1、1中央空调运行费用分析1. 引言中央空调系统的运行费用在选择空调方案、制定物业收费等工作中都起到了关键的作用。通常设计研究和开发商都是简单地以楼宇在冬夏季的电量（电费）差异来计算中央空调供冷的运行费用。由于没有认真分析和考虑在投资、运行、维护等全方面的费用，上述计算的结果不能反映实际真实的运行支出。本文将对构成中央空调系统运行费用的各要素进行基本分析，目的是为了在进行供冷方案选择时能有一个全面客观的比较依据。2. 中央空调系统运行费用构成和估算中央空调系统运行费用包括直接能源消耗、维护费用、投资摊销三大部分。21 直接能源消耗直接能源消耗包括冷冻站制冷和供冷的直接水、电费用支出。由于末端设备由
2、各楼层电力系统供电，所以已经计入用户电费中，在空调中不再重复计算。冷冻站相关设备包括冷水机组、冷冻冷却水泵、冷却塔等。由于冷冻机在不同负荷情况下的效率都不同，所以严格地说电耗的计算应该采用实时的方式，通常在方案计算时可以按照全年的需冷量（冷吨小时）来乘以系统的供冷效率（COP）来得出全年的运行电费，需要强调的是此处的系统效率不是冷水机组的 EER 值，必须考虑冷却塔、水泵等的电耗。通常对于使用离心式冷水机组的系统，供冷系统的综合效率为 1.005kwh/RTh，即 1 冷吨小时的冷负荷需要 1.005度的电耗。运行的直接水费主要是冷却水系统的补水，以补充冷却塔中水的蒸发消耗。系统冷却水循环量一
3、般为 0.9074m3/RTH，补水参数为 2%，则运行水费为 0.018148m3/RTh，即 4.8gal/RTh。22 维护费用中央空调系统的维护费用包括有多项内容，主要有：1） 人力费用中央空调冷站需要配备固定的操作和简单维护修理人员，同时负责各楼层末端系统的维护和基本维修。对于 1000RT 的容量，需要配备 1 名主管、4 名技术工人，含税、保险、福利因素后的年薪合计约20 万元。2） 保养费用中央空调系统的保养通常有两种方式，即委托专业公司和自行保养。从生命周期总费用对比来看，反而是前者的专业保养更为节省。合同包括了管道清洗、电气检查、机械维护维修等内容。通常 1 冷吨年合同金额
4、为 200 元。3） 冷却水处理及冷却塔维护由于在国内的项目建设中大都采用进口原装或组装的冷水机组和水泵，所以其维护维修量相对较少。而冷却塔通常是国产设备，加上气候和环境条件复杂，冷却塔的维护维修量相对比较明显，需要在运行费用中单独考虑。冷却水的加药处理和冷却塔易损件更换，通常的费用指标为每冷吨每年 30 元。4） 制冷剂补充冷水机组的制冷剂泄露因型号和使用年限而各异，对于离心式机组而言，每冷吨年泄露量大约在228 磅之间，换算结果为每冷吨每年补充制冷剂的费用为 67 元。23 投资摊销投资摊销包括空调系统投资和更换的费用，以及投资的利息，保险等等与资本有关的因素。1） 空调系统投资摊销空调系
5、统中的设备、安装等项目均应根据其不同的服务年限即生命周期来进行摊销，其含义是在生命周期满后需要进行更换。虽然在实际中可能有些设备的服务时间超过了生命周期，但是由于其服役时间过长，维护维修费用、运行能耗都大大增加，所以在摊销分析时用生命周期来作为依据是能符合实际的情况的。按照进口件国内组装的冷水机组，价格为每冷吨 1900 元，生命周期为 20 年。国产冷却塔的价格为每冷吨 250 元，生命周期为 10 年。冷冻冷却水泵的估算价格为每冷吨 350 元，生命周期为 20 年。末端设备的估算价格为每冷吨 2000 元，生命周期为 10 年。安装及更换的估算为每冷吨 3500 元，生命周期为 10 年
6、。2） 建筑和电力系统投资摊销冷冻站的设计面积指标一般为每冷吨 0.5 平方米，建筑成本为 2000 元/m 2，因此建筑投资的指标为每冷吨 300 元，生命周期为 50 年。空调系统配套的电力系统投资估算为 1275 元/KWH，折合为每冷吨 1280 元，生命周期为 20 年。3） 利息摊销中央空调系统和附属的建筑、电力系统的一次投资估算一般为每冷吨 12000 元，资金利息按照年 8%计算。4）保险保险费用为资产价值的千分之三，相当于每冷吨每年 36 元。3. 案例计算和分析为了清楚表达各项费用的情况和对比，我们选择某建筑面积为 124,000 平方米的建筑群（其中商业68,000 平方
7、米，办公 30,000 平方米，宾馆 26,000 平方米）作为分析对象。中央空调系统装机负荷为7600 冷吨，年供冷时间为 1,800 小时。当地的水费单价为 2.40 元/m 3，电费单价为 0.92 元/kwh。建筑群年供冷量为 10944000RTh。每年的各项费用支出详见表 1 所示。表 1 典型项目年运行费用分析分项 细项 年运行费用 (人民币万元)直接能源消耗 运行电费 1,011.9运行水费 47.7维护费用 人力费用 152.0保养费用 152.0冷却水处理和冷却塔维护 22.8制冷剂补充 50.9投资摊销 空调系统投资摊销 522.53建筑和电力系统投资摊销 53.2利息
8、729.6保险 27.4总计 2,770.0从表中可以看出，中央空调的运行费用远远不止是直接的水电费用，按照单位冷量来计算，每 RTh的综合运行费用达到了 2.53 元，而直接的水电费用仅仅是 0.97 元/RTh。所以在运行费用计算中必须全面地考虑各项要素。图 1 和图 2 清楚地表示了各项费用的支出对比情况。直 接 能 源 消 耗38%维 护 费 用14%投 资 摊 销48% 直 接 能 源 消 耗维 护 费 用投 资 摊 销图 1 运行费用构成37%2%5%5%1%2%19%2%26%1%运 行 电 费运 行 水 费人 力 费 用保 养 费 用冷 却 水 处 理 和 冷 却 塔 维 护制 冷 剂 补 充空 调 系 统 投 资 摊 销建 筑 和 电 力 系 统 投 资 摊 销利 息保 险图 2 分项目构成分析4. 结论41 中央空调运行费用包括直接能源消耗、运行维护和投资摊销三大部分。442 通过对典型案例的分析，投资摊销占总运行费用的 48%，直接能源消耗占 38%，维护费用占 14%。按照冷量计算，每 RTh 的运行费用为 2.53 元。
