住宅楼集中供冷探究

摘 要：夏季家用空调器用电负荷大，用电供求矛盾明显，住宅建筑对空调形式的要求也越来越高。对住宅空调新形式的探索，业内人士一直都很关注。户式中央空调和区域供冷是研究的代表性成果，户式中央空调是比较成熟的一种技术，而区域供冷在国内尚不成熟，需进行研究和探讨文章通过对某一工程实例进行集中供冷的技术上和经济上的可行性分析。

关键词：住宅楼；集中供冷；空调

1 住宅用空调器的特点及其在我国的生产使用情况

我国市场上生产和销售的家用空调器主要是窗式空调和分体式空调。窗式空调是住宅空调的最初形式。它设有新风装置，能够向室内供给新鲜空气，改善室内空气品质，而且制冷机不会泄露，因此得到广泛应用。但是，随着技术的进步，窗机的缺点也日益暴露，噪音大，有安全隐患，使窗机的使用日益减少。分体式空调是目前国内应用最普及的家用空调器。住宅小空间（如卧室等）大多采用壁挂式，大空间（如客厅、饭厅等）大多采用柜式。

随着我国经济持续快速稳定增长，建设事业发展非常迅速。根据清华大学建筑节能研究中心2007年《中国建筑节能年度发展研究报告》预测：在2020年前，我国每年城镇新建建筑面积将持续保持10亿平方米左右。在今后巧年间将新增建筑面积150亿平方米，其中将新增约10亿平方米的大型公共建筑和110亿平方米以上需要采暖的民用建筑

2 某住宅供冷实例概况及特点

2.1 工程概况。该住宅小区原计划利用该市平煤集团坑口电厂中部供热管网提供的高温高压热水作为热源，在小区设置集中供暖设施，实施冬季集中供暖。夏季则由住户自行选择购买单冷家用空调器，实现夏季空调需求。

2.2 工程区域供冷研究及方案。区域能源规划是对规划区域在一定的时段内各种能源形式综合利用提出指导性意见，目的是提高能源利用率，降低运行成本，实现可持续发展。根据能源规划，确定区域内主要的能源来源、多种能源利用形式及能源综合利用的方案，同时确定区域供冷的范围、能源形式、能源综合利用流程及区域供冷系统的制冷工艺流程。本文工程实例是以平顶山市能源规划为依据，采用电厂余热资源作为一次能源，提高电厂一次能源的利用率，实现能源梯级利用。确定技术方案和确定总体方案是密不可分的。本文主要是对住宅小区实施集中供冷各个环节上的技术方案，进行分析、研究。然后从工程实际出发，与家用空调器方案进行了经济上的比较和分析。在技术分析中，主要解决的问题有冷负荷计算和分析、冷热源方案、水系统形式的选择、负荷分区、管网方案、用户终端设备及系统方案等。因此，总体方案的确定，主要是围绕解决好上述几个问题。

2.3 供冷研究的主要内容。据上所述，本文将结合某一高档住宅小区利用电厂余热进行集中供冷的方案设计进行可行性研究，主要内容有以下几点：（1）冷负荷的负荷计算和分析；（2）冷站冷热源设备方案及选型设计；（3）负荷分区、用户末端设备、室外管网的方案设计；（4）水系统分析及方案设计；（5）住宅小区集中供冷与加单冷家用空调器方案的经济比较和分析；

3 小区集中供冷系统设计

3.1 设计概况。住宅小区集中供冷系统设计与常见的中央空调系统设计，在主要设计程序上基本是一致的，包括冷热源方案设计、水系统设计、空调方式方案设计等。只不过，在具体设计的每一个环节都有着或多或少与常见中央空调系统设计不同的地方，主要包括：（1）在冷热源主机容量选择时应该考虑用户同时使用系数；（2）考虑到管网投资多、输送距离长、水泵能耗高、管网冷损失大等因素，管网设计时应考虑负荷分区、主干管经济流速的选择、水系统形式的选择等；（3）住宅空调末端方式的选择和调节、计量等问题。将在设计规范的要求下，利用有关手册和专业书籍上的知识，结合有关专家学者的研究成果，对本文所讨论的工程实例进行研究，并给出设计结果具体内容。

3.2 冷热源方案。该小区原计划也有利用该市坑口电厂中部供热管网提供的高温高压热水作为热源，在小区设置集中供暖设施，实施冬季集中供暖的计划，所以集中供冷的前提基本确定是利用中部管网的热源。结合有关资料所述内容，吸收式制冷则是本文研究工程实例的最佳选择。

工程实例中的供热介质为坑口电厂余热通过汽一水换热器获得的高温高压热水，压力0.8MPa，温度125e，通过坑口电厂中部供热管网送至制冷机房和换热站。热水温度120e左右，进出温差大的选用热水二段型机组、否则选用普通单效型机组川。就该工程实例，本文主机选型为普通单效热水型浪化铿吸收式冷水机组。

3.3 室内空调方式的选择及选型结果。从住宅建筑集中空调系统的使用来看，与宾馆客房相似，因此住宅建筑集中空调系统的末端设备首选风机盘管〔a31。其优点是控制调节方便；一次投资和运转费用低，节能性较好；风机盘管机组定型化、规格化，易于选择安装；可设置独立新风系统，有利于提高室内空气品质；噪声低，如夜间在低速下运行，噪声更低；适合各种冷热源。其缺点是有可能漏水，冷凝水盘可滋生影响人体适合于住宅建筑使用的风机盘管机组主要有卧式暗装和壁挂式明装两种形式。立式风机盘管机组因空调供回水和冷凝水接管的原因，不太适合用在住宅建筑内。卧式明装机组在美观度上显然没有壁挂式明装机组优越。而壁挂式明装机组，由于产品结构原因，其使用也会受到诸多限制，例如当房间进深超过4米时，其空调送风效果就不太好，另外当房间面积大于巧平方米时，壁挂式明装机组选型超过FP6.3，其实际使用效果不太理想。

综上所述，本工程实例选用卧式暗装风机盘管机组。按峰值负荷指标计算，对住户内各空调房间内卧式风机盘管机组进行选型，其结果是风机盘管机组总数为7148台，其中FP-51（N=50W）为4836台，FP-68（N=55W）为2312台。

4 住宅小区供冷经济性分析

一个大型综合项目的经济性评价相当复杂，按照国家政策规定一般应进行项目财务分析和评价、项目国民经济评价、社会效益评价。项目财务分析和评价包括项目投资估算与资金筹措、财务分析两大块。项目投资估算与资金筹措主要是从项目投资规模的大小和投资资金的来源上来分析项目的可行性。财务分析的内容包括财务基础数据估算、成本分析、收入和税金及利润、财务分析指标计算、财务分析报表等。项目财务分析和评价的核心内容是项目投资估算和成本分析。

5 结语

从技术上来说，该住宅小区利用电厂余热进行集中供冷是可行的；从经济上来说，该工程实例因规模大，初投资上集中供冷显示了其优越性，较家用空调器要节省，运营成本集中供冷也较家用空调器节约；从社会效益来看，集中供冷由于有效利用了电厂余热，实现了电厂一次能源的梯级利用，从而提高了电厂一次能源利用率；减少了余热的排放，降低了用于该部分余热对环境影响治理的社会成本。本文从实际工程出发，对住宅节能供冷进行了探究，从而得出户式中央空调是比较成熟的一种技术，但而区域供冷在国内尚不成熟，仍然需要进行研究和探讨。

参考文献

[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2] 黄建恩.区域供冷系统经济性和节能性分析[D].北京：华北电力人学，2010.