地表水源热泵系统全寿命周期成本分析-供热、供燃气、通风及空调工程专业论文.docx

Analysis on Life Cycle Cost of Surface Water Heat Pump System A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering By Lai Daoxin Supervised by Prof. Wangyong Major: Heating, Gassing, Ventilation and Air-conditioning Engineering College of Urban Construction Environmental Engineering of Chongqing University, Chongqing, China April 2011 中文摘要 中文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 I I PAGE PAGE IV 摘 要 地表水源热泵技术在我国的应用日益增加，但该项技术的推广也面临着技术 经济优化问题。目前的建设方主要考虑的是一次性投资，而对运行费的回收考虑 不多，另一方面，由于影响地表水源热泵系统涉及的因素较多，这也影响了对后 期运行费的评估。从外部环境看，随着能源价格的普遍上涨及环境问题的严峻性， 能耗较高的空调系统迫使人们不得不关注全寿命周期成本理论(Life Cycle Cost，简 称 LCC)。全寿命周期成本分析引导决策者和设计人员自觉地、全面地考虑空调方 案的建设成本和运行成本，在方案决策时，按照 LCC 最小化的原则选择最佳方案。 本文应用全寿命周期成本的思想，对地表水源热泵系统进行 LCC 分析与评价，并 分析影响其成本的关键因素。 论文引入了全寿命周期成本理论到地表水源热泵系统中，分析其 LCC 构成体 系，并给出了 LCC 的计算方法。对 LCC 计算方法中的折现率、寿命周期和通货膨 胀率等影响因素进行了定性和定量分析。以传统空调系统为参照对象，从地表水 源热泵系统 LCC 构成体系的初投资和运行成本运用权衡分析法，分析得到了不同 条件下地表水源热泵系统运行成本的限值以及地表水源热泵系统相对于传统空调 系统的初投资的限值。 利用 DOE 能耗分析软件，对重庆市办公楼、商场和宾馆三类典型公共建筑全 年空调动态负荷进行分析，以模拟得出的空调负荷时间频数为基础，建立了利用 地表水源热泵系统能耗模型计算系统全年运行能耗的方法。 以水源热泵机组运行工况为基础，分别对三类典型公共建筑运用地表水源热 泵系统进行 LCC 计算，并以传统空调系统为参照对象进行了比较分析，从地表水 源热泵系统的取水温度、取水方式和水泵运行方式等方面对 LCC 的影响进行了分 析，得到如下结论：夏季取水温度比冬季取水温度对 LCC 的影响更显著，并且在 某特定的取水温度下，即使在某时间工况下相比传统空调系统节能，但从全寿命 周期看，其 LCC 值却高于传统空调系统；以初投资较高的渗滤取水方式为例，以 其不同的投资成本方案为研究对象，定量分析得到了适当的取水温度以及控制取 水系统的初投资，其全寿命周期是合适的结论；论文对取水水泵变频运行和定频 运行对地表水源热泵系统年运行能耗的影响进行了分析，并得到了其对 LCC 的影 响度。 针对 LCC 分析中的不确定性因素引入敏感性分析，并运用单因素敏感性分析 法对地表水源热泵系统的 LCC 进行了分析，寻求得到了敏感性最强的因素即电价 和初投资，并得到了决策时这两个因素的变动对决策结果的影响度。 论文最后以重庆市某实际地表水源热泵工程为例，根据该项目取水工程回水 的用途，按取水能耗的计算方式和传统空调系统进行了对比分析；并利用该工程 地表水源热泵系统夏季运行情况的实测数据，对该地表水源热泵系统 LCC 进行估 算，并与 LCC 理论计算值进行了对比分析。 本文将全寿命周期成本理论引入到地表水源热泵系统中，分析了影响 LCC 值 的各种影响因素，并对各种因素影响条件下的 LCC 值进行了定量分析。以权衡分 析等方法为基础建立了一套可行的 LCC 计算流程以及地表水源热泵系统的评价比 较方法，能够为有序推广地表水源热泵系统的发展奠定一定的经济理论基础。 关键词：地表水源热泵系统，动态负荷，初投资，运行费，全寿命周期成本 英文摘要 英文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 III III PAGE PAGE IV ABSTRACT The surface water heat pump technology has been increasingly applied in China. How