代替空调的设备

2023-07-07 11:54周军
天天爱科学 2023年8期
关键词:冷气溴化锂供冷

周军

高溫在全国多地开启“超长待机”模式,这些地方连发高温红色预警。为应对高温,山东省济南市开始试行“集中供冷”。早在1961年,美国康涅狄格州首府哈特福德就尝试过“集中供冷”。

“集中供冷”在我国早有先例,迄今为止约有600—700 个项目。其中,深圳前海的“集中供冷”规模最大,现已投入服务的建筑面积约275 万平方米。此次济南的“集中供冷”项目覆盖约21 万平方米,其制冷能源来自章丘电厂燃料发电的余热、废热,制冷设备为溴化锂机组,输送管道则是早先建成的冬季集中供暖管道。简单来说,此项目利用电厂发电剩余的高温热水推动溴化锂机组制取0℃以上的低温水,然后通过原先的集中供暖管道将低温水输送给用户。

集中供冷有以下诸多利好。

首先,可实现废弃能源再利用。电厂余热原本是废热,一般由电厂通过冷却塔处理排放。这种处理方式不仅导致热量能源的浪费,还要消耗额外的处理成本。而将废热用于“供冷”,则实现了对废弃能源的再利用,减少空调制冷对电力资源的使用,达成了“减碳”目标。有专家预测,未来济南供冷面积达到220 万平方米后,每年可减少约12 万吨的二氧化碳排放量。同样1 度电,如果用分体空调制冷,可能只得3 份冷气,但大型电制冷机组可能获得6份冷气。区域性集中供冷还会产生“规模效益”。

其次,可实现资源集约化利用。这是集中供冷的最大优势。比如,使用空调时,资源利用总和需将各用户的设备使用情况相叠加,而区域性集中供冷利用的资源约为上述叠加的60%—70%,能够应对热岛效应、臭氧破坏等问题。原本的废热若不加以利用,其热量会通过冷却塔传至空中,造成大气升温。空调供冷的原理是通过氟利昂将室内的热量传导至室外,也会造成室外温度升高。二者叠加会导致严重的热岛效应。

此外,空调供冷还有其他问题,如氟利昂的消耗破坏臭氧层、机器制冷时有噪声、室外机的放置对建筑外立面有损耗等,而使用溴化锂制冷机则可规避这些问题。

集中供冷目前更适合建筑集约性强、密集度高的场所,一般为城市的写字楼聚集区。这类场所的管网密度、通风设备及循环泵的扬程(即可将冷水送达的高度)等都有保障。而住宅区则比较分散,管网较长,输送过程中会有较大的冷气消耗,目前还不适合集中供冷。

瑞典首都斯德哥尔摩拥有世界上最大的海水源(波罗的海)热泵项目,为区域制冷/ 热模式;我国深圳前海的集中供冷项目,采用的是废热能、海水能、地热能等多种能源共同驱动的模式。浅层地热能属可再生清洁能源,分布广泛,获取方便,只需消耗少量电,就可为建筑供热、制冷。

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