郑州某大型商业综合体冷热源技术方案分析

摘要：针对目前国内商业地产开发量越来越大的趋势，本文就如何合理地确定商业综合体的空调冷热源方案，在初投资和运行经济性方面，提出了一些建议。
关键词：商业综合体空调冷热源经济比较

为了维护国家经济的平稳增长，避免经济增长过度依赖房地产开发，政府对房地产尤其是住宅地产推出了一系列调控政策，众多地产商纷纷转行开发商业地产。我院有幸承接了某大型商业地产商在郑州开发的商业综合体，作为暖通专业负责人，我对几种空调冷热源方案做了比较，以期对类似项目空调冷热源方案选择具有借鉴意义。
一、工程概况
本项目位于河南省郑州市中原西路，商业部分主要功能用途为百货、地下超市、电影院、电玩、KTV、酒楼。商业中央空调部分总建筑面积为10.3万平米。商业部分建筑高度低于40米。
二、设计依据
1、现行国家规范与当地市政部门的规定。
2、郑州室外空气计算参数
3、市政条件
商业电价：0.727元/度（本项目电压等级为1-10千伏）

电压等级	尖峰 18：00-22：00	高峰 8：00-12：00	平段 12：00-18：00 22：00-24：00	低谷 0：00-8：00
不满1千伏	1.270	1.124	0.761	0.398
1-10千伏	1.212	1.073	0.727	0.381
25千伏及以上	1.156	1.024	0.694	0.364

峰谷电价需要安装多功能电表。
电功率系数0.85
天然气：2.8元/方   热值8600kcal/方
制冷时间150天     平均10小时/天     总1500小时
制热时间120天     平均10小时/天     总1200小时
（餐饮娱乐部分按照每天运行12个小时计算）
热力：居民住宅采暖0.19元/天·㎡，
      商业用热：0.28元/天·㎡。
郑州燃气公司为达到燃气冬夏季用气平衡：限制使用冬季取暖锅炉，鼓励使用直燃机和常年用热锅炉。
三、负荷估算：
1、根据国家规范和以往设计经验，现对空调冷热负荷估算如下：

	面积（m²）	冷负荷指标（W/ m²）	冷负荷（KW）	热负荷指标（W/ m²）	热负荷（KW）
百货	31200	200	6240	95	2964
超市	15000	170	2550	100	1500
室内商业街	40000	220	8800	75	3000
电影院	5500	250	1375	100	550
电玩	3500	250	875	100	350
KTV	3500	250	875	100	350
酒楼	4300	250	1075	100	430
合计	103000	----	21790	----	9144

2、根据《综合体建造标准》暖通部分要求，本项目划分为三个独立的空调系统。如下：

	面积（m²）	总冷负荷（KW）	总热负荷（KW）
百货	31200	6240	2964
超市	15000	2550	1500
大商业	56800	13000	4680

3、鉴于本项目情况，各能源站空调能源初步方案均有三种方案可供选取：

电制冷+市政热源
电制冷+燃气锅炉
电制冷+一体化直燃机

四、冷热源方案比较
1、百货冷热源方案：
A、两台离心机组，制冷量3164KW，板式换热系统两组。
B、两台离心机组，制冷量3164KW，燃气低压热水锅炉两台。
C、两台离心机，制冷量1758KW，直燃机一台，制冷量2915KW。
空调系统初投资和年运行费用一览表单位：万元

