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前言

　　“十二五”期間，全球政治經(jīng)濟格局加劇嚴峻，節(jié)能減排形勢嚴峻，控制能源總量、調(diào)整能源結構、確保環(huán)境友好面臨著全新的挑戰(zhàn)。暖通行業(yè)的發(fā)展，同樣受到資源與環(huán)境兩大問題的制約，同時，暖通空調(diào)技術的進步及應用反過來又會促進資源的可持續(xù)利用以及環(huán)境的有效保護，尤其在大型公共建筑空調(diào)冷熱源選擇上顯得尤為突出。空調(diào)冷源與熱源應根據(jù)建筑物規(guī)模、用途、建設地點的能源條件、結構、價格以及國家節(jié)能減排和環(huán)保政策的相關規(guī)定等，通過綜合論證確定。以下通過對某醫(yī)院建筑空調(diào)冷熱源方案的選擇及經(jīng)濟性分析，為以后醫(yī)院項目設計提供借鑒。

01
工程概況

　　本項目位于山東中部，泰山西麓，新院建設項目總用地面積30665m2，總建筑面積57265.07m2。分兩期實施，一期主要包括門診醫(yī)技部和病房部及地下室三部分功能，總建筑面積48645.07m2，其中地上建筑面積36676.69m2，地下建筑面積11968.38m2（包括人防1703m2），框架－剪力墻體系，建筑高度52m。

02
冷熱源方案

　　該項目特性為婦幼保健，主要接診對象為產(chǎn)婦、兒童，對室內(nèi)空氣品質(zhì)要求較高，存在提前與延遲供暖需求，經(jīng)過多方案經(jīng)濟技術分析比較，空調(diào)系統(tǒng)冬季熱源為來自熱電廠市政熱源供熱，熱網(wǎng)提供90/70℃高溫熱水，經(jīng)地下室換熱機房為建筑提供60/45℃的空調(diào)熱水；夏季冷源選用蒸發(fā)冷卻機組（一體式變頻雙冷高效冷水（熱泵）機組，雙冷凝器，夏季制冷采用蒸發(fā)冷卻，過渡季制熱采用風冷熱泵）作為冷源，冷源側采用冷水機組變流量的一級泵系統(tǒng)，選用4臺冷水循環(huán)泵（3用1備），變頻控制；空調(diào)熱源側設置獨立的3臺熱水循環(huán)泵（2用1備），變頻控制。冬夏冷熱轉換通過分、集水器冷熱轉換閥門，同時也有效解決該項目提前供暖及延遲供暖要求。

03
冷熱源方案技術特點及經(jīng)濟性分析

3.1? 技術特點

　　空調(diào)系統(tǒng)采用蒸發(fā)冷卻機組（一體式雙冷高效變頻冷水（熱泵））機組，機組為整體式具有降噪功能的箱體結構，包括壓縮機、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)式冷凝器、冷凍水系統(tǒng)閥門、冷凍水泵、噴淋水泵、水處理裝置、手動補排水閥等設備及配件。機組安裝在裙房屋面上，無需制冷機房及冷卻塔，該機組采用高能效蒸發(fā)式冷凝器及翅片式風冷冷凝器結合的雙冷凝器形式，制冷時使用蒸發(fā)式冷凝器，制熱時使用翅片式風冷冷凝器，名義工況下SCOP值高達5.7。機組配備AI智慧操作系統(tǒng)，可根據(jù)負荷及環(huán)境變化自動調(diào)整主機運行臺數(shù)、頻率與運行模式，同時可以根據(jù)使用需求自適應調(diào)整冷凍水出水溫度，使機組始終處于高效運行狀態(tài)，此外機組自帶遠程控制接口及手機APP控制功能，具備無人值守功能，具有自動開關機、自動補排水、自動保護、自動診斷與自我復位功能。

3.2? 技術經(jīng)濟分析

　　本項目空調(diào)系統(tǒng)總冷負荷為3821kW，現(xiàn)針對夏季制冷方案進行技術經(jīng)濟分析。此處選擇蒸發(fā)冷卻（一體式雙冷高效冷水（熱泵））機組與傳統(tǒng)機房系統(tǒng)進行對比。

　　方案一：傳統(tǒng)機房系統(tǒng)（水冷螺桿冷水機組＋開式冷卻塔系統(tǒng)）；

　　方案二：蒸發(fā)冷卻（一體式雙冷高效冷水（熱泵））機組；

　　（1）設備選型

方案一：水冷螺桿冷水機組＋開式冷卻塔系統(tǒng)

方案二：蒸發(fā)冷卻（一體式雙冷高效冷水（熱泵））機組

　?。?）設備方案比較

　　（3）水電費運營成本計算制冷期120天，每天運行24ｈ，平均電價按照1元／度計算，兩種方案主要運營成本匯總如下：

方案一：傳統(tǒng)機房系統(tǒng)

方案二：蒸發(fā)冷卻（一體式雙冷高效冷水（熱泵））機組系統(tǒng)

