1、1 問題的提出隨著我國改革開放的迅速發(fā)展，空調技術日新月異，尤其是市場經(jīng)濟促使空調設備得到了空前的發(fā)展，各種新技術、新設備層出不窮。具體到空調冷熱源系統(tǒng)，各種型式的電制冷機組、溴化鋰吸收式機組、熱泵機組、蓄冷設備等，品種繁多，各有特色。設計人員在決定制冷站冷熱源方案時，有了更多選擇余地。但霧里看花，何種方案技術經(jīng)濟性最優(yōu)，讓人日感困惑。各設備廠家力爭市場，在推銷自己的產(chǎn)品的同時，也提供一些產(chǎn)品技術經(jīng)濟比較資料，但往往是各持一端，僅可參考，不足為據(jù)。采用價值分析的方法，客觀、全面、直觀地綜合評價各種方案的技術經(jīng)濟性，以輔助設計人員及用戶決策，顯然是很有益處的。2 價值工程原理價值工程，是運用集體

2、智慧和有組織的活動，著重對產(chǎn)品進行功能分析，使之以最低的成本，可靠地實現(xiàn)產(chǎn)品必要的功能，從而提高產(chǎn)品價值的一套科學的技術經(jīng)濟分析方案。這里的價值(V)是功能(F)和實現(xiàn)這一功能所耗費的成本(C)的比值，即V=F/C。 設計方案及依據(jù)這一方案建成的工程可以看成一種產(chǎn)品，它有自己的功能和成本?？梢詫ζ溥M行功能分析和成本分析，不同的方案達到的功能和造價各不相同，何種方案價值最高，即具有最佳的功(功能)價(造價)比，可以利用價值工程進行判斷。 對空調制冷站冷熱源方案進行功能分析、成本分析，計算不同方案的價值指數(shù)(Vi)，取其最大值為最佳方案，正是本文用以優(yōu)化及抉擇冷熱源方案的方法。以下以一具體工程實例

3、來論述這一方法。 該實例為長沙某工程制冷站，要求供冷量2 326 kW，供熱量1 395 kW?，F(xiàn)對如下3種方案進行價值分析，以確定最佳方案： 方案1：采用風冷熱泵機組。 方案2：采用水冷離心式冷水機組供冷，燃油熱水機組供熱。 方案3：采用溴化鋰直燃機。3 功能分析及功能指數(shù)的計算功能是對象能夠滿足某種要求的一種屬性。就冷熱源方案進行功能分析，其功能可大致歸納為：使用安全、可靠(即安全、可靠地提供滿足工程要求的冷量、熱量)。機房面積省(即方案中設備所占面積節(jié)省)。運行費用低。使用壽命長。便于維護管理。環(huán)保效果好。 顯然上述6種功能，其重要性不可相提并論，于是引出一功能重要度系數(shù)(fi)的概念，

4、即各功能對總功能指數(shù)影響的權重。本文對fi值的確定采用4分制一對一比較打分法，兩功能相比較，重要的一方可得34分，另一方則得10分；兩功能重要性相當，則各得2分。各功能累計得分為si，功能重要度系數(shù)，計算結果見表1。表1 功能重要度系數(shù)(fi)計算(4分制) 功能一對一比較打分累計得分 si功能重要 度系數(shù) fi使用安 全可靠機房面 積省運行費 用低使用壽 命長便于維 護管理環(huán)保效 果好使用安全可靠-33333150.250機房面積省1-3333130.217運行費用低11-333110.183使用壽命長111-3390.150便于維護管理1111-370.117環(huán)保效果好11111-50.0

5、83總計601.000各功能評分(ti)采用10分制。某方案該項功能最佳得分10分，其余兩方案對比該方案打分。例如：功能“運行費用低”一項，先計算3方案每kW冷量運行費用(取電價：0.81元/kWh，油價：2.20元/kg)，得方案1：0.51元/kW；方案2：0.41元/kW；方案3：0.47元/kW。則方案2得10分，方案1得分為(0.41/0.5110=)8分，方案3為9分。 某方案累計功能得分Ti=fiti，功能評價系數(shù)，計算結果見表2。限于篇幅，其它各功能打分原則不再細述。 表2 功能得分與功能評價系數(shù)(Fi)計算(10分制) 評價對象各功能及其重要度系數(shù)功能 累計得分 Ti功能 評

