摘要：“光華路SOHO”與“波司登大酒店”在“節(jié)能、環(huán)保”方面是兩個典型的工程，這兩個工程在空調主系統(tǒng)設計方面有著很大的差別，甚至可以用“傳統(tǒng)”與“前衛(wèi)”分別概括，主要區(qū)別如下：
　　1、 冷熱源選擇方面：前者為傳統(tǒng)的設置方式，冬天熱源為換熱站，夏天冷源為冷卻塔；后者為地源熱泵系統(tǒng)，冬夏季冷、熱源均為地埋管系統(tǒng)；
　　2、 末端設備選擇方面：前者為傳統(tǒng)的風機盤管，夏季供回水溫度為7－12℃，冬季供回水溫度為50－60℃；后者為大溫差風盤，夏季供回水溫度為8－16℃，冬季供回水溫度為35－43℃；
　　3、 蓄能方面：前者無任何蓄能措施，夏季冷負荷由冷水主機、水泵等設備直接提供，冬季通過市政熱水、板換、水泵等設備直接提供，后者為利用地方的“峰谷電價差”來進行蓄能，在電價低谷時利用熱泵主機進行蓄能（蓄冷、蓄熱），在電價高峰時停止使用熱泵主機，利用已蓄好的冷、熱水經過板換、水泵等直接提供能量給末端；
　　關鍵詞：地源熱泵，大溫差風盤，蓄能，生活熱水
　　
　　一、前言
　　隨著不可再生能源的不斷被消耗，“節(jié)能、環(huán)保”這兩個詞越來越多的被人們所認同、重視。它不僅僅被用在人們的日常生活，同樣也建筑施工中，現以施工過的“光華路SOHO”與“德州波司登國際大酒店”通風空調工程為例，來分析“節(jié)能、環(huán)保”是如何在空調工程中實現的，希望該內容也能為以后的設計、施工有一定的借鑒價值。
　　二、冷熱源選擇方面
　　1、冷熱源選擇的外部因素：
　　1.1、光華路SOHO位于繁華的北京東二環(huán)內，地下市政管道“發(fā)達”，接市政熱力管道比較容易，同時，由于其位于繁華的東二環(huán)內，寸土寸金，無大塊“閑置”土地提供地源熱泵的施工空間，綜上所述，該工程選擇較為“傳統(tǒng)”的冷熱源（冬季為市政熱水，夏季為冷卻塔）比較現實可行；
　　1.2、德州波司登國際大酒店是2010.9.16號召開的“世界太陽能大會”的主接待方，位于德州經濟開發(fā)區(qū)內，地下市政管線不太“發(fā)達”，連接市政管道比較困難，同時由于其周邊有大塊的“閑置”土地，為地源熱泵方案的選擇提供了可實施性；
　　2、“節(jié)能、環(huán)保”方面的對比：
　　2.1、光華路SOHO夏季制冷時冷卻水部分由冷卻水泵以及屋面設置的冷卻塔將樓內的熱量帶走，從而達到冷機制冷的目的，冬天時，依靠市政的一次熱水，經過板換，通過冷凍水泵直接向樓內輸送熱水，以達到制熱的目的；
　　2.2、波司登國際大酒店冬夏季制冷制熱的冷熱源均為室外地埋井，共計704口井，井深120米，井間距4.5米，井內為雙U頭并接的PE管，由于深層土壤的溫度基本恒定，樓內的冷熱負荷均通過敷設在室外的地埋管與土壤直接換熱，直接提供樓內的冷熱負荷；
　　2.3、地源熱泵系統(tǒng)與傳統(tǒng)空氣調節(jié)系統(tǒng)相比優(yōu)點突出。由于地層深處溫度常年維持不變，遠遠高于冬季的室外溫度，而又明顯低于夏季的室外溫度，因此地源熱泵克服了空氣源熱泵的技術障礙，且效率有很大的提高，此外大地蓄存冬季系統(tǒng)排放的冷量、夏季排放的熱量，在地源熱泵系統(tǒng)中起到蓄能器的作用，進一步提高全年的能源利用效率。這種一機多用的系統(tǒng)還包括節(jié)省建筑空間、無需冷卻塔和室外風冷部分、對建筑外觀影響小、運行費用低、投資回報快、全年運行均衡用電負荷以及低噪音、占地面積少、無污染物排放、不抽取并破壞地下水、壽命長等諸多的優(yōu)勢。
