關于城市區域供冷供熱的思考

摘要：站在能源利用率、節約能源、保護環境等等諸如此類的多個角度出發，在一些人口較為密集的地方，城市中央空調的發展方向是在空間區域集中供給。該篇文章主要思考了城市區域供冷供熱的發展。

關鍵詞：城市區域;供冷供熱;思考

引言：

在城市中合理應用區域供冷供熱，可以集中供應空調冷熱源，與環保節能的目標保持一致，促使建筑熱環境和外部環境得到優化，減少城市熱島效應，易于得到政府、電力相關部門的支持與贊同。同時，在城市進行區域供冷供熱推廣，就會面臨一些問題。

一、城市區域供冷供熱的優缺點

（一）優點

可以充分運用空調冷熱源集中設置，利用不同時使用的特點，有效降低配電系統容量和冷熱源的配置;因集中設置，是可以采用一些環保、高效的大型設備。減少碳排放，減少二氧化硫、氮氧化物的排放，減輕城市熱島效應。美化建筑物外立面，增加城市屋頂花園。對供冷供熱的市場化、商業化、產業化可以提高運用專業化的手段得以實現，通過市場化的手段和專業化的團隊管理，對資源進一步優化配置和調節需求。

（二）缺點

區域供冷所用的管網的冷水供水的溫度要比常規空調低，輸配管網要比常規空調長，會損失相對較高的輸送冷量和功耗。然而，提高大型設備的效率是有限制的，不一定能彌補增加的輸配管網能耗。由于輸配管網長，增加大量投資，占用城市道路管路路由，增加維修難度和維修成本。供熱時，系統有可能長時間在低負荷下運行，要小于供冷部分的部分負荷時段，使系統效率降低。系統效率因輸配管網使用的水泵功耗增加而有所減少，由于輸配管網內部水溫升高和水泵散熱，使輸送到用戶的有效輸能量減少。所以，如果不提高區域供冷系統的運行管理水平，有時甚至不如單體建筑的常規空調[1]。

二、有待解決的相關問題

（一）舒適性問題

為了減少輸配能耗，區域供冷一般提供3-13℃冷水， 45-37℃熱水。由于提供了低溫冷水，對建筑物內部的除濕供能相當好。由于提供的水溫低，末端用戶有足夠的溫度處理空間，能進行寬屏的空氣熱濕處理，能用于各種民用建筑，提高室內舒適度。

但是，因為能源站承壓問題和水力平衡困難等問題，區域供冷冷水在末端用戶處一般不上樓，在末端建筑地下室板換間換熱后，就回水至能源站。 這對于超高層建筑來說，就有一定的局限性。 超高層建筑需要在中間布置換熱器轉換， 對于需要布置兩級以上的中間換熱器的超高層，會導致最末端風機盤管或者空調器的供回水溫度偏高，導致房間除濕能力下降， 結果是房間溫度能滿足要求，但是感覺悶熱。 一些超高層的解決方案是，高區進行溫濕度獨立控制，溫度系統采用區域供冷冷源進行2-3次換熱后使用;濕度系統，在樓頂單獨設立小型空調冷水機組補充，提供7-12冷水，給室內除濕。

冬天供熱工況時，傳統中央空調，采用熱水鍋爐，經板換后給空調器和風機盤管提供60-50℃熱水，室內效果相當好，水泵輸送能耗也低。對于區域供熱系統，北方一般采用熱電廠集中供暖方式，舒適性很好。南方一般采用熱泵機組，出水溫度為45℃，經過區域管網到末端建筑后為44℃，換熱上樓，再次換熱，溫度就比較低，室內舒適度不佳。如換用高溫熱水機組或熱水鍋爐，初投資增加，系統能效比降低。所以規劃階段應通盤考慮。

（二）可靠性問題

傳統單體建筑中央空調，如果主機故障，會停止供能或者降低供能。采用區域供冷供熱，一般都是配置多臺主機，主機同時出故障的情況非常低，一臺出故障檢修時，對室內效果影響相對很低。因區域供冷供熱，需要專業的公司、專業的團隊，對設備的檢修保養、運維，都是專業化，所以比傳統單體建筑中央空調更可靠。

但是區域供冷也有致命弱點，輸配管網長，一般又在市政道路上。 一旦輸配管網被鉆破或者爆管，引起的事故是一片區域，比傳統單體建筑中央空調影響還大。所以規劃時建議采用環網形式，加強施工質量監管，加強輸配管網的巡視，建立與相關單位的有效溝通機制。

（三）成本問題

區域供冷供熱系統的建設成本會高于傳統中央空調。主要有一下幾個因素： 一是增加輸配管網建設成本。無論采用管廊還是直埋保溫管形式，都將大大增加初投資。二是增加能源設備成本。因區域供冷供熱一般會采用低溫大溫差供水，會增加蓄冰系統，這將大大增加投資。