6、價系數(shù) Fi使用安 全可靠機房面 積省運行費 用低使用壽 命長便于維 護管理環(huán)保效 果好0.2500.2170.1830.1500.1170.083評分/得分評分/得分評分/得分評分/得分評分/得分評分/得分方案110/2.50010/2.1708/1.46410/1.50010/1.17010/0.8309.6340.41方案210/2.5002/0.43410/1.83010/1.5007/0.8198/0.6647.7460.30方案310/2.5003/0.6519/1.6478/1.2007/0.8907/0.5817.4690.294 成本分析及成本指數(shù)計算各方案成本Bi=主要設備

7、費+變配電設備費。 3種方案的主要設備見表35。變配電設備費計算中，取單價為830元/kVA，功率因數(shù)為0.85。 表3 方案1主要設備 設備名稱主要技術參數(shù)單價/萬元/臺臺數(shù)總價/萬元功率/kW風冷熱泵 機組Q=1 257 kW1942388364.72冷凍水泵L=200 m3/h H=32 m1.5824.74302合計392.74789.4表4 方案2主要設備 設備名稱主要技術參數(shù)單價/萬元/臺臺數(shù)總價/萬元功率/kW離心式水冷 冷水機組Q=1 225 kW10822162392冷凍水泵L=200 m3/h H=32 m1.5834.74302冷 卻 塔t=5 L=300 m3/h9.4

8、5218.907.52冷卻水泵L=320 m3/h H=24 m2.1636.48372燃油熱水機組Q=1 395.6 kW34.613 (耗油132 kg/h)供油裝置油箱1 m3 油罐10 m31套15冷卻水系統(tǒng) 管道、配件5合計310.72627表5 方案3主要設備 設備名稱主要技術參數(shù)單價/萬元/臺臺數(shù)總價/萬元功率/kW溴化鋰直燃 機Q=1 163 kW149.32298.611.42 (耗油88 kg/h2)冷凍水泵L=200 m3/h H=32 m1.5834.74302冷 卻 塔t=6 L=350 m3/h13.29226.58112冷卻水泵L=352 m3/h H=28 m2

9、.3136.93452供油裝置油箱1 m3 油罐15 m31套15儲液罐6冷卻水系統(tǒng) 管道、配件5合計372.85194.8各方案成本Bi和成本指數(shù)Ci計算結果見表6。成本指數(shù) 表6 成本Bi和成本指數(shù)Ci計算 主要設備費 /萬元變配電設備 費/萬元合計 (Bi)/萬元成本指數(shù) Ci方案1392.7477.08469.820.38方案2310.7261.22371.940.30方案3372.8519.02391.870.325 價值指數(shù)Vi計算及方案評價各方案價值指數(shù)計算結果見表7。價值指數(shù)。 表7 價值指數(shù)計算 計算項目功能指數(shù)Fi成本指數(shù)Ci價值指數(shù)Vi方案10.410.381.08方案2

10、0.300.301.00方案30.290.320.91從表7看出，V1V2V3，可認為最佳方案為方案1。 6 結論 價值分析用于方案評價，全面、直觀，其優(yōu)越性顯而易見。 功能分析、成本分析所列各項，應力求全面，避免錯漏。 價值分析時費用項與功能項可互換。例如：運行費用低一項，本文列為功能項，如能準確算出全年運行費用，考慮一定年限折現(xiàn)，打入成本項，則更為合理。 價值分析須群策群力，運用集體智慧，以使各項參數(shù)更準確。 應用價值分析應堅持具體問題具體分析的原則。本文對3種方案的分析結果，沒有普遍性，方案的功能指數(shù)、成本指數(shù)因時因地因工程而異，但價值分析的方法卻普遍適用。1 前言風冷熱泵冷熱水機組作為

11、中央空調的冷熱源有其設備利用率高，一機冬夏兩用，省去了水冷冷水機組所需的冷卻水系統(tǒng)和供熱鍋爐，對節(jié)水、節(jié)能和環(huán)保均有積極意義，以及安裝方便，可置于屋頂，不占建筑面積等特點，近年來在長江流域及以長江南地區(qū)得到廣泛應用。本文對風冷熱泵冷熱水機組的總體布局及主要部件的配置作了較全面的分析，為這類機組的設計與選用提供參考。2 風冷熱泵冷熱水機組風側換熱器型式與總體布局制冷量在3-15RT左右的風冷熱泵冷熱水機組一般稱為別墅式的小型機組，中大型機組的制冷量范圍為20-400RT左右。小型別墅式機組風側換熱器的型式與出風方式有：（1）斜側出風，壓縮機等在下部；（2）平側出風，壓縮機等在下部；（3）平側出風