　　三、末端設備方面
　　1、末端設備的性能對比：
　　1.1、普通風機盤管均為下進上出的叉流式換熱方式，夏季供回水溫度為7－12℃，冬季供回水溫度為35－40℃；供回水溫差△T=5℃，進風側空氣溫度為27℃，出風側空氣溫度為15℃，進風側與冷凍水進口在同側，
　　
　　1.2、大溫差逆流風盤為下進下出逆流式換熱方式，夏季供回水溫度為8－16℃，冬季供回水溫度為35－43℃；供回水溫差△T=8℃，進風側空氣溫度為27℃，出風側空氣溫度為15℃，進風側與冷凍水進口在異側，
　　
　　
　　
　　由冷熱水輸送能效比公式ER=0.002342H/（△T×η）得，且不大于表5.3.27中規(guī)定的數值，
　　ER=0.002342H/（△T×η）（5.3.27）
　　式中H--------水泵的揚程（m）
　　△ T------供回水溫差（℃）
　　η--------水泵在工作點的效率（％）
　　表5.3.27空氣調節(jié)冷熱水系統(tǒng)的最大輸送能效比ER
　　管道類型 兩管制熱水管道 四管制熱水管道 空調冷水管道
　　 嚴寒地區(qū) 嚴寒地區(qū)/夏熱冬冷地區(qū) 夏熱冬暖地區(qū)  
　　ER 0.00577 0.00433 0.00865 0.00673 0.0241
　　注：兩管制熱水管道系統(tǒng)中的輸送能效比值，不適用于采用直燃式冷熱水機組作為熱源的空氣調節(jié)系統(tǒng)
　　采用8℃的大溫差系統(tǒng)較5℃溫差的常規(guī)系統(tǒng)，輸送能效比ER一般會減小30％左右。
　　2、大溫差對樓內管道及設備選型的影響
　　根據公式Q=G×0.084/△T
　　式中Q--------系統(tǒng)水流量（m3/h）
　　△ T------供回水溫差（℃）
　　G--------系統(tǒng)冷熱負荷（KW）
　　由于供回水溫差由原來的△T＝5℃調整到△T＝8℃，根據上述公式可以明顯的看到輸送相同的冷熱負荷，所需的水流量可以相應的減小35％左右，由于水流量的減小，與其相對應的管道管徑、閥門規(guī)格以及水泵、熱泵主機等設備均可減小其型號，大大的節(jié)約工程的初投資及以后的運行成本。
　　四、蓄能方面
　　1、蓄能措施：
　　1.1、光華路SOHO空調系統(tǒng)可稱為“傳統(tǒng)”做法，夏季時，同時運行屋面冷卻塔、冷卻水泵、冷水主機、冷凍水泵等主要設備進行夏季制冷，冬季時，由市政熱水提供熱源，直接經過熱水板換，冷凍水泵等設備直接給樓內提供熱量，全年運行無任何蓄能措施，基本直接依靠消耗電功率來給建筑物內空調提供冷熱負荷
　　1.2、波司登大酒店空調系統(tǒng)可稱之為“前衛(wèi)”做法，該空調系統(tǒng)充分利用德州地區(qū)的“分時電價差”，及“峰谷電價差”，在用電低谷時，啟動熱泵主機、循環(huán)水泵等設備將地源側的能量轉化為建筑物內所需的“冷水、熱水”進行儲存，該空調系統(tǒng)中消防水池又兼作蓄能水池，在電價低谷的時候，將制備的“冷水或熱水”儲存在蓄能水池中；在電價高峰時，在建筑物內空調負荷滿足的前提下，熱泵主機可以停止使用，只是利用循環(huán)水泵將儲存在蓄能水池的“冷水或熱水”釋放出來，通過儲存在蓄能水池的“冷水或熱水”，為建筑物內提供所需的冷熱負荷，波司登大酒店相對與光華路SOHO來說，充分利用了“峰谷電價差”，大大降低了設備的運行費用，同時，也充分相應國家節(jié)能政策。
