方法对空调系统的经济性分析结果更为准确且具有现实意义,故本次研究采用投资回收期法中的动态经济分析评价法对太阳能转轮除湿空调及常规冷凝除湿空调进行经济性对比分析从而得出结论。

采用公式(5-2)对投资回收期进行计算,其中,取五年期贷款利率为6.55%,即=0.0655,=74.02万元,=30.2万元,带入公式可得=4.2。即太阳能转轮除湿系统形式的投资回收期约为4年。结合能耗分析情况,说明太阳能转轮除湿空调相比常规空调具有初期投资较高,但运行成本较低的特点,符合对空调系统的节能性及经济性期望,适合大面积推广于实际工程实践中。

参考文献

[1] 蔡岳峰.一种新型转轮除湿空调在长沙某工程项目中的应用研究[D].湖南大学,2011.

[2] 费千,蒋福伟.冰蓄冷空调的经济性分析[C].中国航海学会船舶机电与通信导航专业委员会2002年学术年会论文集(船舶机电分册).2002.

论文作者:史君宇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期

论文发表时间:2019/1/4

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