空调冷热源方案的选择及分析

王伟钊

摘 要：自改革开放以来，中国国民经济的发展速度越来越快，人们的生活水平也在逐渐提升，空调已经变为现代建筑的重要组成部分。而在设计空调系统的过程中，冷热源方案的正确选择直接影响着工程的成本、运行、能耗以及周边环境等。基于此，本文简述了空调冷热源的作用，并分析了冷热源方案选择的原则，提出了确定方案的方法，仅供参考。

关键词：空调；冷热源；方案；选择

在设计项目方案阶段，业主与设计人员就十分重视空调冷热源方案的选择。冷热源的形式决定了初投资及能耗，所以，有关人员应多次进行调研与咨询。如何结合具体的工程条件，选择合适的冷热源，已经变为设计人员与用户必须考虑的一个重要问题，它还影响着工程投资与运行能耗等。

1 简述空调冷热源的具体作用

现代人们的工作和生活越来越依赖建筑，建筑密切关系着人们的日常生活。人们的居住、娱乐及办公等都离不开建筑。空调主要用于调节室温与改善生活环境，它的出现和应用，为人们提供了较多的便利与舒适。在建筑中引入空调，实现了对室内气温的随时调节，极大地提升了人们的工作效率和生活质量。冷热源的组合使空调实现了对温度的调节。冬季的热源为城市热网及锅炉等供热系统；夏季的冷源以蒸汽压缩式制冷机组、吸收式制冷机组应用最广，该过程需要空调的制冷系统来完成，其能耗很大。

2 空调冷热源方案的选择依据

2.1 冷热源的形式

对于空调系统，冷热源十分重要，必须对其进行合理设计。现代空调系统主要以热力或电力驱动的冷水机组来作为冷源，而它们又有许多形式。空调系统的主要热源有锅炉、热泵、热电厂及城市热网供热等。以上的冷源与热源通过组合，可以形成很多空调冷热源方案。所以，在设计空调时，设计人员可选用多种空调冷热源形式，同时也应重视选择冷热源方案的环节。

2.2 分析冷热源的特点

（1）从技术角度来看，冷源制冷的能耗较大，进行充分考虑后发现，在技术上，电冷水机组的制冷方式优于溴化锂吸热方式，而且后期的操作和养护也很方便；热源主要采用燃气锅炉来提供热源，该技术也较成熟。

（2）从环境角度来看，由于空调在供给冷源和热源时，会给环境带来影响，故制冷剂应选用环保型的，以防破坏环境。因此，选用了电制冷机组，而且该技术已经发展成熟，与溴化锂制冷相比，该制冷剂更稳定、安全，可以避免溴化锂伤害人体与环境；热源供给利用水源热泵抽送地下水的方式，会污染地下水。

（3）从实用性来看，类型不同的空调采用的冷热源供给方式也不一样。需要根据具体的使用条件，结合实际情况，参照环境类型与受用人群类型，选出适用的空调。同时还应考虑因能源供给而影响电力与大气，还有热泵类型能否与使用条件相符、水源是否充足或地源热泵的埋线布置等。

（4）从节能性来看，由于吸收式冷水机组可以利用废热以及余热等低品位能源，所以，在某种意义上，可以避免使用高品质能源。而其一次能耗远大于电动式制冷机组的，热水型或蒸气型双效吸收式冷水机组具有的能耗是2倍～3倍电动式的能耗，直燃式的能耗约是电动式能耗的1.6倍～2.1倍。所以，如果无废热或余热可利用，则吸收式冷水机组不宜采用。此外，冷热源的容量、台数、单调节性能还应和建筑的冷热负荷匹配，以便提高空调系统的整体节能性。针对不同建筑的负荷情况，所设计出来的单台机组需要在提高制冷效率的同时，也要保证机组设备能够正常运行，在方案的选择上要讲两者相结合，这对于暖通空调的节能效果也具有一定的帮助。

2.3 投资和运行费用

在选择方案的过程中，应认真分析并比较运行和初投资费用，冷、热源方案不同时，运行和初投资费用也会不同，而且具有较大的差别。针对空调系统，各种冷热源方案中的设备价格也不一样，单独从某个数字是无法正确判断出方案优劣的，一般会分别比较各种冷热源方案的总年运行费用和总初投资费用。在设计项目方案的阶段，较难算出各种方案的总年运行和总初投资费用，所以，应制定一个基准方案，再将备选方案和基准方案进行比较，如此一来，既使二者之间存在可比性，又大幅简化了计算量，从而可以得出更加简洁、直观的比较结果。

2.4 当地政策

工程项目所在地政府的政策对于冷热源以及使用能源，具有一定的导向作用，在方案选择的过程中，应给予考虑。例如，是否采用分时电价、是否鼓励使用天然气、是否存在能源的价格优惠等。

3 分析确定选择空调冷热源方案方法

在选择冷热源时，应综合考虑以上因素。而实际上，各因素重要性的确定是决策的基础及重要内容，因为不存在同时满足以上所有因素的冷热源形式，所以，只能综合满意或可行，并结合满意度，确定出冷热源形式的优劣次序。

供选择的空调冷热源方案，虽然都能够实现预期目标，但是经济和技术效果却不一样，所以应充分利用已有条件，使确定的方案具有最好的经济和技术总体效果，即进行最优化。

目前，有很多优化方法，人们正在寻找一个可靠、合理、简单的数学化结构，使其理论背景坚实，而且还能将决策者的主观意识体现出来。而层次分析法刚好和上述要求完全相符。这种方法最初是上世纪70年代由美国运筹学家、匹兹堡大学教授萨缔提出的，它属于一种系统分析方法，实现了定量与定性的综合分析，对人的决策思维过程进行了模拟，其思路清晰、适用面广、方法简便、系统性强，非常适合分析复杂的、多准则、多因素、多目标的大系统。

4 结语

综上所述，针对冷热源的特点，可以初步选出合适的冷热源方案。而对于文中层次分析法的初步探讨，还需要进一步研究和分析冷熱源的有关因素，建立更加健全的评价指标体系，同时采用科学、合理的选择与分析方法，选出更为适合的冷热源方案，使其更贴近工程项目实际，且更方便推广和应用。

参考文献

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（作者单位：广东华方工程设计有限公司）