12、，壓縮機在一側；（4）頂出風，翅片管直立到底，壓縮機在內側。對于平側出風使用上下兩個風機，而每個風機對應一個獨立制冷系統(tǒng)時，應注意在兩個系統(tǒng)交替除霜的情況下，對下部翅片換熱器不利，當上部除霜時，化霜的水落在下部翅片上，會導致下部翅片嚴重結冰。整體式機組空氣側換熱器型式及機組布局有以下幾種：（1）上部直立翅片空氣側換熱器。下部壓縮機與水側換熱器等部件；（2）空氣側換熱器直立到底，壓縮機及水側換熱器在內部，（3）空氣側換熱器直立到底，水側換熱器在內部，壓縮機在一頭或兩頭；（4）上部W型空氣側換器，下部為壓縮機與水側換熱器；（5）V字型空氣側換熱器，壓縮機在翅片外側布置。因此，考慮機組的維修性，以壓

13、縮機放在一頭或兩頭為好。對于模塊化機組，空氣側換熱器大多數(shù)為V字型結構。中部換熱器的換熱效果遠不如兩側，中部模塊的進風量不足，風速小。大型空氣側翅片換熱器風機的選配非常重要，要達到預期的換熱效果，應充分考慮到換熱器表面進風不均勻情況。足夠的進風量對夏季高溫運行及冬季解翅片表面結霜均有利，必要時可考慮采用變速風機以適當不同工況的要求。不少空氣側換熱器下部一段設計成共同的過冷（過熱）段，這樣對整機穩(wěn)定運行較為有利。空氣側換熱器的型式有平片、波紋片和開窗翅片。從總體使用效率看；中大型翅片換熱器以使用波紋片為好。翅片間距一般應不小于2mm。為強化翅片管內側的傳熱，用內螺紋管代替光管，可較大幅度地提高傳

14、熱系數(shù)。翅片管表面處理，如涂親水膜以減少空氣側的風阻和防腐，涂抗氧化層以防止空氣（尤其海邊使用）對鋁翅片腐蝕以及對翅片涂黑處理，可增強翅片的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。對小型-氣式熱泵的室內換熱器以COP最大為目標函數(shù)進行了優(yōu)化計算，在制冷工況下優(yōu)化，換熱器的回路數(shù)為6，制冷、制熱同時優(yōu)化，換熱器回路數(shù)為4。3 水側換熱器小型別墅式及模塊化風冷熱泵冷熱水機組的水側換熱器的型式有：套管式、板式及立式盤管式。熱泵型冷熱水機組中的制冷劑-水換熱器以采用波紋狀的內螺紋管比較合適。各種水側換熱器各有其特點，對于套管式和立式盤管式換熱器，要注意在設計與制造時解決其主要問題，使用板式換熱器還應使用戶了解其特點，重視水質問

15、題。水側換熱器有有效的防凍保護。4 節(jié)流裝置小型風冷熱泵熱水機組用一個勢力膨脹閥，由4個單向閥控制制冷、制熱走向，也有用毛細管做制熱時輔助節(jié)流用，中大型機組由于制冷、制熱不同工況制冷劑循環(huán)量變化大，需兩個或多個熱力膨脹閥以適應工況要求，在液態(tài)管路阻力大的場合，如分液頭阻力大，要注意適當加大相應膨脹閥的空量，以免出現(xiàn)供液不足的情況。風冷熱泵的生產(chǎn)廠家應注意電子膨脹閥的應用研究。就電子膨脹閥本身特性而言，它可以控制各回路的吸氣壓力及過熱度，控制制冷劑循環(huán)量，比熱力膨脹閥更為有效地適應負荷的變化，使機組部分負荷性能得到提高。在除霜循環(huán)中，電子膨脹閥也可及時達到除霜所需的開度，提高機組的除霜性能。5 壓縮機的型式小型別墅式與模塊化機組使用全封閉往復式壓縮機或全封閉渦旋式壓縮機。整體式機組一般使用半封閉往復式壓縮機或半封閉螺桿式壓縮機。目前使用較多的全封閉壓縮機是往復式壓縮機。在別墅型機組和模塊化機組中使用全封閉渦旋壓縮機的，