某建设项目空调冷热源方案比选_张仕国

+
期较短、不占地下室机房面积等优点，即有 2 项技术指标较 优。噪声技术指标适中，其他 7 项技术指标均差。此方案中有

+ 30 0 /m 5 33
12 2 5 /! m ·a"
+ 2 40 /m
4 27 39 / ! m ·a"
调节负荷变化规律及部分负荷运行的调节要求,一般不宜少于 使用寿命等方面作为某建设项目空调系统冷热源方案技术比
2 台，当小型工程仅设 1 台时应选调节性能优良的机型。
选的相关指标。不同的项目，可以根据项目的具体特点及要
10)选用风冷还是水冷机组需因地制宜，因工程而异。一 求，对指标进行减少或者增设。
般大型工程宜选用水冷机组，小型工程或缺水地区宜选用风
2 方案比选
在进行空调冷热源方案比选中，应根据空调行业的规范 要求及空调系统冷热源专业及设备的特点，从技术评价指标 和经济评价指标两方面进行综合分析。
2.1 技术评价指标分析
2.1.1 冷热源方案比选的基本原则及冷热源方案的初选 1)空气调节与采暖系统的冷、热源宜采用集中设置的冷
(热)水机组或供热、换热设备。机组或设备的选择应根据建筑 规模、使用特征，结合当地能源结构及其价格政策、环保规定 等经综合论证后确定[2]。
【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2015.10.016
1 引言
某建设项目位为临湖项目，由 1 栋酒店和 11 栋综合楼组 成，地下 2 层，地上局部 9 层。项目采用中央空调系统，机房位 于酒店地下 1 层，机房向酒店及综合楼提供冷热源，同时向酒 店提供生活热水。项目总冷负荷为 2 200kW，总热负荷 1 360kW，生活热水负荷为 500kW。
考虑不同的冷热源方案对应有相应的市政条件及建筑要
式制冷机与溴化锂吸收式制冷机相比，具有许多优点，因此， 求，针对具体的建设项目进行方案比选时应根据项目的限制
在同等条件下特别是有廉价天然气可资利用时，应优先选用。 条件进行初选。
4)无上述热源和气源供应的地区可采用燃煤锅炉、燃油锅
1)如本项目临湖边，没有地下水，同时湖水为二级备用水
2)进行冷热源方案技术指标评价，详见表 1。
冷机组。
3)技术分析
11)需设空气调节的商业或公共建筑群，有条件时宜采用
根据表 1 的各项技术评价指标的描述，可以得出如下分
热、电、冷联产系统或设置集中供冷、供热站。
析：
12)夏热冬冷地区、干旱缺水地区的中、小型建筑可采用空
(1)电锅炉 + 冷冻机：电锅炉 + 冷冻机冷热源方案在所有
b -.
>c !de%&
>c !de%&
b ln p qr50s
t u vw x y E 会所共用 1 个机房的设计进行分析，2 个冷热源方
z{{D|+,}~
T, 案经济比选见表 2。

p
m
4m
u9 25a 50a 20a
15a ,1520a
气源热泵或地下埋管式地源热泵冷（热）水机组供冷供热。具 的技术评价指标中制热效果及生活热水等 2 项技术指标与地
有天然水资源或地热源可供利用时，宜采用水(地)源热泵供 源热泵方案相当，机房面积、制冷效果、使用寿命等 3 项技术
冷、供热技术。
评价指标适中，其他 5 项技术指标均较差，其占用机房面积
13)冷热源方案的初选：根据以上冷热源方案技术比选的 大、烟囱的存在给管线综合及安装带来难度、噪声大、冷却塔
室外机的设置，使得其影响建筑外立面的建筑效果，同时制冷 程测算得来。
及制热效果也收到外界空气条件的影响。而且因露天安装，使
按照表中数值，建设投资方面，地源热泵空调冷热源方案
得使用寿命短。 （3）地源热泵：除了系统复杂、施工难度大、工期较长这一
比电锅炉 + 冷冻机空调冷热源方案多投资 106 万元。若地源 热泵冷热源方案的运行费用按照 20 元 /(m2·a)计算，则每年地
【作者简介】张仕国（1982～），男，河北赤城人，高级工程师，从事暖 通研究，（电子信箱）haipingmian555@ 。
投资决策问题，需进行全面详细的比选。 民用投资建设项目空调系统冷热源技术主要表现在三
方面，其一是新能源的开发和利用，包括太阳能、地热能、天然 气、燃料电池、核能、水电等方面。其二为热泵技术，其三是蓄 冷空调。根据以上的特点，使得空调冷热源方案可以进行多种 组合，形成了其多样性。
>3 ?@ AB!CD4;$0
本项目空调系统末端采用风机盘管加地暖的 制冷供热形式，对于不同的空调冷热源系统方案， 末端及管路安装是一致的，故进行建设投资比选
"EF %&
\]
12GHI J EKL !EKM ENO;EF4P
\^_‘ 50 a/m
12GH / + QRDST +Q
UVEFP
空调系统是建筑项目最大的能源消耗系统，约占总建筑 能耗比例 50％～70％，而空调系统能耗分 3 部分：冷热源能 耗、末端设备能耗和辅助设备能耗，其中冷热源的能耗又约占 空调系统总能耗的 70％，由此可见，空调系统的冷热源是决定 建筑空调系统能耗的主要因素[1]。同时，空调系统冷热源的选 择，也决定着空调系统的使用效果。不仅是简单的技术比较， 其影响项目的初投资及后期运行等费用，是一个建设项目的
调系统冷热源 方 案 比 选 的另外一个经济评价指标。
+

