武汉地区集中空调系统的设计与运行的分析.doc

武汉地区集中空调系统的设计与运行的分析 武汉科技大学 胡 勇☆ 李玉云 高 炜 杨运国 中南建筑设计院 马友才 蒋修英 摘要 通过对武汉市建筑能耗调查与能源审计，分析了武汉市既有集中空调系统的设计、运行现状，给出了集中空调系统的设计、运行的COP值，以及能耗与经济指标。得出了以下结论：集中供热系统的COP值最低，风冷热泵系统的COP值最高（不含地源热泵）；能耗普查的数据仅供参考；在进行空调供暖设计、改造方案分析时，建议采用等价值标煤折算。 关键词 指标 COP 等价值 为制定武汉市的能耗定额、相关的建筑节能政策与科学管理办法，探讨与研究可行的建筑节能技术。2007年（489栋）、2009年（409栋）对武汉市政府办公楼与公共建筑进行了能耗调查，对23栋政府办公楼与大型公共建筑进行了能源审计，所调查与审计的建筑的空调供暖系统有上世纪90年代建成、也有21世纪建成。 1 设计现状 1.1 冷热源 表1是武汉市政府办公楼与大型公共建筑的冷热源份额。从表1可知，武汉市政府办公楼与大型公共建筑以电制冷+锅炉为主，占41.84%，其次是分体空调，占30.61%。图1是武汉市政府办公楼冷热源份额。对比表 1与图1，政府办公楼采用分体空调、风冷热泵机组居多。武汉地区的冷热源还有地源热泵、蓄热+电制冷、蓄热+蓄冷，但2007年的能耗调查与能源审计未涉及。 表1 冷热源种类及份额 冷热源 电制冷+锅炉 电制冷 电制冷+水蓄冷 风冷热泵机组 溴化锂机组 份额 41.84% 4.08% 2.04% 9.18% 3.06% 冷热源 蓄冷+锅炉 多联机空调+分体空调 分体空调， 电制冷+锅炉 分体空调 +风冷热泵机组 分体空调 份额 1.02% 1.02% 2.04% 5.10% 30.61% 1.2空调、供暖系统的各子系统功率份额 1.空调系统 （1）末端以全空气系统（集中式空调系统）为主。空调各子系统功率份额见图2。从图中可知，冷源系统[1]（冷源、冷却泵、冷却塔）占的份额最大为73.86%；冷冻水输配系统占的功率最小为6.83%。 （2）末端以新风机组+风机盘管（半集中式空调系统）为主。空调各子系统功率份额见图3。从图中可知，冷源系统占的份额最大为84.98%；冷冻水输配系统占的功率最小为6.60%。 （3）末端以新风机组+风机盘管、全空气系统（混合式空调系统）为主。空调各子系统功率份额见图4。从图中可知，冷源系统占的份额最大为75.16%；水输配系统占的功率最小为8.79%。 从图（2）～（4）可知，冷源系统占空调系统中的份额最大。 2.供暖系统（空调方式） 图5与图6分别是半集中式供暖系统各子系统功率份额与末端为混合型供暖系统各子系统功率份额。从图中可知，热源系统占的份额超过80%，水输配系统占的份额最小。 1.3 设计指标与参数 1.性能参数COP 表2为既有集中空调的制冷机在额定工况下的COP值现状。从表中可知，螺杆式制冷机与风冷式制冷机的COP均满足公共建筑设计标准，但离心式冷水机组有33.33%不满足标准。 2.热源效率 所调查的建筑热源一般为锅炉与风冷热泵。锅炉基本是燃气锅炉与燃油锅炉，额定热效率均大于85%。 表2 既有集中空调的制冷机在额定工况下的COP值现状 类型 制冷量 COP 公建 设计标准 未满足 公建标准 水冷 离心式 冷水机组 1406.6～3868 5.01～5.58 5.10 33.33% 螺杆式 冷水机组 879.2～914 4.40～5.26 4.30 0.00 1200～1815 4.93～5.50 4.60 0.00 风冷 螺杆式 348.9～1256 2.96～3.21 2.80 0.00 因油价的上涨，酒店的燃油锅炉已基本改造为燃气锅炉，改造后，可节约运行费用约1/3，大约1年多回收投资。 3.冷热水系统输送能效比[2] 表3为空气调节冷热水系统输送能效比。空气调节冷水系统的最大输送能效比为0.0241，不符合要求的占27.27%。空气调节热水系统的最大输送能效比为0.00433，100%的不符合要求。 表3 空气调节冷热水系统输送能效比 　 ER　 离心式机组 螺杆式 风冷热泵 范围 不符合要求 范围 不符合要求 范围 不符合