區(qū)域能源站集中供冷供熱方案分析

張寧

摘 要 本文簡要分析了區(qū)域能源站集中供冷供熱的方案設計。暖通工程設計的科學性，直接關系到建筑整體的節(jié)能能力，影響著用戶體驗。應借助綠色環(huán)保的設計理念，以節(jié)能為出發(fā)點，重點關注設計的合理性與經(jīng)濟性。

關鍵詞 區(qū)域能源站;集中供冷;集中供熱

引言

近年來，國家大力推廣建筑節(jié)能技術，支持和鼓勵各地結合自然氣候特點，推廣應用地源熱泵、水源熱泵、太陽能發(fā)電等新能源技術。鼓勵工程實施多能互補集成優(yōu)化，加強終端供能系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃和一體化建設，要求因地制宜推廣天然氣熱電冷三聯(lián)供、分布式再生能源發(fā)電、地熱能供暖制冷等供能模式，加強熱、電、冷、氣等能源生產(chǎn)耦合集成和互補利用。

區(qū)域供能是基于“多能互補”理念，并以實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展為目標的一種能源管理方式，以節(jié)能環(huán)保、綠色高效、智慧管理等優(yōu)勢已經(jīng)成為國際國內發(fā)達城市的城市能源基礎設施。實施區(qū)域能源將創(chuàng)新醫(yī)院能源發(fā)展模式，適應綠色院區(qū)發(fā)展的需要。

1主要分析原則

（1）依據(jù)國家相關政策和法規(guī)，把“節(jié)能環(huán)?！崩砟钬瀼芈鋵嵉巾椖恐小?/p>

（2）因地制宜，充分、合理地發(fā)掘和利用當?shù)氐目稍偕茉促Y源。

（3）通過綜合計算與設計使系統(tǒng)可以在最佳狀態(tài)運行。整個空調系統(tǒng)采用自動控制，自動調節(jié)負荷，自動調節(jié)溫度。

（4）能源中心站按較高的自動化水平配置，能夠隨著區(qū)域空調負荷變化，自動調節(jié)運行工況。

（5）按照區(qū)域的總體規(guī)劃來配置能源站和管網(wǎng)，綜合、有選擇地利用區(qū)域內各類可利用資源及可再生能源。

（6）設計方案遵循技術先進、投資省、效率高、經(jīng)濟實用、節(jié)省能源、無污染、運行管理簡便的原則，同時注重提高系統(tǒng)的可靠性。

（7）為了提高熱泵系統(tǒng)的實際使用效率，盡量選用 COP 較高、調節(jié)性能好的熱泵機組。

（8）在對冷熱負荷進行科學計算的基礎上進行設計選型，保證項目可靠性。

（9）在實測數(shù)據(jù)的基礎上，進行污水量的詳細預測分析，保證極端情況下的水量水質水溫能夠滿足要求。

（10）為保證系統(tǒng)的可靠性，提高系統(tǒng)效率，進行設備選型時，綜合考慮設備性能與環(huán)境參數(shù)、負荷動態(tài)變化、節(jié)能需求的匹配性。

（11）優(yōu)化管網(wǎng)的配置設計，減少區(qū)域能源中心站的輸送能耗損失。

（12）控制方案設計與項目工藝需求相配合，并兼顧后期運行調試，以實現(xiàn)節(jié)能運行[1]。

2供冷冷源方案比選

3能源站選址及平面布置

能源站設置應靠近冷、熱負荷中心，以便盡可能減少冷、熱媒的輸送距離。冷熱源機房內部設備的布置，應符合管道布置方便、整齊、經(jīng)濟、便于安裝維修等原則。區(qū)域能源站設備管道多，施工配合難度大。可利用BIM設計進行前期優(yōu)化，要注意冷卻塔和蓄能罐的設置位置應和周圍景觀相結合，同時還應仔細考慮設備吊裝口和出入口的位置。此外，還應考慮冷水機組、水泵的噪聲和振動問題，加強消聲減振設計[2]。

