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摘 要

本设计的研究对象是位于江苏常州的华博大厦，通过计算地源热泵、空气源热泵、冷水机组 燃油锅炉、冷水机组 燃气锅炉、冷水机组 电锅炉、溴化锂机组和冰蓄冷机组这些常见的空调冷热源方案的一次能耗量、全年费用、CO₂ 、SO₂ 及烟尘的排放量, 分析这些方案的能源利用率、耗能过程中造成的温室效应和大气污染情况，从中选择最优方案。

关键词：空调冷热源；能耗；费用；能源利用率；大气污染

Energy consumption analysis for cold and heat source of air conditioning Systems

Abstract

The research object of this design is located in Hua Bo Building,,which is in Changzhou, Jiangsu Province. The once energy consumption, annual cost, CO₂, SO₂ and dust emissions of common air conditioning systems’s cold and heat source projects are calculated, including ground source heat pump, air-source heat pumps, chillers and oil-fired boilers, chillers and gas boilers, chillers and electric boiler, lithium bromide units, ice storage air-conditioning units. Based on the comparison of these programs’ energy efficiency and greenhouse effect, air pollution in the process of energy dissipation so as to choose the best project.

Keywords: cold and heat sources; energy consumption; costs; energy efficiency; air pollution.

目 录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 设计基本资料 01

1.1 工程概况 01

1.1 基本资料 01

第二章 冷（热）负荷计算 02

2.1 冷负荷计算 02

2.2 热负荷计算 04

第三章 方案选型 05

3.1 地源热泵方案 05

3.2 空气源热泵方案 05

3.3 电制冷＋燃油、燃气和电锅炉方案 05

3.4 溴化锂机组方案 07

3.5 冰蓄冷方案 07

第四章 冰蓄冷方案主要设备选型计算 09

4.1 机组 09

4.2 蓄冷设备容量 11

4.3 板式换热器计算 11

4.4 循环泵及其他辅助设备的设计与选型 12

第五章 初投资 17

5.1 方案一 地源热泵 17

5.2 方案二 空气源热泵 17

5.3 方案三 电制冷＋燃油锅炉方案 17

5.4 方案四 电制冷＋燃气锅炉方案 18

5.5 方案五 电制冷＋电锅炉方案 18

5.6 方案六 溴化锂机组方案 19

5.7 方案七 冰蓄冷方案 19

第六章 绘制各方案设备负荷性能曲线 20

6.1 热泵、冷水及冰蓄冷机组 20

6.2 溴化锂机组性能曲线图 21

第七章 能耗计算 22

7.1 地源热泵方案 22

7.2 空气源热泵方案 26

7.3 电制冷＋燃油锅炉方案 30

7.4 电制冷＋燃气锅炉方案 34

7.5 电制冷＋电锅炉方案 38

7.6 溴化锂机组方案 42

7.7 冰蓄冷方案 45

第八章 方案比较 51

8.1 能耗计算结果 51

8.2 环境影响分析 52

8.3 总结 53

参考文献 54

致谢 55

第一章 设计基本资料

1.1 工程概况

本建筑位于江苏常州，地下二层，地上10层，建筑面积约为9500m²，办公用楼。

建筑资料：

墙：外墙为200mm现浇混凝土剪力墙，内墙为240砖墙

门窗：铝合金框，木制门用于各房间内门

屋面：预制钢筋混凝土板，带防水层，刚性层及保温层

1.2 基本资料

1.江苏电力公司提供的峰谷电价和峰谷时段计算。

峰谷电价：

平段电价＝0.56元/kWh；

高峰电价＝平段×180％；

低谷电价＝平段×48％

峰谷时段：

高峰6小时10－12、18－22；

低谷8小时0－8；

平段10小时

2.主要设备估算价格指标

(1) 螺杆式冷水机组 700-1000元/kW

(2) 水泵 5000-10000元/100m²/h （流量）

(3) 溶液泵 7500-15000元/100m²/h （流量）

(4) 板式换热器 1000-1500元/m²（传热面积）或150-170元/kW

(5) 自动控制 45-60元/kW（蓄冷系统取90元/kW）

(6) 供电部分 250-300元/kW

(7)冰蓄冷装置 150-200元/kWh

第二章 冷（热）负荷计算

2.1 冷负荷计算

按面积指标法，由单位面积冷负荷╳ 建筑面积=最大冷负荷

查《蓄能空调技术》^[1]，得科研办公冷指标为151w/m².

最大冷负荷：9500×151=1434500w=1434.5kW

1. 查《蓄能空调技术》，得：

表2-1 建筑物逐时冷负荷系数

逐时冷负荷=逐时冷负荷系数╳最大冷负荷，计算如下：

表2-2 逐时冷负荷

2.绘出逐时冷负荷图

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