关于城市区域供冷供热的思考

摘要：站在能源利用率、节约能源、保护环境等等诸如此类的多个角度出发，在一些人口较为密集的地方，城市中央空调的发展方向是在空间区域集中供给。该篇文章主要思考了城市区域供冷供热的发展。

关键词：城市区域;供冷供热;思考

引言：

在城市中合理应用区域供冷供热，可以集中供应空调冷热源，与环保节能的目标保持一致，促使建筑热环境和外部环境得到优化，减少城市热岛效应，易于得到政府、电力相关部门的支持与赞同。同时，在城市进行区域供冷供热推广，就会面临一些问题。

一、城市区域供冷供热的优缺点

（一）优点

可以充分运用空调冷热源集中设置，利用不同时使用的特点，有效降低配电系统容量和冷热源的配置;因集中设置，是可以采用一些环保、高效的大型设备。减少碳排放，减少二氧化硫、氮氧化物的排放，减轻城市热岛效应。美化建筑物外立面，增加城市屋顶花园。对供冷供热的市场化、商业化、产业化可以提高运用专业化的手段得以实现，通过市场化的手段和专业化的团队管理，对资源进一步优化配置和调节需求。

（二）缺点

区域供冷所用的管网的冷水供水的温度要比常规空调低，输配管网要比常规空调长，会损失相对较高的输送冷量和功耗。然而，提高大型设备的效率是有限制的，不一定能弥补增加的输配管网能耗。由于输配管网长，增加大量投资，占用城市道路管路路由，增加维修难度和维修成本。供热时，系统有可能长时间在低负荷下运行，要小于供冷部分的部分负荷时段，使系统效率降低。系统效率因输配管网使用的水泵功耗增加而有所减少，由于输配管网内部水温升高和水泵散热，使输送到用户的有效输能量减少。所以，如果不提高区域供冷系统的运行管理水平，有时甚至不如单体建筑的常规空调[1]。

二、有待解决的相关问题

（一）舒适性问题

为了减少输配能耗，区域供冷一般提供3-13℃冷水， 45-37℃热水。由于提供了低温冷水，对建筑物内部的除湿供能相当好。由于提供的水温低，末端用户有足够的温度处理空间，能进行宽屏的空气热湿处理，能用于各种民用建筑，提高室内舒适度。

但是，因为能源站承压问题和水力平衡困难等问题，区域供冷冷水在末端用户处一般不上楼，在末端建筑地下室板换间换热后，就回水至能源站。 这对于超高层建筑来说，就有一定的局限性。 超高层建筑需要在中间布置换热器转换， 对于需要布置两级以上的中间换热器的超高层，会导致最末端风机盘管或者空调器的供回水温度偏高，导致房间除湿能力下降， 结果是房间温度能满足要求，但是感觉闷热。 一些超高层的解决方案是，高区进行温湿度独立控制，温度系统采用区域供冷冷源进行2-3次换热后使用;湿度系统，在楼顶单独设立小型空调冷水机组补充，提供7-12冷水，给室内除湿。

冬天供热工况时，传统中央空调，采用热水锅炉，经板换后给空调器和风机盘管提供60-50℃热水，室内效果相当好，水泵输送能耗也低。对于区域供热系统，北方一般采用热电厂集中供暖方式，舒适性很好。南方一般采用热泵机组，出水温度为45℃，经过区域管网到末端建筑后为44℃，换热上楼，再次换热，温度就比较低，室内舒适度不佳。如换用高温热水机组或热水锅炉，初投资增加，系统能效比降低。所以规划阶段应通盘考虑。

（二）可靠性问题

传统单体建筑中央空调，如果主机故障，会停止供能或者降低供能。采用区域供冷供热，一般都是配置多台主机，主机同时出故障的情况非常低，一台出故障检修时，对室内效果影响相对很低。因区域供冷供热，需要专业的公司、专业的团队，对设备的检修保养、运维，都是专业化，所以比传统单体建筑中央空调更可靠。

但是区域供冷也有致命弱点，输配管网长，一般又在市政道路上。 一旦輸配管网被钻破或者爆管，引起的事故是一片区域，比传统单体建筑中央空调影响还大。所以规划时建议采用环网形式，加强施工质量监管，加强输配管网的巡视，建立与相关单位的有效沟通机制。

（三）成本问题

区域供冷供热系统的建设成本会高于传统中央空调。主要有一下几个因素： 一是增加输配管网建设成本。无论采用管廊还是直埋保温管形式，都将大大增加初投资。二是增加能源设备成本。因区域供冷供热一般会采用低温大温差供水，会增加蓄冰系统，这将大大增加投资。

