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《建筑節(jié)能雜志》2014年第八期

1初投資分析

空調(diào)系統(tǒng)初投資由兩部分組成：①主要空調(diào)設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)用；②設(shè)備安裝所耗管材、閥件、保溫材料和人工費(fèi)用等。不同廠家不同型號(hào)設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)用有很大差別，本文按照甲方要求對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行了選型，具體如下。

1.1主要設(shè)備地源熱泵系統(tǒng)的主要設(shè)備包括熱泵機(jī)組、地埋管、循環(huán)水泵等。螺桿冷水機(jī)組加蒸汽系統(tǒng)的主要設(shè)備包括螺桿冷水機(jī)組、冷卻塔、板式換熱器、循環(huán)水泵等。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)樓的冷熱負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，兩種方案的主要設(shè)備選型如表1所示。

1.2初投資比較空調(diào)系統(tǒng)的初投資是空調(diào)設(shè)備購(gòu)置及安裝費(fèi)用的總和。兩種方案的初投資費(fèi)用如表2所示。另外，螺桿冷水機(jī)組加蒸汽系統(tǒng)方案，冷水機(jī)組在屋頂設(shè)置冷卻塔需對(duì)屋頂加固，蒸汽供暖需要對(duì)原有蒸汽管道擴(kuò)容。根據(jù)甲方估算，屋頂加固費(fèi)用約為30萬(wàn)元，蒸汽管道擴(kuò)容費(fèi)為90萬(wàn)元；地源熱泵系統(tǒng)方案，鋪設(shè)地埋管時(shí)會(huì)破壞部分路面，路面復(fù)原費(fèi)用甲方估計(jì)為4萬(wàn)元。由表2可見，螺桿冷水機(jī)組加蒸汽系統(tǒng)方案的總初投資為299.7萬(wàn)元，地源熱泵系統(tǒng)方案的總初投資為360.9萬(wàn)元。對(duì)于該項(xiàng)目，地源熱泵系統(tǒng)方案比冷水機(jī)組加蒸汽系統(tǒng)方案的初投資高61.2萬(wàn)元，高出約20.4%。

2運(yùn)行費(fèi)用分析

空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間直接影響空調(diào)系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用，因此，在計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用之前應(yīng)先確定該空調(diào)系統(tǒng)的具體運(yùn)行要求。

2.1運(yùn)行時(shí)間根據(jù)該實(shí)驗(yàn)樓的使用情況，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行要求為：夏季供冷期為150d，每天運(yùn)行11h，其中空調(diào)系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間約占空調(diào)總運(yùn)行時(shí)間的10%，75%負(fù)荷的運(yùn)行時(shí)間約占空調(diào)總運(yùn)行時(shí)間的30%，50%負(fù)荷的運(yùn)行時(shí)間約占空調(diào)總運(yùn)行時(shí)間的50%，25%負(fù)荷的運(yùn)行時(shí)間約占空調(diào)總運(yùn)行時(shí)間10%；冬季供暖期為120d，每天運(yùn)行11h，其中滿負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間約占冬季空調(diào)總運(yùn)行時(shí)間的10%，60%負(fù)荷的運(yùn)行時(shí)間約占空調(diào)總運(yùn)行時(shí)間30%，30%負(fù)荷的運(yùn)行時(shí)間約占冬季空調(diào)總運(yùn)行時(shí)間的60%。

2.2年運(yùn)行費(fèi)用比較地源熱泵系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用主要包括熱泵機(jī)組、循環(huán)水泵等設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。螺桿冷水機(jī)組加蒸汽供暖系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用主要包括冷水機(jī)組、循環(huán)水泵、冷卻塔等設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用和供暖消耗蒸汽費(fèi)用。主要設(shè)備的功率參數(shù)如表3。運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算中，電費(fèi)以1.2元/kW•h，蒸汽消耗費(fèi)以260元/t計(jì)算。兩種方案年運(yùn)行費(fèi)用詳細(xì)計(jì)算結(jié)果如表4和表5。在該實(shí)驗(yàn)樓的運(yùn)行條件下，地源熱泵系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用是65.9萬(wàn)元，螺桿式冷水機(jī)組加蒸汽供暖系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用為79.7萬(wàn)元，地源熱泵系統(tǒng)比螺桿式冷水機(jī)組加蒸汽供暖系統(tǒng)每年節(jié)省13.8萬(wàn)元，節(jié)省17.3%。 4投資回收期分析本文分析的投資回收期是指在不考慮資金時(shí)間價(jià)值的條件下，以項(xiàng)目的凈收益即凈現(xiàn)金流量回收其全部投資所需要的時(shí)間[3]。投資回收期用于空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析是指用年運(yùn)行的節(jié)約來(lái)回收差額投資所需要的時(shí)間。K1、K2分別為地源熱泵系統(tǒng)、冷水機(jī)組加蒸汽供暖系統(tǒng)初投資；C1、C2分別為源熱泵系統(tǒng)、冷水機(jī)組加蒸汽系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用。對(duì)于本項(xiàng)目，與螺桿冷水機(jī)組加蒸汽系統(tǒng)相比，地源熱泵系統(tǒng)的投資回收期為：n=(K1-K2)/(C2-C1)=61.2/13.8=4.4年。因此，如果選用地源熱泵系統(tǒng)，其投資回收期為4.4年。

3結(jié)論

地源熱泵技術(shù)是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保的空調(diào)技術(shù)，目前被廣泛應(yīng)用，但因地埋管的施工安裝等，往往初投資較高，本文結(jié)合某工程實(shí)例分析了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng) 和螺桿冷水機(jī)組加蒸汽系統(tǒng)的投資回收期，經(jīng)分析得到本項(xiàng)目如果采用地源熱泵系統(tǒng)，其投資回收期為4.4年。但本工程案例為擴(kuò)建工程，受項(xiàng)目條件所限，螺桿冷水機(jī)組加蒸汽系統(tǒng)方案中產(chǎn)生了屋頂加固費(fèi)用30萬(wàn)元和蒸汽擴(kuò)容費(fèi)用90萬(wàn)元。對(duì)于新建項(xiàng)目此部分費(fèi)用會(huì)有變化，地源熱泵系統(tǒng)方案的投資回收期可能會(huì)變化。

作者：許世雄周亞素黃凱單位：東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院