空调冷源方案的比较和探讨

浅析空调冷源方案的比较和探讨

摘要：针对空调冷源方案设计的基础条件及一般规定，并对目前空气调节系统冷热源及设备选择常用的组合方案及选择冷水机组

过程中应考虑的问题进行了分析，最终达到提高能源利用率、节省投资的目的。

关键词：空调冷源冷水机组方案选择对比研究

中图分类号：tb657.2 文献标识码：a 文章编号：

引言：近年来，在新兴的城市建筑（尤其是高层建筑）中能耗低、智能化操作的集中空调系统倍受青睐。我国空调制冷工业给广大使用者提供了广泛而多样化的产品选择机会。具体到空调冷源系统，各种形式的电制冷机组、溴化锂洗手机组、热泵机组、蓄冷设备等，品种繁多，各有特色。

冷热源是一个空调系统的重要组成部分，与其设计合理与否，直接影响空调系统的使用效果、运行的经济性等问题。在空调冷热源方案选择过程中，需要在各目标之间进行折中分析，协调矛盾，权衡利弊，进行综合考虑，在这一过程中，专家的经验和观点、用户的要求和意愿等起着重要的作用。但是，这些经验和观点往往具有不确定性。

一、常用空调冷源方案的介绍

空调冷热源是空调系统的关键设备，冷热源的形式直接决定了建筑物空调系统的能耗特点及对外部环境的影响状况。随着生活水平的提高，人们居住环境、办公环境的舒适性、美观性的要求越来越

高。而对于具有较大建筑面积的宾馆、写字楼，业主一般都要求采用集中式空调系统。且目前冷热源设备种类繁多，品牌林立，冷热源的选择是每个设计师都需要面对的问题。

近年来。冷热源技术得到了较快的发展，在蓄冷、热泵、vrv、新型制冷剂等方面的技术均取得了一定的进步。但由于我国油、气资源负荷量日趋加大，促使了新产品、新技术的开发应用，于是，新型、环保、节能、具有移峰填谷作用的冷热源设备层出不穷。根据建筑物所在地区能够提供的能源、建筑物的用途、使用要求、空调冷热源形式主要有：

（1）电动冷水机组供冷+城市热网供热；

（2）电动冷水机组供冷+燃油（燃气）锅炉供热；

（3）风冷热泵冷热水机组供冷、供热；

（4）溴化锂吸收式冷水机组供冷+城市热网供热；

（5）直燃型溴化锂吸收式冷热水机组供冷、供热；

下面简单介绍下到现在为止我工作中遇到过的空调用冷源设备的性能特点：

1、溴化锂吸收式冷（热）水机组

吸收式制冷以热为能源，溴化锂制冷机组的一个主要特点是节省电能。因此在电力紧张的地区，溴化锂制冷机组可以是一个不错的选择。另一个特点就是由于传热面积大，传热温差小，因而机组对冷却水温的要求相对来说不如压缩式机组严格，冷却水温的变化对制冷量的影响较小，运行稳定，室外气候对其的影响不大。

溴化锂吸收式冷（热）水机组的优点有：（1）以水作为制冷剂，溴化锂溶液作吸收剂，无毒、无味、无臭，对人体无危害，对大气臭氧层无破坏作用；（2）整个装置基本上是换热器的组合体，除泵外，没有其他运动部件，所以振动、噪声比较小；（3）结构简单，制造方便，同时操作简便、维护保养费方便，易于实现自动化运行；（4）整个装置出于真空状态下，无爆炸危险；缺点是（1）溴化锂溶液有腐蚀性，对设备的密封性要求严格；（2）溴化锂价格较高，因此初投资较高；（3）溴化锂溶液吸收过程是放热过程，对外界的排热量大，因此冷却水消耗量较大，冷却塔和冷却水系统容量较大。

2、地源热泵机组

这种机组冷热源为土壤，水为载体，在封闭环路进行热交换的热泵。地源热泵机组的特点主要有：（1）高效，节能，冬季运行时，cop约为4.2，夏季运行时，cop为5.3；（2）可再生，土壤有较好的蓄热性能，冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量以备冬用，保证大地热量的平衡。（3）环保，舒适，安全，一机多用。

3、vrv空调机组（一拖多）

vrv空调的优点有（1）节能高效-通过变频或数码涡旋技术使机组以较高效率运行，送风温差大，达到节能效果；（2）节省建筑空间-常设于屋顶，不着用机房面积；（3）施工安装方便，运行管理安全可靠；（4）布置灵活-只需改变室内机和配管的位置，就可实

现建筑物内任意位置供冷或供暖。

此外还有活塞式冷水机组，螺杆式、离心式冷水机组，空气源、水源热泵机组，蓄冷空调等等，空调热源设备这里只做简单陈述，包括燃油、燃气、电热、燃煤锅炉，溴化锂冷热水机组，空气源、水源、地源热泵。vrv空调机组（一拖多）等等，这里就不做详细阐述了，随着社会的不断发展，还会有新的技术，新的能源利用到我们的生活当中。

二、设计的基础条件

考虑冷负荷条件；电力，城市煤气，天然气的条件选择合适的空调冷热水机组；水源及水质条件；地质的条件可以让我们考虑是否可用水源热泵机组。

三、空调冷源的方案选择的原则

1、若当地供电紧张，有热电站供热或有足够的冬季供暖锅炉，特别是有废热，余热可利用时，应优先选用溴化锂吸收式制冷机。

2、当地供电紧张且夏季供应廉价天然气，同事技术经济比较合理时可选用直燃式溴化锂吸收式制冷机。

3、直燃式溴化锂吸收式制冷机与溴化锂吸收式制冷机相比，具有许多优点，因此在同等条件下特别是有廉价天然气可利用时，应优先选用，一般情况下宜优先选用两用机。

4、积极发展集中供热、区域供冷供热站和热电冷联产技术。

5、按性能系数高低来选择制冷设备的顺序为：离心式、螺旋式、活塞式、吸收式、涡旋式。因此当地供电不紧张时，从性能系数比

较来考虑，应优先选用电力制冷机。大型系统以离心式为主，中型系统以螺杆式为主。

6、考虑建筑全年空调负荷分布规律和制冷机部分负荷下的调节特性，合理选择机型、台数和调节方式，提高制冷系统在部分负荷下的运行效率，以降低全年总能耗。

7、为平衡供电峰谷差，有条件时积极推广蓄冷空调和底纹送风或大温差供水相结合的系统。

8、保护大气臭氧层，积极采用cfc和hcfc替代制冷剂。在选用冷热源设备时，应注意其所使用工质符合环保指标要求。

上述8个选型原则，并非选型中考虑的全部因素和问题，但是极为重要的，不能违背的。

结语：冷热源选择需要综合考虑多方面的因素，在技术可靠、满足系统冷、热量的前提下，系统初投资及今后长期的运转费用是影响决策的重要指标。在今后的工作中，我会遇到更多更困难的问题，从中我也会更深入的研究在空调设计工作中对于冷热源的选择用

这些方法找到性价比最优的设计方案。

参考文献

（1）陆耀庆主编.《实用供热空调设计手册》（第二版）（下册）北京：中国建筑工业出版社，2007

（2）缪道平，吴业正.《制冷压缩机》北京：机械工业出版社，2001

（3）王平利.《空调冷热源方案选择方法的研究》成都：研究生