　　兩種方案主要運營成本匯總對比如下：

　　通過以上兩種方案對比發(fā)現(xiàn)，采用方案二比采用方案一每年可節(jié)約47.7％的運行管理費用，每年節(jié)約93.9萬元，在系統(tǒng)運行管理更為高效。

　?。?）管理成本

　　（5）兩種方案性能系數(shù)比較以上對冷源形式分析可以看出：

　　變頻螺桿冷水機組的部分負荷能效比明顯高于定頻離心式冷水機組，其IPLV高達9.5，比定頻離心式冷水機組高出58.3％。

04
解決的技術難題和工程問題

4.1? 解決安裝空間受限

　　因項目規(guī)劃初期，總建筑面積較小，按照已有的使用要求地下室預留設備用房，隨著建筑功能完善，建筑面積不斷擴大，另外當?shù)責犭姀S同意直接提供熱源，保證項目冬季供暖穩(wěn)定性，考慮空調(diào)制冷系統(tǒng)經(jīng)濟高效，冷熱源可采用熱電廠市政供熱＋水冷離心冷水機組＋風冷熱泵（過渡季節(jié)供暖、輔助夏季制冷），但在保證車位數(shù)量與人防面積情況下，設備功能用房面積受到限制，地下室原設備用房無足夠空間放置冷水機組，遂決定采用蒸發(fā)冷卻（一體雙冷高效冷水（熱泵））機組，解決了項目安裝空間限制，同時滿足了經(jīng)濟能耗較低的要求。

4.2? 解決項目提前供暖、延遲供暖要求

　　機組本身包含雙冷凝器，夏季制冷采用蒸發(fā)式冷凝器，過渡季制熱采用風冷冷凝器，不需要另外單獨設熱源，節(jié)省了安裝空間及初投資，滿足建設方要求的提前供暖及延遲供暖要求。

4.3? 解決系統(tǒng)分散復雜、維護管理難度大的難題

　　機組采用智慧能源管理系統(tǒng)，能夠根據(jù)負荷動態(tài)需求，結合項目所在地氣象數(shù)據(jù)庫、冷熱水機組、壓縮機在各種工況下的性能曲線數(shù)據(jù)庫、水泵及風機性能曲線數(shù)據(jù)庫、管道特性曲線等性能數(shù)據(jù)庫，利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術主動尋優(yōu)，對主機、壓縮機、水泵及風機的運行臺數(shù)和頻率以及冷熱水出水溫度等參數(shù)進行自適應調(diào)整，確保能源站在全生命周期內(nèi)實現(xiàn)最低能耗目標。

　　機組采用高度智能化的集中控制技術及云端控制技術，使機組的操控變得極為方便簡單。無需配備專職的機房管理人員，用戶可將手機控制APP下載到手機或平板電腦，隨時操作或監(jiān)控機組。還可以通過多種通訊協(xié)議，將機組接入樓宇自控系統(tǒng)，在監(jiān)控中心遠程控制機組，大幅度降低了系統(tǒng)維護管理費用。

05
節(jié)能減排的作用與意義

　　我國正處在經(jīng)濟社會發(fā)展的重要階段，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快，能源需求將大幅度上升。統(tǒng)計表明，空調(diào)系統(tǒng)能耗占整個建筑物能耗的65％以上，所以空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能對整個國民經(jīng)濟運行體系有著較為深遠的影響。隨著《節(jié)約能源法》、《GB 50189－2015公共建筑節(jié)能設計標準》、《GB 19577－2015冷水機組能效限定值及能源效率等級》等法律法規(guī)及國家強制標準的出臺，進一步推動了空調(diào)設備的節(jié)能化發(fā)展方向。

　　蒸發(fā)冷卻（一體式雙冷高效冷水（熱泵））機組采用高效雙冷冷凝系統(tǒng)，包含完整的載冷劑輸配及處理設備，整合先進節(jié)能運行控制系統(tǒng)的空調(diào)或工藝用冷水（熱泵）機組，其可以替代常規(guī)機房并整體安裝于室外。該機組具有無需專用機房、無冷卻塔、結構緊湊、節(jié)能高效、低噪音、低振動及生命周期長等特點，具有較為廣闊的發(fā)展前景。

　　該機組較傳統(tǒng)水冷機房系統(tǒng)可減少裝機功率20％以上，運行能耗更可降低30％～50％，高效雙冷冷凝系統(tǒng)降低了冷凝溫度、減小了冷卻水循環(huán)流量，比傳統(tǒng)水冷機房系統(tǒng)節(jié)約耗水量30％～40％。

　　隨著國家相關政策的出臺，節(jié)能已經(jīng)成為中央空調(diào)發(fā)展的趨勢，另外環(huán)保、智能、健康也是中央空調(diào)發(fā)展需要考慮的重要因素。采用蒸發(fā)冷卻（一體式雙冷高效冷水（熱泵））機組，既能節(jié)省建筑空間，縮短施工周期，又能提高SCOP，節(jié)約水資源，減少碳排放，體現(xiàn)了空調(diào)節(jié)能優(yōu)勢。

來源：網(wǎng)絡

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