医院项目中央空调冷热源系统选型方案分析(作者 王圣通).doc

医院项目中央空调冷热源系统选型方案分析王圣通 毛远鹏 瞿龙摘要:中央空调冷热源系统的选型要遵循本工程的建筑特点、地理条件、冷热负荷需求、投资造价、系统工艺难易程度、使用功能定位及运行维护成本等方面综合考虑，不是过于追求时髦或直接套用其他类似工程案例即可，而应该经过勘测、工艺、性能、经济等方面的初步论证分析，最终选用相对适合本项目的空调系统，比如国内很多大型公建项目往往因为过于追求新技术、新产品和节能要求等因素选用了本就不适合该项目的空调系统，前期也未进行开展有关的方案论证，导致刚投入使用就重新启动二次改造或干脆重新选型，从而影响了功能使用和经济损失。关键字:医院项目 中央空调 冷热源系统一、冷热源系统选型基本原则由于任何一种中央空调系统产品没有绝对的优势，也不是传统意义上最好的，但只有经过前期的充分选型分析和方案论证，完全可以选出相对适合本项目的空调系统产品，所以在空调系统选型中必须重视衡量以下几大因素：1 首先是从建筑条件、地理环境、功能使用、经济投资等关键要素适合本项目；2 其次，系统工艺和设备产品必须技术可靠、性能成熟和运行稳定，目前符合该三大要素的产品基本上是市场普通应用，具有较多的案例工程和较好的整体评价，且有较好的社会声誉和品牌知名度；3 最后就是重视初期投资造价和后期的运行维护管理工作。选择任何一种空调系统产品，关键因素是资金是否充足，另外就是是否具备投入使用后的运行管理能力问题，即是维护管理问题和维护成本问题。二、几种常见中央空调冷热源系统说明根据不同医院项目的建设规模，目前大多采用的中央空调冷热源有如下的几种：1、 夏天采用电制冷，冬天供热采用燃气锅炉供热。 夏天制冷采用离心式、螺杆式制冷机组；给排水卫生热水、冬天空调供热以及工艺用气采用燃气蒸汽锅炉。此方案最为传统，系统简单，运行最为可靠。是目前国内运用最为广泛的一个系统。2、 夏天制冷和冬天供热均采用地源热泵机组系统（地埋管换热系统），如增加冰蓄冷系统，冬季热负荷由地源热泵机组提供，夏季由地源热泵系统与冰蓄冷系统联合供冷。夏天制冷采用地源热泵机组；热水、冬天空调供热采用地源热泵机组；如增加冰蓄冷系统，夏季由地源热泵系统与冰蓄冷系统联合供冷。由于医院中心供应室、洗衣房、厨房、净化空调等区域工艺用气需要蒸汽，故需要考虑燃气蒸汽锅炉。 此方案是否可行关键取决于前期地热能勘察和岩土热响应试验报告结果方可知晓，前期工作程序繁琐、流程较长；且系统运行复杂，初投资较高。3、 夏天制冷和冬天供热均采用直燃型溴化锂吸收式制冷机组。夏天制冷采用溴化锂吸收式制冷机组；热水、冬天空调供热采用溴化锂吸收式制冷机组；由于医院中心供应室、洗衣房、厨房、净化空调等区域工艺用气需要蒸汽，故需要考虑工艺用气问题。此方案系统较为简单，运行基本可靠。三、关于中央空调系统冷热源方案选型和设计选型过程的几点建议针对上述初步分析，根据众多医院项目管理经验，在方案选型和设计选型中建议做好以下工作：1、 业主对初步意向的几种空调系统由原主体设计单位进行方案分析、比较，提出选型意见；2、根据设计单位选型意见，组织由业主、设计、国内知名集成商、专家、主管部门（如电力局、能源局、经委）等组成的专题论证会，如业主认可论证意见，建议由设计单位进一步按论证意见进行完善设计工作；3、 按论证意见完成方案选型和设计选型，如有必要可以组织二次专题论证会；4、经论证可行后进入施工图设计，并启动有关招标前的调研和其他准备工作。四、中央空调系统综合性能分析 根据医院项目特点，结合国内较成熟的几种中央空调冷热源系统，作了综合性能分析，具体如下附件。 