空調(diào)冷熱源方案的選擇及分析

王偉釗

摘 要：自改革開放以來，中國國民經(jīng)濟的發(fā)展速度越來越快，人們的生活水平也在逐漸提升，空調(diào)已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)代建筑的重要組成部分。而在設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)的過程中，冷熱源方案的正確選擇直接影響著工程的成本、運行、能耗以及周邊環(huán)境等。基于此，本文簡述了空調(diào)冷熱源的作用，并分析了冷熱源方案選擇的原則，提出了確定方案的方法，僅供參考。

關(guān)鍵詞：空調(diào)；冷熱源；方案；選擇

在設(shè)計項目方案階段，業(yè)主與設(shè)計人員就十分重視空調(diào)冷熱源方案的選擇。冷熱源的形式?jīng)Q定了初投資及能耗，所以，有關(guān)人員應(yīng)多次進行調(diào)研與咨詢。如何結(jié)合具體的工程條件，選擇合適的冷熱源，已經(jīng)變?yōu)樵O(shè)計人員與用戶必須考慮的一個重要問題，它還影響著工程投資與運行能耗等。

1 簡述空調(diào)冷熱源的具體作用

現(xiàn)代人們的工作和生活越來越依賴建筑，建筑密切關(guān)系著人們的日常生活。人們的居住、娛樂及辦公等都離不開建筑。空調(diào)主要用于調(diào)節(jié)室溫與改善生活環(huán)境，它的出現(xiàn)和應(yīng)用，為人們提供了較多的便利與舒適。在建筑中引入空調(diào)，實現(xiàn)了對室內(nèi)氣溫的隨時調(diào)節(jié)，極大地提升了人們的工作效率和生活質(zhì)量。冷熱源的組合使空調(diào)實現(xiàn)了對溫度的調(diào)節(jié)。冬季的熱源為城市熱網(wǎng)及鍋爐等供熱系統(tǒng)；夏季的冷源以蒸汽壓縮式制冷機組、吸收式制冷機組應(yīng)用最廣，該過程需要空調(diào)的制冷系統(tǒng)來完成，其能耗很大。

2 空調(diào)冷熱源方案的選擇依據(jù)

2.1 冷熱源的形式

對于空調(diào)系統(tǒng)，冷熱源十分重要，必須對其進行合理設(shè)計。現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)主要以熱力或電力驅(qū)動的冷水機組來作為冷源，而它們又有許多形式。空調(diào)系統(tǒng)的主要熱源有鍋爐、熱泵、熱電廠及城市熱網(wǎng)供熱等。以上的冷源與熱源通過組合，可以形成很多空調(diào)冷熱源方案。所以，在設(shè)計空調(diào)時，設(shè)計人員可選用多種空調(diào)冷熱源形式，同時也應(yīng)重視選擇冷熱源方案的環(huán)節(jié)。

2.2 分析冷熱源的特點

（1）從技術(shù)角度來看，冷源制冷的能耗較大，進行充分考慮后發(fā)現(xiàn)，在技術(shù)上，電冷水機組的制冷方式優(yōu)于溴化鋰吸熱方式，而且后期的操作和養(yǎng)護也很方便；熱源主要采用燃氣鍋爐來提供熱源，該技術(shù)也較成熟。

（2）從環(huán)境角度來看，由于空調(diào)在供給冷源和熱源時，會給環(huán)境帶來影響，故制冷劑應(yīng)選用環(huán)保型的，以防破壞環(huán)境。因此，選用了電制冷機組，而且該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，與溴化鋰制冷相比，該制冷劑更穩(wěn)定、安全，可以避免溴化鋰傷害人體與環(huán)境；熱源供給利用水源熱泵抽送地下水的方式，會污染地下水。

（3）從實用性來看，類型不同的空調(diào)采用的冷熱源供給方式也不一樣。需要根據(jù)具體的使用條件，結(jié)合實際情況，參照環(huán)境類型與受用人群類型，選出適用的空調(diào)。同時還應(yīng)考慮因能源供給而影響電力與大氣，還有熱泵類型能否與使用條件相符、水源是否充足或地源熱泵的埋線布置等。

