vb区域供冷(DCS)系统及区域供冷供热(DHC)系统评介和探讨

vb区域供冷(DCS)系统及区域供冷供热(DHC)系统评介和探讨
摘要：本文主要介绍了区域供冷系统和区域供热供冷系统的特点、运行影响因素及在国内的主要研究现状和在发展区域供冷供热中需要解决的一切实际问题。

关键词：区域供冷;区域供冷供热；
Abstract: This paper mainly introduces the area the refrigeration system and regional heating and cooling the characteristics of the system, operation effect factors and the main research status in China and in the development of regional cooling heating in all the practical problems need to be solved.
Key Words: district cooling system; regional cooling heating;
区域供冷(district cooling system ,DCS)是指由集中机房生产并向各类建筑提供空调冷水的系统。

冷水由连接集中机房和各建筑的管网输送。

区域供冷供热（district heating and cooling ,DHC）是指由集中机房生产并向各类建筑提供空调冷水,热水的系统。

区域供冷或区域供热供冷系统可以归纳为两种主要的类型:一是在中央制冷站制取冷水,而后将冷水沿一条双管系统输送到用户。

此种系统类似于区域供热系统。

二是在用户或靠近用户的房屋内使用区域供热热能来驱动制冷机制取冷水。

1.区域供冷的优点
（1）区域供冷的环保效益
区域供冷的环保效益主要表现在三个方面：（1）使用氨制冷剂（2）LiBr吸收式制冷机的使用，减少了对环境无公害的物质（3）可以减少城市中心区由于空调冷凝热而产生的热岛效应。

（2）区域供冷的社会效益
①区域供冷可使用户在较低的一次性投资下，享受集中空调的效果
②区域供冷可与冰蓄冷结合起来，从而减轻电网峰值负荷，削峰填谷
（3）.区域供冷的节能效益
①区域供冷冷冻站部分负荷时调节方便
②可以利用一次能源和低位能源，例如废热和燃气
③可以使用地表水作为冷却水
(4) 用户可实现低温送风。

空调系统管路初投资减少，系统能耗也会降低。

2.区域供冷供热系统运行的影响因素：
（1）冷热负荷的计算
（2）冷热源的确定
（3）输送管网优化设计
（4）系统的运行和调节
（5）末端用户的冷热费用的计量
3. 区域供冷供热系统的能源供应形式
（1）冷热电联产
（2）以电力为能源的DHC方式。

由电力公司促进其发展,其基本技术为:
①大容量的热泵机组
②蓄热技术
③自然能(未利用能或可再生能)的利用及三要素的密切结合。

（3）以燃气为能源的DHC 方式。

由城市燃气公司促进其发展传统的方式有:
①燃气锅炉+ 蒸汽吸收式制冷机
②燃气锅炉产生的高压蒸汽,由蒸汽透平驱动离心式制冷机供冷
③直燃型冷热水机组
（4）使用大型水源热泵的区域供热方式。

在北欧国家热泵的应用主要是用来采暖,热源大多为河水或海水,充分利用自然能。

（5）以废热为能源的DHC方式。

来自发电厂、工艺过程、废水处理厂和城市垃圾焚烧炉的废热,可被再次利用作为DHC系统的热源。

4．国内主要研究现状：
朱纪军,刘谨从系统能耗的角度分析了区域供冷的适宜的供冷半径,认为当区域供冷半径不大于1 000 m 时,通过系统优化设计,其全年运行能效比能达到较高的水平,并且投资不大,规模效应明显,技术可靠。

刘金平等提出区域供冷冷冻水输送管线的优化设计方法,确定了区域供冷系统冷冻水输送管线最优水流速度和保温层最优厚度的优化模型。

杜敬三,付林,江亿针对于容量已确定的热电厂,利用总能耗最小的原则,认为区域供冷系统最佳供冷面积与热电机组性能及供热参数、供冷建筑物结构、类型和使用功能、当地气象条件等因素有关。

付林,江亿通过对区域供冷系统的分析认为,存在最佳供回水温差,在最佳供回水温差下,系统能耗最小。

郑钢对采用区域集中供冷的住宅空调的特点进行例如分析，并与住宅空调中常见的另外两种供冷形式（分体式空调和户式中央空调）的运行特点、初投资和20年运行总费用等进行比较。