附件一：中央空调系统冷热源系统方案性能分析表附件一： 中央空调系统冷热源系统方案性能分析表 系统类型比较项目冷水机组+锅炉系统地源热泵系统(地埋管系统)直燃型溴化锂吸收式制冷机组设备配置冷水机组+水泵+冷却塔+锅炉设备+换热器、附属设备（水箱、水处理设备、集分水器等）地源热泵机组+室外地埋管系统+水泵+自控系统+换热器+附属设备（水箱、水处理设备、集分水器等），如增加冰蓄冷，需要增设蓄冰装置。溴化锂制冷机组+冷却塔+水泵+自控系统+附属设备（自动加药装置、集分水器等）系统说明传统水冷中央空调系统冷水机组采用水冷，其主机制冷效率高且在整个供冷期基本不受气温的影响，是目前使用最为普遍的中央空调形式，地源热泵是利用了地下浅层地热资源作为冷热源，进行能量转换的空调供暖系统。地源热泵系统可制冷、空调采暖，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置。以热能为动力源，如燃油、天然气等。以溴化锂溶液为吸收剂，以水为制冷剂，利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的，该系统可以制冷、空调采暖，还可以供热水，一机多用。主要优点1)系统成熟、可靠，运行稳定，故障率低，寿命长；2)工艺简单，机房占地比其他形式的稍小；3)效率高，COP（制冷效率）一般大于5；4)调节方便，在10%100%内可无级调节；5)初始投资相对于其它系统少；6)控制系统简单，易于操作和维护。1)高效节能，无环境污染；2)地源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热水，一机多用；3)建筑空间相对节省，省去了锅炉房等设备；4)实现了自然资源的循环利用，实现可持续绿色环保的发展战略；5)如增加冰蓄冷系统，利用峰谷荷电价差，更为节电。1)以热能为动力，电能耗用较少，且对热源要求不高；2)不应用氟利昂类制冷剂，以溴化锂溶液为工质，对臭氧层无破坏作用；3)可实现10%100%无级调节；4)系统可供暖、制冷，还可供生活热水，一机多用；主要缺点1) 冷水机组的数量与容量较大，相应的其他用电设备数量、容量也增加，运动设备的增加加大了维护、维修工作量；2) 总用电负荷大，增加了变压器配电容量与配电设施费；3) 运行方式不灵活，在过渡季节、节假日或休息时间个别办公室加班，需要开主机，浪费了机组的配置能力，增加了运行费用，主机的频繁开停对机组的寿命影响很大。1)系统工艺相对复杂，初始投资较高；2)受地下土壤热不平衡的限制，不是所有地区都适用该系统；3)施工起来比较复杂，难度高，周期长；4)受地面温度影响大，水泵耗电量大；5)地埋管占地面积大，对室外空间有所限制；6)如增加冰蓄冷系统，蓄冰装置需要占用一定的机房空间。1)机组长期在真空下运行，外气容易侵入，造成冷量衰减；2)节电不节能，耗汽量大，热效率低；3)对当地的燃油或燃气供应源要求高；4)机房占地面积较大，对医院用房较缺环境不匹配；5)溴化锂溶液对碳钢具有强烈的腐蚀性，影响机组寿命和性能；6)机组排热负荷比压缩式大，对冷却水水质要求较高。能效比制冷主机额定工况下效率高，COP（制冷效率）一般大于5。部分负荷下可卸载运行，效率有所下降。COP制冷工况6.9，制热工况可达5.2，系统较节能使用寿命较短，耗气量大，热效率低，单效0.6，双效1.12，直燃式1.6。初投资初始投资较低其需配置地埋管系统，工艺系统较为复杂，故初始投资高如增加冰蓄冷，需要增加蓄冰装置造价初投资较高运行费用制冷用电，采暖用燃料锅炉，故运行费用一般因其COP值较高一机多用，其相应的运行费用较低；冰蓄冷系统节省电费一般都采用燃油或气体燃料，运行成本较高。机组体积较大，冷却水系统设备费和水泵电费也比较高。维护成本系统工艺简单，配件价格低，故只总体维护成本较低系统工艺复杂，配件价格相对较高，加上其故障率问题，故系统维护成本较高维护成本高；溴化锂水溶液对钢铁的腐蚀性强，所以在机组中都加了缓蚀剂，需要定期维护；同时作为提供热源