				电制冷+市政热源	电制冷+燃气锅炉	电制冷+直燃机	备注
制冷	主机			350	350	195+330
	冷却塔			45	45	30
	水泵			60	60	20
	水处理及阀门自控			165	165	125
	配电设备			119	119	94
	制冷系统初投资			739	739	794
制热	主机			30	72	0
制热	入网			根据《郑州市城市基础设施配套费征收管理办法》，从2007年10月1日起，我市将对各类工程建设项目开征城市基础设施配套费，其征收额度为每平方米170元。原市政公用设施配套费、市政公用设施增容费、城市绿化费及暖气、天然气入网费停止征收，计入城市配套费。配套费：530.4万元。
初投资				769	811	794
运行		电费	冬	12.5	12.5	10	0.727元/度
		电费	夏	162.5	162.5	131.6	0.727元/度
		燃气费	冬	0	110	110	2.80元/ m³
		燃气费	夏	0	0	65.6	2.80元/ m³
		集中供热		104.8	0	0	0.28元/天·㎡
		人工		4*2=8	4*2=8	4*2=8	2万元/人·年
年运行费用				287.8	293	325.2

2、超市冷热源方案：
A、两台螺杆冷水机组，制冷量1275KW，组合换热机组一台。
B、两台螺杆冷水机组，制冷量1275KW，燃气锅炉两台。
C、一台螺杆冷水机组，制冷量1050KW，直燃机一台，制冷量1454KW。

超市空调系统初投资和年运行费用一览表单位：万元

项目	方案A: 电制冷+市政热源	方案B: 电制冷+燃气锅炉	方案C: 电制冷+一体化直燃机
初投资	428	478	515
年运行费用	139.8	148.5	160.6

市政配套费：255万元。
3、大商业冷热源方案：
A、四台离心机组，制冷量3340KW，板式换热系统两组。
B、四台离心机组，制冷量3340KW，燃气低压热水锅炉两台。
C、三台离心机，制冷量2813KW，直燃机一台，制冷量4652KW。
大商业空调系统初投资和年运行费用一览表单位：万元

项目	方案A: 电制冷+市政热源	方案B: 电制冷+燃气锅炉	方案C: 电制冷+一体化直燃机
初投资	1321	1391	1487
年运行费用	628	662	700

市政配套费：965.6万元。
4、冷热源费用汇总：
全部空调系统初投资和年运行费用一览表单位：万元

项目	方案A: 电制冷+市政热源	方案B: 电制冷+燃气锅炉	方案C: 电制冷+一体化直燃机
初投资	2518	2718	2796
年运行费用	1055.6	1103.5	1185.8

整个商业部分市政配套费：1751万元。
由上面的比较可以看出，三种方案初投资差距较小，均在平均值的±5%内波动，且各有优缺点。
方案A: 电制冷+市政热源：这是目前北方地区应用最广泛的空调冷热原组合方式，运行稳定可靠，尤其适用于冬季热指标偏大的项目；对于冬季热指标较小的项目，供热按面积计费，冬季运行费用偏高，但是郑州目前采暖热计量已经局部试运行，预计在两年内全面实行，按热收费是大势所趋，这样的话冬季空调运行费用应该能大幅降低。
方案B: 电制冷+燃气锅炉：这种空调冷热原组合方式也比较普遍，对冬季空调热指标较小的项目有优势，运行相对节能，不适合冬季热指标较大的项目。目前郑州冬夏用气量相差较大，燃气公司不得不把夏天的富余的天然气储存起来，在冬天用气高峰期来补充天然气缺口，燃气公司为达到燃气冬夏季用气平衡，限制使用冬季取暖锅炉，审批比较麻烦，冬季可能会气源紧张，供气压力不足。曾经出现过居民区燃气灶点不着火的情况。除此之外还要考虑泄爆问题。
方案C:电制冷+一体化直燃机：这种组合方式在郑州商业用的比较多，夏季高峰时电制冷和直燃机均运行，平时只运行电冷机；冬季采用直燃机作为热源。两种机组互为补充，运行稳定可靠，较节能。也存在泄爆的问题。
五、结论
经过以上比较，我院建议采用方案A:电制冷+市政热源，方案C（电制冷+一体化直燃机）同样优秀，作为备选方案。

1 约克空调选型样本--《离心式冷水机组-YK系列》2010.年
2 远大空调选型样本--《远大X型费电空调》2010年06月