天津武清某工程冷熱源方案論證

陳震寧　賴光怡

摘要：結合天津市武清區某實際工程設計情況，進行了冷熱源方案的論證，最終本著經濟、合理、技術可靠等原則，確定了適合本項目功能負荷特點的冷熱源形式。

關鍵詞：冷熱源；方案論證；空調負荷；經濟比較

中圖分類號：TU831文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）01-108-02

1.設計理念

（1）用空調新系統、新技術、新設備充分體現該項目在建筑機電領域的先進性、標志性。

（2）創造熱、濕環境舒適、空氣品質良好、微氣候獨立可控的室內環境。

（3）重視系統與設備的先進、節能、環保，同樣重視系統與設備的實施性與易于運行管理、壽命周期成本較低。

2.工程概況

本工程為新建工程，總建筑面積約17500m²，包含多棟現代化的商業用房和公寓，建筑總冷負荷12417KW，總熱負荷10509kW。

3.可采用的冷、熱源形式、

（1）熱源：市政熱網：

（2）冷源：方案一：VRV變頻多聯機空調：

方案二：電制冷水冷機組。

方案三：燃氣溴化鋰直燃機組；

方案四：風冷熱泵機組。

4.各系統簡介與特點

4.1熱源

市政熱源：本工程周邊有市政熱網（110/70°C）可以作為一次熱源使用，經換熱后供給冬季采暖，其優點是運行穩定可靠，運行成本較低。對本區域環境無污染，換熱站可做無人值守換熱站，運行季節里只需巡檢即可。缺點是供熱配套費較高。

于本項目內按照歸屬公司不同，設兩個換熱站。一次水為110/70°C，二次水為70/50°C。過河處在橋下敷設管廊。每個換熱站建筑面積約為150m²。外網和換熱站隨一期單體竣工，于每個單體外設閥門井，任何一個單體投入使用，開啟此單體的閥門。

4.2冷源

（1）VRV多聯機空調：VRV變頻空調系統具有明顯的的節能、舒適效果，VRV空調系統具有安裝方便、布置靈活多變、占據建筑空間小、使用方便、可靠性高、運行費用低、不需機房、沒有室外管網：維保工作量小。缺點：室外機置于屋頂或室外空地，其中噪音對頂層或周圍房間有不利影響。近些年來，做VRV廠家越來越多，產品價格下降不少。

（2）電制冷水冷機組：其原理是制冷劑在蒸發器內蒸發并從被冷卻物體中吸取熱量而氣化，然后在冷凝器內將熱量（通過冷卻塔）傳遞給周圍的介質。優點是技術成熟，運行可靠。缺點是耗電量大，制冷機房占地面積較大：需有專人管理：冷卻塔運行時對周圍環境有影響。

（3）燃油或燃氣溴化鋰直燃機供冷：其工作是采用燃油或燃氣產生的熱量為熱源，利用吸收式制冷原理，生產空調用冷熱水和洗浴用衛生熱水。其優點是自身兼備冷源與熱源的功能，無需依賴城市熱網，節省熱源購置費用：主機負壓運轉，無爆炸隱患；具備生產生活熱水的功能：可平衡城市天然氣和電力的季節耗量起到削用電高峰填用氣低谷的作用。缺點是與電制冷機房相比溴化鋰機房占地面積較大：需有專人管理；冷卻塔運行時對周圍環境有影響。

（4）風冷熱泵機組：是用電作為制冷動力的方式，與水冷機組不同的是夏季依靠室外空氣將冷凝器的熱量帶走，而冬季又將低品位熱源提高溫度成高品位熱源，用以供熱。風冷熱泵機組的優點是系統傳統可靠、運行穩定：循環水泵房占地面積較小；可實現過渡季采暖。缺點是主機需放置在室外，有噪音和振動。

5.經濟比較

基礎數據：

（1）市政熱網配套費130元/m²

（2）綜合電價0.8元/度：

（3）電增容費 1280元，kW

（4）城市天然氣價格 2.8元/m³：

（5）燃氣增容費（上限100萬元）1500元/Nm³

（6）電制冷離心式冷水機組單位冷量價格0.7元/kcal/h

（7）溴化鋰直燃機組單位冷量價格1元/kcal/h

（8）

機房內冷凍、冷卻水泵、冷卻塔、定壓補水裝置及管道等綜合投資

①0.10元/kcal裝機冷量（電制冷）

②0.30元/kcaI裝機冷量（直燃機）

此部分稱為機房綜合費用

（9）

末端設備、管道費150元/m²

（10）機房電力設施配套投資（配電柜控制柜等）800元，KVA

（11）運行費用計算中的空調季節平均負荷系數為0.8

（12）供冷供熱天數 各120天：

（13）直燃機制冷COP：1.32，制熱COP：0.93離心機制冷負荷綜合COP：5

6.方案建議

6.1推薦原則

（1）充分利用項目所在地資源條件，具有國內領先水平：

（2）為業主選擇出全壽命周期成本相對較低的空調冷、熱源方案：

（3）所選擇地冷熱源方案應技術可靠、先進、易于實施：

（4）使方案體現節能、減排概念。

6.2推薦方案

（1）供熱…市政熱網，散熱器采暖

供冷…電制冷機組，末端為風機盤管

推薦理由：壽命周期內年平均費用最低。

（2）供熱…市政熱網，散熱器采暖

供冷…VRV變頻多聯機

推薦理由：運行管理工作量最少，可分批次安裝。