空调冷热源能耗及其环境影响评价分析

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1、万方数据第26卷第3期2004年5爿南京工业大学学报JOURNALOFNANJINGUNIVERS兀1YOFTECHNOLOGYV0126No3Mav2004空调冷热源能耗及其环境影响评价分析陈丽萍1，王路威2，魏玲1(1．南京工业大学城市建设与安全环境学院，江苏南京2100092．成都大学电子信息工程系，四川成都610106)摘要：通过计算风冷热泵冷热水机组、水冷螺杆式冷水机组+电热锅炉、水冷螺杆式冷水机组+燃油锅炉和燃油(气)直燃吸收式冷热水机组这些常见的空调冷热源方案的一次能耗量、C02、sq及烟尘的排放量，分析这些方案的能源利用率、耗能过程中造成

2、的温室效应和大气污染情况，关键词：空调冷热源；能源利用率；温室效应；大气污染中图分类号：TU83．3文献标识码：A文章编号：1671—7643(2004)03一0085—04人类在消耗能源的同时造成了环境污染。世界各国对解决能源与环境保护问题都给予极大的重视。随着我国经济的发展，宾馆和办公楼广泛使用了空调系统，用于空调的能耗占我国建筑总能耗的比例越来越大。但现在我国尚无空调能耗管理的规范标准，许多空调系统设计时，冷热能耗指标偏高，冷热源设备偏大，造成人力、物力、财力浪费。因此在建筑节能中，正确选择空调系统冷热源很重要，我们要重视冷热源运行能耗，从环保角度

3、，应考虑冷热源运行时造成的大气污染以及温室气体的排放。本文通过工程实例对风冷热泵冷热水机组、水冷螺杆式冷水机组+电热锅炉、水冷螺杆式冷水机组+燃油锅炉和燃油(气)直燃吸收式冷热水机组作了能耗评价，并分析了这些冷热源方案对环境造成的影响。1工程实例南京地区某综合楼空调面积14400m2，夏、冬季室内设计参数均为22℃，相对湿度50％。本文对南京市1992～1994年3年的平均气象参数作了统计，由此得出该综合楼在各统计温度段的冷热负荷及小时数，结果见表1、表2。表中室外气温12℃实为统计温度段11～13℃，室外气温的其它数值也为统计温度段。表1冷负荷及小时数

4、TableIC00lloadandboars收稿日期：2003—07一OI基金项目：江苏省建i殳厅科学技术发展项目(JS200213)资助作者简介：陈丽萍(1971一)，女．江苏淮阴人，硕士．讲师，主要研究方向为建筑热环境。万方数据南京工业大学学报第26卷2冷热源方案选择21方案一：风冷热泵冷热水机组对于上述综合楼，本文采用6台30GQ一12风冷热泵冷热水机组。热泵额定制冷量和制热量分别为335kW，349kW；制冷、制热时额定输入功率分别为107kW、103kW。由文献[1]知：热泵在冬季供热时，如果盘管结霜，其效率迅速下降。机组化霜时，热泵不仅不给建

5、筑物供热，还要消耗能量。因此，热泵供热时，盘管结霜的影响是必须要考虑的。决定盘管结霜的主要因素是室外气温和相对湿度。但目前国内对热泵能耗计算较少考虑室外相对湿度。事实上热泵能耗与室外气温、相对湿度、化霜方式都有一定的关系。，图l显示了热泵在化霜方式为时间系统的情况下，其效率与室外气温、相对湿度的关系。图中纵坐标是热泵供热时COP与额定COP的比值。本文对热泵供热能耗的计算建立在图l的基础上，使得热泵供热能耗计算更准确。热泵供冷能耗计算按常规方法进行，、00鹾．．"．．-．--llH=50,rk0—505lO15环境十球温度／1：热泵效率与室外气温、相对湿

6、度的关系FigIRelationofhealpumpeffieiellcyLOoutd(10rtenrperatu忡and陀lativehumidity22方案二：水冷螺杆式冷水机组+电热锅炉方案二夏季选用5台型号为cUWl2085Y，额定制冷量381kW，耗电84．3kW的水冷螺杆冷水机组及相应的冷却塔和冷却水泵。冷却塔水量80t／h，电机功率2．2kW，冷却水泵额定流量80m3／h，扬程20m，电机功率4．5kW。冷却塔和冷却水泵均为5台，假定在部分负荷时，冷却塔和冷却水泵的电机仍以满负荷输出。冬季选用2台电热锅炉，其额定产热量467kW，输入功率4

7、80kW，效率为97．3％。2．3方案三：水冷螺杆冷水机组+燃油锅炉方案三夏季的选择同方案二。冬季选用2台燃油锅炉，其额定产热量500kW，耗0。柴油47kg／h，0”柴油发热值435MJ／kg，锅炉效率88％．2．4方案四：燃油(气)直燃吸收式冷热水机组方案四选用2台燃油(气)直燃溴化锂吸收式机组夏季供冷。冬季供热，机组额定制冷量988kW。供热量793kW，配电11．4kW，额定耗0”柴油77kg／h，耗热值为1173MJ／Nm3的液化石油气2875Nm3／h。冷却塔4台，每台的水量150t／h，电机功率4kW，冷却水泵6台，每台流量100m3／h，

8、扬程15m，功率8．5kW。据文献[2]，假定部分负荷下，冷却塔、冷却水泵及吸收