因为将商业建筑与住宅建筑进行相关的对比下，住宅使用空调的数量不多，在收费单价中获取的利润也并不是很高，投资回报率很低，所以很难运作这样独立的投资行为，其具备一定难度系数。因此，花费于建造城市区域供冷供热系统的相关成本金额，应该是由相关的房地产开发商进行必要的承担，但是为了减少成本，可以适当的调节户内系统分段建造等等相关的环节和技术模式。

采用区域供冷供热系统后，也有节约成本的方面。一是开发商建设成本节约。开发商节约了主机机房和锅炉房面积，可用于车库和库房。节约了摆放冷却塔的屋面，可用于建设屋顶花园或停机坪。二是节约了专业人员的配置，减少运行维护人工成本。三是公用事业投资运营商减少投资。由于减少了供配电容量，发电企业减少发电设备，电网企业减少输配电投资。

（四）收费问题

一般情况下，区域供冷供热收费对于公共建筑，业主很少存在一些原则上的歧义，但他们的内心多半是希望所花费的费用是和以往传统模式的使用费相差不多（从舒适性的角度来看，城市区域供冷供热是比单元式空调和传统单体中央空调要强的，所以有助于业主乐于接受实际所花的费用比传统模式高出一筹）。维持该项系统运作的最基本原因就是针对城市区域供冷供热制定出一套科学合理的收费标准。

三、落实开展的必要条件

区域供冷供热在城市的发展中具备良好的前景，特别是城市核心区域。但是区域供冷供热作为目前社会的新事物，广泛运用于多个领域，要使其得到落实就需要具备一些不可缺少的条件。

（一）投资方面

在进行城市区域供冷供热建设时，如前所述，需要适当性的增加投资金额，相关的开发商以及业主站在利益的角度，可以回避这项投资作为目的，产业化发展的契机是相关的投资商积极参与城市区域供冷供热的相关投资[2]。然而办公、商业、住宅等等诸如此类的这种类型建筑都被区域供冷供热系统所大面积覆盖，并且在住宅占比不高的前提条件下，相关的投资运营的方式才有较大的可能变为现实，值得推荐的是在推广区域供冷供热在多功能城市中。针对一些城市内部的住宅区，开发商的建安成本需要添加该项投资;政府为了推进节能减排，为了实现的碳排放峰值和碳中和承诺，有很多鼓励政策，包括补贴措施，能源投资公司可以积极争取。

（二）实施方面

即使具备较为成熟的区域供冷供热构成元素中的设备以及技术，但是其为一个较为复杂的系统，应该做到从多过程环节中始终保持原则，如方案设计、开展施工、调试设备、正常运行等等诸如此类。然而因为设备供应商、开发商难以拥有较强的综合实施能力，所以应对区域供冷供热集成商进行相关的培育及训练，最好成立专业的能源公司，促使城市区域供冷供热从规划、设计方案到最终运行管理都能够得到有效可信的坚实保障。可以采用投资方投資，专业能源公司全过程咨询，项目建成后由专业能源公司运行管理的模式，也可以采用由专业能源公司投资加运行管理模式。

（三）管理

保障系统盈亏以及系统服务供应的重要环节，就是运行管理城市区域供冷供热。不仅仅有以往传统意义上的设备进行相关的维修保养等管理工作，目前更加重要的是设备“节能”运作方面的相关工作，所以一些公司专业于管理城市区域供冷供热系统，需要把目标定为“管理能源”或者是“管理设备”，并且成为城市区域供冷供热工程开展的重要环节。

四、结束语

正确预测负荷分布和需求，是促使城市区域供冷供热成为成功的关键一步。通过仔细研究调查，最好的方法是进行动态模拟，这是有助于精准预测负荷的，有利于得到合理的、经济的、科学的的相关匹配系统，以及一些运行模式。把当地是实际情况进行充分结合，在城市内部实施开展相关区域供冷供热的建设工作，借鉴中国北方地区人们的城市区域供冷供热理论，从中获取一定的经验。

参考文献：

[1]鲍劲松.城市住宅区区域供冷供热分析[J].工程与建设，2005，019（006）：514-515.

[2]姜军利.区域集中供冷供热系统建设实例分析[J].低碳世界，2015（8）：202-203.

【作者简介】

姓名：宁绍龙;出生年月：70.11;性别：男;民族：汉;籍贯：湖南隆回;职务/职称：总工;学历：本科;研究方向：区域供冷应用;单位信息：重庆市江北嘴水源空调有限公司;所在省市 ： 重庆市;邮编 ： 400023

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