因為將商業建筑與住宅建筑進行相關的對比下，住宅使用空調的數量不多，在收費單價中獲取的利潤也并不是很高，投資回報率很低，所以很難運作這樣獨立的投資行為，其具備一定難度系數。因此，花費于建造城市區域供冷供熱系統的相關成本金額，應該是由相關的房地產開發商進行必要的承擔，但是為了減少成本，可以適當的調節戶內系統分段建造等等相關的環節和技術模式。

采用區域供冷供熱系統后，也有節約成本的方面。一是開發商建設成本節約。開發商節約了主機機房和鍋爐房面積，可用于車庫和庫房。節約了擺放冷卻塔的屋面，可用于建設屋頂花園或停機坪。二是節約了專業人員的配置，減少運行維護人工成本。三是公用事業投資運營商減少投資。由于減少了供配電容量，發電企業減少發電設備，電網企業減少輸配電投資。

（四）收費問題

一般情況下，區域供冷供熱收費對于公共建筑，業主很少存在一些原則上的歧義，但他們的內心多半是希望所花費的費用是和以往傳統模式的使用費相差不多（從舒適性的角度來看，城市區域供冷供熱是比單元式空調和傳統單體中央空調要強的，所以有助于業主樂于接受實際所花的費用比傳統模式高出一籌）。維持該項系統運作的最基本原因就是針對城市區域供冷供熱制定出一套科學合理的收費標準。

三、落實開展的必要條件

區域供冷供熱在城市的發展中具備良好的前景，特別是城市核心區域。但是區域供冷供熱作為目前社會的新事物，廣泛運用于多個領域，要使其得到落實就需要具備一些不可缺少的條件。

（一）投資方面

在進行城市區域供冷供熱建設時，如前所述，需要適當性的增加投資金額，相關的開發商以及業主站在利益的角度，可以回避這項投資作為目的，產業化發展的契機是相關的投資商積極參與城市區域供冷供熱的相關投資[2]。然而辦公、商業、住宅等等諸如此類的這種類型建筑都被區域供冷供熱系統所大面積覆蓋，并且在住宅占比不高的前提條件下，相關的投資運營的方式才有較大的可能變為現實，值得推薦的是在推廣區域供冷供熱在多功能城市中。針對一些城市內部的住宅區，開發商的建安成本需要添加該項投資;政府為了推進節能減排，為了實現的碳排放峰值和碳中和承諾，有很多鼓勵政策，包括補貼措施，能源投資公司可以積極爭取。

（二）實施方面

即使具備較為成熟的區域供冷供熱構成元素中的設備以及技術，但是其為一個較為復雜的系統，應該做到從多過程環節中始終保持原則，如方案設計、開展施工、調試設備、正常運行等等諸如此類。然而因為設備供應商、開發商難以擁有較強的綜合實施能力，所以應對區域供冷供熱集成商進行相關的培育及訓練，最好成立專業的能源公司，促使城市區域供冷供熱從規劃、設計方案到最終運行管理都能夠得到有效可信的堅實保障。可以采用投資方投資，專業能源公司全過程咨詢，項目建成后由專業能源公司運行管理的模式，也可以采用由專業能源公司投資加運行管理模式。

（三）管理

保障系統盈虧以及系統服務供應的重要環節，就是運行管理城市區域供冷供熱。不僅僅有以往傳統意義上的設備進行相關的維修保養等管理工作，目前更加重要的是設備“節能”運作方面的相關工作，所以一些公司專業于管理城市區域供冷供熱系統，需要把目標定為“管理能源”或者是“管理設備”，并且成為城市區域供冷供熱工程開展的重要環節。

四、結束語

正確預測負荷分布和需求，是促使城市區域供冷供熱成為成功的關鍵一步。通過仔細研究調查，最好的方法是進行動態模擬，這是有助于精準預測負荷的，有利于得到合理的、經濟的、科學的的相關匹配系統，以及一些運行模式。把當地是實際情況進行充分結合，在城市內部實施開展相關區域供冷供熱的建設工作，借鑒中國北方地區人們的城市區域供冷供熱理論，從中獲取一定的經驗。

參考文獻：

[1]鮑勁松.城市住宅區區域供冷供熱分析[J].工程與建設，2005，019（006）：514-515.

[2]姜軍利.區域集中供冷供熱系統建設實例分析[J].低碳世界，2015（8）：202-203.

【作者簡介】

姓名：寧紹龍;出生年月：70.11;性別：男;民族：漢;籍貫：湖南隆回;職務/職稱：總工;學歷：本科;研究方向：區域供冷應用;單位信息：重慶市江北嘴水源空調有限公司;所在省市 ： 重慶市;郵編 ： 400023

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