（4）從節(jié)能性來看，由于吸收式冷水機組可以利用廢熱以及余熱等低品位能源，所以，在某種意義上，可以避免使用高品質(zhì)能源。而其一次能耗遠大于電動式制冷機組的，熱水型或蒸氣型雙效吸收式冷水機組具有的能耗是2倍～3倍電動式的能耗，直燃式的能耗約是電動式能耗的1.6倍～2.1倍。所以，如果無廢熱或余熱可利用，則吸收式冷水機組不宜采用。此外，冷熱源的容量、臺數(shù)、單調(diào)節(jié)性能還應(yīng)和建筑的冷熱負荷匹配，以便提高空調(diào)系統(tǒng)的整體節(jié)能性。針對不同建筑的負荷情況，所設(shè)計出來的單臺機組需要在提高制冷效率的同時，也要保證機組設(shè)備能夠正常運行，在方案的選擇上要講兩者相結(jié)合，這對于暖通空調(diào)的節(jié)能效果也具有一定的幫助。

2.3 投資和運行費用

在選擇方案的過程中，應(yīng)認(rèn)真分析并比較運行和初投資費用，冷、熱源方案不同時，運行和初投資費用也會不同，而且具有較大的差別。針對空調(diào)系統(tǒng)，各種冷熱源方案中的設(shè)備價格也不一樣，單獨從某個數(shù)字是無法正確判斷出方案優(yōu)劣的，一般會分別比較各種冷熱源方案的總年運行費用和總初投資費用。在設(shè)計項目方案的階段，較難算出各種方案的總年運行和總初投資費用，所以，應(yīng)制定一個基準(zhǔn)方案，再將備選方案和基準(zhǔn)方案進行比較，如此一來，既使二者之間存在可比性，又大幅簡化了計算量，從而可以得出更加簡潔、直觀的比較結(jié)果。

2.4 當(dāng)?shù)卣?/p>

工程項目所在地政府的政策對于冷熱源以及使用能源，具有一定的導(dǎo)向作用，在方案選擇的過程中，應(yīng)給予考慮。例如，是否采用分時電價、是否鼓勵使用天然氣、是否存在能源的價格優(yōu)惠等。

3 分析確定選擇空調(diào)冷熱源方案方法

在選擇冷熱源時，應(yīng)綜合考慮以上因素。而實際上，各因素重要性的確定是決策的基礎(chǔ)及重要內(nèi)容，因為不存在同時滿足以上所有因素的冷熱源形式，所以，只能綜合滿意或可行，并結(jié)合滿意度，確定出冷熱源形式的優(yōu)劣次序。

供選擇的空調(diào)冷熱源方案，雖然都能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，但是經(jīng)濟和技術(shù)效果卻不一樣，所以應(yīng)充分利用已有條件，使確定的方案具有最好的經(jīng)濟和技術(shù)總體效果，即進行最優(yōu)化。

目前，有很多優(yōu)化方法，人們正在尋找一個可靠、合理、簡單的數(shù)學(xué)化結(jié)構(gòu)，使其理論背景堅實，而且還能將決策者的主觀意識體現(xiàn)出來。而層次分析法剛好和上述要求完全相符。這種方法最初是上世紀(jì)70年代由美國運籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)教授薩締提出的，它屬于一種系統(tǒng)分析方法，實現(xiàn)了定量與定性的綜合分析，對人的決策思維過程進行了模擬，其思路清晰、適用面廣、方法簡便、系統(tǒng)性強，非常適合分析復(fù)雜的、多準(zhǔn)則、多因素、多目標(biāo)的大系統(tǒng)。

4 結(jié)語

綜上所述，針對冷熱源的特點，可以初步選出合適的冷熱源方案。而對于文中層次分析法的初步探討，還需要進一步研究和分析冷熱源的有關(guān)因素，建立更加健全的評價指標(biāo)體系，同時采用科學(xué)、合理的選擇與分析方法，選出更為適合的冷熱源方案，使其更貼近工程項目實際，且更方便推廣和應(yīng)用。

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（作者單位：廣東華方工程設(shè)計有限公司）