+ +
!
2.2.2 冷 热源方案的经济评价指标比选
"!# $%&
/$0
’(%&
’( !12 /3 456
789:( /
) *+, %&!#$*-.
/3 4 ; +<=* /
! %& !#$-.
公用工程设计
Public Utilities Design
某建设项目空调冷热源方案比选
Selection of Air Conditioning Cold and Heat Source Schemes in a Construction
Project
张仕国，刘赛楠
（中冶时代置业有限公司，河北 唐山 064000）
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Basing on technical evaluation, economic evaluation index analysis, the project adopted a better scheme which is
ground-source heat pump air-conditioning systems.the paper also put forward the related and advertent items.
表 2 空调系统冷热源方案经济比选

jk, 7
7 7UV

7 ,? okt %& b -. , D
以上分析数据，热泵机组 + 地埋管换热器造价
}~
来自华清地热，其他部分由成本合约部参照类似工
（2）风冷热泵：风冷热泵方案具有系统简单、施工方便、工
基本原则，初步选定方案如下：（1）地源热泵；（2）水源热泵； 及太阳能的设置影响外立面的建筑效果，而且因锅炉的设置，
（3）直燃机；（4）燃气锅炉 + 冷冻机；（5）电锅炉 + 冷冻机；（6） 需设计泄爆措施，存在安全隐患。
74
ÁÁÁÁ公用工程设计 Public Utilities Design
表 1 3 种方案的技术评价指标
收式，从性能系数比较来考虑，应优先选用电力制冷机。大型
1）确定技术评价指标：根据项目的定位、建筑形态、建筑
系统以离心式为主，中型系统以螺杆式为主[3]。
面积、开发计划、国家产业政策及设备的特点，选定建筑附属
9)电动压缩式机组台数及单机制冷量的选择,应满足空气 物、机房面积、对工期影响、政策、制冷效果、制热效果、噪声、
设投资比电锅炉 + 冷冻机的方案多投资 106 万元，但经过计
对于建设项目空调系统冷热源方案的决策，不仅需要从 技术方面进行比选，同时还应从初投资及后期运行管理等经
算大约需要 3a，此部分多投资部分即可收回。3a 以后，建设项 目将以较低的 12～25 元 /(m2·a)的运行成本运行，利于项目的
济方面进行比选，在此基础上的决策才是合理的。
【关键词】空调系统；冷热源方案 ；地源热泵
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】air conditioning system ；hot and cold source schemes ;ground source heat pump systems
【中图分类号】TU831
【文献标志码】A
【文章编号】1007-9467（2015）10-0073-04
的年数为：106/34≈3a。
（4）根据以上技术评价指标分析，在技术方面，3 个冷热源 2.3 技术经济综合分析
方案的排序为地源热泵冷热源方案、电锅炉 + 冷冻机冷热源
技术评价指标比选中，地源热泵空调冷热源方案最优。而
方案、风冷热泵冷热源方案。
在经济评价比选中，虽然地源热泵空调系统冷热源方案的建
2.2 经济评价指标分析
保消防严格限制的建筑；③夜间可利用低谷电价进行蓄热的 2.1.3 冷热源方案的具体技术比选
系统；④利用可再生能源发电地区的建筑。
经过冷热源方案的初选后，建设项目可选的空调系统冷
8)按性能系数高低来选择制冷设备的顺序为：离心式、螺 热源方案有 3 个，分别为（1）地源热泵；（2）电锅炉 + 冷冻机；