　　2、蓄能技術的要點：
　　2.1、“蓄能”是隨著人們對“節(jié)能、環(huán)保”要求的不斷提高而發(fā)展的一種新型儲能措施，蓄能包括水蓄和冰蓄，水蓄冷是利用水的顯熱實現冷量的儲存。因此，一個設計合理的蓄冷系統(tǒng)應通過維持盡可能大的蓄水溫差并防止冷水與熱水的混合來獲得最大的蓄冷效率。在水蓄冷技術中，關鍵問題是蓄冷罐的結構形式應能防止所蓄冷水與回流熱水的混合。為實現這一目的，目前常用的有以下幾種方法：迷宮法、自然分層法、多蓄水罐法等。
　　2.2、溫度分層型水蓄冷是利用水在不同溫度時密度不同這一特性，依靠密度差使溫水和冷水之間保持分隔，避免冷水和溫水混合造成的熱量損失。設計良好的溫度分層型水蓄冷槽在上部溫水區(qū)與下部冷水區(qū)之間形成并保持一個斜溫層。一個穩(wěn)定而厚度適宜的斜溫層是提高蓄冷效率的關鍵。對于一般的大型系統(tǒng)，斜溫層適宜厚度為1~2米。
　　為了控制水流平穩(wěn)地導入或引出水蓄冷槽，減少擾動，須在冷溫水進出口處設置合適的布水器、使水依次分層。布水器的設計依據是弗朗特準數和雷諾準數。弗朗特準數（Fr）是流體的慣性力與浮力之比，一般要求Fr<2，取Fr=1。雷諾準數（Re）是流體的慣性力與粘滯力的比值，建議值為400~850。
　　2.3、波司登國際大酒店蓄能采用自然分層法，消防水池兼作蓄能水池，在蓄能水池內設置2層H型布水器，夏季蓄能時，冷水從下層布水器進水，從上層布水器出水，冬季蓄能時，熱水從上層布水器進水，從下層布水器出水，放能時，水流方向正好相反，利用不同溫度下水的密度不同，使其不同溫度的各層整層的平穩(wěn)流動，避免產生混流，影響蓄能效率。
　　2.4、運行費用的比較：現以德州波司登國際大酒店空調系統(tǒng)為例，我們可以粗略計算一下，在德州用電低谷時，電價最低為0.275元/KW，用電高峰時，電價最高為1.168元/KW，現取熱泵主機蓄能時的COP為4，在電價“高峰”與“低谷”時，每產生1KW的負荷所需的電價差＝1.168/4－0.275/4=0.223元/kw，整個建筑夏季按4000KW、冬季按3500KW的負荷計算，蓄能按“部分負荷蓄能”來考慮，蓄能負荷取30％，冬夏季個按130天來考慮（過渡季節(jié)不予考慮），全年下來共計節(jié)省的費用＝4000（KW）×24（h）×130（天）×0.3×0.223（元/KW）＋3500（KW）×24（h）×130（天）×0.3×0.223（元/KW）＝1635660元。通過錯略計算，一年能節(jié)省費用為1635660元，如果按系統(tǒng)可以正常運行20年考慮的話，這將是一筆可觀的節(jié)約。
　　五、結論
　　通過對光華路SOHO與波司登國際大酒店空調主系統(tǒng)的對比，使我們有一個很深的感受，中央空調專業(yè)也正朝著一個“節(jié)能、環(huán)保”的要求去發(fā)展，最后，我也希望該片文章對大家在“節(jié)能、環(huán)保”發(fā)面有一定的借鑒意義。