区域供冷采用冰蓄冷加低温送风系统能提高空调效果，虽然初投资方面集中供冷比其他两种形式大，但是从20年的总运行和更新费用来看，区域供冷经济性最好。

蔡龙俊等对区域供冷供热系统中住宅建筑的同时使用系数进行了探讨,通过对现有居住区区域供冷供热小区夏季空调使用情况的调研数据分析,得出居住建筑的夏季冷负荷同时使用系数在0.50左右(负荷按单位建筑面积计算)的结论。

5.发展区域供冷供热需要解决的具体问题：
（1）供给区域最佳半径
供给区域越大，单位区域面积上的热负荷越大，越利于发挥区域供冷供热的规模优势，但同时区域半径越大，区域管道越常，埋管所需费用、管道热损失和输送费用越大，因此供给区域半径存在最佳值问题。

（2）热媒种类和供给参数
热媒的种类和参数对区域配管的管径、配管方式等有很大影响。

它们主要决定于用户所需的热媒类型、热负荷密度、输送距离及用户侧设备类型，有时也决定于机房设备配置。

（3）.用户负荷特性及同时使用系数
由于区域供冷供热供应范围大，对象多，用户特性不一致，带来两个问题：一是系统必须有较强的调节能力，另一是各用户最大热需要量之和与系统最大负荷有一定差距。

（4）.地表水温差能源的利用
6.区域供冷供热与住宅建筑
（1）区域供冷供热应用住宅建筑的可行性
区域供冷供热应用于住宅区,可实现对住宅区内建筑的空调冷热源和生活热水的集中供应,符合节能、环保的能源使用导向,优化了建筑外环境和热环境,得到了暖通空调界、电力等部门及政府的认可和支持。

完整的住宅区区域供冷供热系统包括能源中心(冷热源制造) 、室外输送管路、区域内
单体建筑的二次站(二次换热站或二次泵送站) 、单体建筑内的输送管路、分户末端空调系统等环节。

找到一种适合的采暖空调共用的室内系统形成,而且满足分室温度控制和按户计量收费的原则是在居住区内推广应用区域冷热连供的关键。

现在住宅建筑内的散热器采暖系统,显然不适合这一要求,但对近几年越来越受重视的地板辐射供冷/暖、风机盘管与地板辐射联合供冷/暖、吊顶辐射供冷/ 供暖等可以满足这一要求。

在住宅内部使用一套系统实现冬季供暖和夏季供冷的需求,是实现居住区冷热联供的基础。

（2）区域供冷供热应用住宅建筑需要解决的问题
①舒适性和可靠性
为集中供应后,若主系统出现问题,势必导致其户内空调和生活热水供应的中断,因此,在技术上如何保障“不间断供应”、提高系统运行的安全性是设计、建造和运行阶段应重点解决的问题
②成本
宅区建设区域供冷供热系统后,该部分的建设成本有3种出处:1.1开发商的建安成本。

1.2业主。

市场上曾经出现过的“开户费”概念,业主很难接受“房价分离”的模式。

1.3 独立的公用事业投资运营商。

由于住宅与商业建筑相比,空调用量较小,收费单价中利润也不可能高,因此作为独立的投资行为很难运作。

所以,区域供冷供热系统的建造成本,应由房地产开发商承担,但为降低成本,可以在技术模式和户内系统分段建设等环节上进行调节。

③收费
虽然理论上业主对区域供冷供热收费的组成项(运行能耗、人工、维护保养、设备更新等)不会有原则上的歧义,但肯定希望实际缴纳的费用接近传统方式的使用费(区域供冷供热在舒适性上强于单元式空调,因此业主能接受实际收费高于传统方式的现实) 。

如何制订区域供冷供热的收费体系和标准,是平衡业主使用和维持系统运转的最根本因素。

参考文献：
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朱纪军,刘谨，区域供冷系统及其供冷半径探讨，制冷,2004(1):69-72
杜敬三,付林,江亿，区域供冷面积最佳供冷面积探讨，暖通空调,2003(6):111-113
蔡龙俊，欧阳生春，区域供冷供热住宅建筑空调负荷同时使用系数的计算，能源技术，2006，27（3）；130-132
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寿青云,陈汝东，借鉴国外经验积极发展我国的区域供冷供热流体机械203，31（11）：37-41
作者简介：严敏，出生于1979年10月，性别：女，工作单位：北京新厦建筑设计有限责任公司，邮政编码100080，职称：中级，职务：专业负责人，学历：本科。