4室外管網(wǎng)工程

4.1 管網(wǎng)布置原則

應保證技術安全可靠，經(jīng)濟合理，維修方便，其布置的主要原則如下：

（1）在有條件的前提下，管線盡可能穿過負荷中心，并在滿足使用要求的同時盡量縮短管線長度，減少投資和運行費用。

（2）管網(wǎng)敷設應力求施工方便、工程量小。

（3）管網(wǎng)設計要采用先進成熟可靠的技術。

（4）對周圍環(huán)境影響少而協(xié)調。

（5）管道的走向宜平行于廠區(qū)或建筑區(qū)域的干道或建筑物。通道盡可能布置在道路人行道或綠化帶中，減少與規(guī)劃道路橫斷面及管線的矛盾。

（6）室外供冷、供熱管道宜采用地下直埋敷設。

4.2 管網(wǎng)的布置形式

供能管網(wǎng)的布置形式有枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)兩大類型。

枝狀管網(wǎng)布置簡單，供熱（冷）管道的直徑隨與熱源的距離增大而逐漸減小。金屬耗量小，基建投資小，運行管理簡單是枝狀管網(wǎng)的最突出優(yōu)點。但枝狀管網(wǎng)不具備后備供熱（冷）的性能。當管網(wǎng)某處發(fā)生故障時，在故障點以后的熱（冷）用戶都將停止供熱（冷）。由于建筑物具有一點的蓄熱（冷）能力，通?？刹捎醚杆傧裏幔ɡ洌┚W(wǎng)故障的辦法，以使建筑物室溫不至于大幅度降低（升高）。因此枝狀管網(wǎng)是熱（冷）水管網(wǎng)最普遍采用的方式。

環(huán)狀管網(wǎng)相對支管管網(wǎng)而言，布置較復雜，布置特點是網(wǎng)路的輸配干線（有分支接出的干線）呈環(huán)狀。環(huán)狀管網(wǎng)最大優(yōu)點是具有很高的供熱（冷）可靠性。但環(huán)狀管網(wǎng)熱（冷）網(wǎng)投資較大，運行管理較復雜，對自動控制有較高的要求。一般用于具有分散在多處的多熱（冷）源聯(lián)合供熱（冷）的情況。

4.3 管網(wǎng)的敷設方式

表3 管網(wǎng)敷設方式對比

項目 管網(wǎng)敷設方式

架空敷設 地下管溝敷設 地下直埋敷設

通行地溝 半通行地溝 不通行地溝

優(yōu)點 開挖斷面小，造價便宜，施工、操作、檢查、維修方便 維護和管理方便 維護和管理方便 基建投資相對較小，占地面積小，利于管道變形 運行安全可靠性高，基建投資小，占地面積小，施工簡便，無需支撐措施

缺點 保溫厚度大，占地面積較大，使用壽命短，影響城市交通、市容美觀 基建投資大，占地面積大 基建投資相對較大，占地面積較大 維修和管理不方便 對保溫要求高，維修和管理不方便，在車道處需特別處理以承受大的荷載

適用范圍 工業(yè)園區(qū)、地形復雜廠區(qū)、地下水位高或年降雨量大的地區(qū) 管道通過不允許挖開的路段、管道數(shù)量多或管徑大 管道通過不允許挖開的路段、管道數(shù)量較多，采用通行地溝難以實現(xiàn)或經(jīng)濟不合理時 土壤干燥、地下水位低、管道根數(shù)不多且管徑小，維修量不大 城市集中供熱常用的敷設方式

5結束語

區(qū)域能源站集中供冷供熱方案應通過技術經(jīng)濟分析，在綜合考慮供冷供熱能源的安全可靠性、成熟性、運行費用、合適的投資回報以及節(jié)能環(huán)保等方面后，來選擇一個投資合理、運行經(jīng)濟的區(qū)域能源站系統(tǒng)形式。

參考文獻

[1] 胡婷婷，淺析區(qū)域能源站集中供冷供熱[J];科技咨詢，2019（3）：21-23.

[2] 盛紫薇，試論區(qū)域能源站的供冷供熱[J];科技向導，2018（9）：56-57.