空調冷源選擇及優化

王丹 曾書懷

摘 要：該專題分析了幾種冷源型式，介紹了空調冷源方案設計的基礎條件及一般規定，并對空氣調節系統冷熱源及設備選擇常用的組合方案及選擇冷水機組過程中應考慮的問題進行技術分析。針對本工程室外氣象參數、冷負荷等情況，提出風冷冷水機組和水冷冷水機組兩種冷源方案，詳細論述了兩方案特點，通過技術經濟比較后，確定水冷型冷水機組為本工程集中空調冷熱源方案。

關鍵詞：集中空調 冷源選擇 風冷機組 水冷機組 經濟比較

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（a）-0082-01

中央空調冷熱源是整個空調系統的心臟，無論是系統的投資還是今后的運行費用，都與冷熱源的選擇有著至關重要的作用。文中重點介紹冷熱源方案的確定和效益分析。最終達到提高能源利用率、節省投資的目的。

1 工程概況

電廠總規劃容量為6×1000MW機組，本期建設容量為2×1000MW機組。

電廠暖通空調設計的主要范圍為控制室、電子設備室、工程師室等的空氣調節，蓄電池室的全新風空調通風，電氣配電裝置室的降溫通風等。

空調室內設計參數是由空調服務的對象、建筑物用途決定的。控制室是全廠的控制中心，室內布置有很多監視儀表及控制裝備等設備，它們的正常工作是整個電廠安全運行的重要保證。因此室內溫度濕度設計參數必須先以各儀表及設備安全運行的要求為前提，然后再根據人員對工作環境的要求綜合考慮，合理選定。

2 空調冷源

2.1 風冷冷水機組

風冷冷水機組以空氣冷卻制取冷凍水，將熱量通過風冷冷凝器，散到室外空氣中，其特點如下。

（1）不占用建筑空間；（2）節約水資源；（3）維護管理方便；（4）室外環境因素對制冷效果的影響；（5）風冷機組的能效比略低，通常在3.3左右。

2.2 水冷冷水機組

水冷機組以水冷卻制取冷凍水，將經過壓縮的高溫高壓制冷劑的熱量通過冷凝器傳到冷卻水中，升溫后的冷卻水需經冷卻塔冷卻降溫循環使用。水冷冷水機組特點如下。

（1）占用建筑空間；（2）制冷性能系數較高；（3）系統較復雜；（4）室外環境因素對制冷效果的影響。

3 兩種冷源方案比較

3.1 兩種冷源方案

方案一：風冷冷水機組

雖然本工程按當地的氣候條件可不設采暖系統，但選用熱泵型風冷機組多了供熱水的能力，同時設備費增加不多，無需增設其它設備，又具有冬季供熱的能力，增強了系統的使用功能。

方案二：水冷冷水機組

選用水冷冷水機組，需配置冷卻塔，當室外空氣環境較好，通常選用開式冷卻塔，以節省設備投資。如果冷卻塔運行環境較差，空氣污染嚴重，選用開式冷卻塔會影響系統正常運行時，還需選用閉式冷卻塔。

3.2 兩種方案經濟性比較

兩方案的初投資、運行費用等方面的經濟性比較見表1。（按兩臺機組）

4 結論

從以上技術分析及經濟性比較，兩方案的優缺點總結如下。

（1）從初投資看，方案一為264.64萬元，方案二為194.02萬元，方案二初投資比方案一低70.62萬元。

（2）從運行費用看，方案一比方案二用電量多100kW.小時，一年運行電費高3.11萬元；方案二用水量大，運行水費比方案一高2.6萬元，綜合計算，方案二比方案一年運行費低0.51萬元。

（3）從年費用看，方案一為34.02萬元，方案二為27.70萬元，方案二年費用比方案一低6.32萬元。

（4）從維護管理看，方案二系統較復雜，比方案一多1套冷卻水系統，操作、維護管理工作量較大，方案一系統簡單，日常管理工作量相對較小，因此在維護管理方面方案一優于方案二。

（5）從節約資源看，方案二比方案一多1套冷卻水系統，開式冷卻塔的循環水系統與大氣進行熱交換，存在蒸發、飄水和溢流排污損失，損失水量每小時3.5t，年運行100天計，年耗水量在0.84萬噸。因此，方案一比方案二節約水資源。

通過上述分析，雖然方案一比方案二維護管理方便，節約水資源，但方案二經濟性好，無論初投資、運行費用方案二都最低；同時，方案二制冷量受環境溫度影響少，較方案一穩定。因此，本工程空調冷源推薦采用方案二，即：水冷冷水機組方案。

參考文獻

[1] 采暖通風與空氣調節設計規范.

[2] 火力發電廠及變電所供暖通風空調設計手冊.

[3] 實用供熱空調設計手冊.