区域能源站集中供冷供热方案分析

张宁

摘 要 本文简要分析了区域能源站集中供冷供热的方案设计。暖通工程设计的科学性，直接关系到建筑整体的节能能力，影响着用户体验。应借助绿色环保的设计理念，以节能为出发点，重点关注设计的合理性与经济性。

关键词 区域能源站;集中供冷;集中供热

引言

近年来，国家大力推广建筑节能技术，支持和鼓励各地结合自然气候特点，推广应用地源热泵、水源热泵、太阳能发电等新能源技术。鼓励工程实施多能互补集成优化，加强终端供能系统统筹规划和一体化建设，要求因地制宜推广天然气热电冷三联供、分布式再生能源发电、地热能供暖制冷等供能模式，加强热、电、冷、气等能源生产耦合集成和互补利用。

区域供能是基于“多能互补”理念，并以实现绿色低碳发展为目标的一种能源管理方式，以节能环保、绿色高效、智慧管理等优势已经成为国际国内发达城市的城市能源基础设施。实施区域能源将创新医院能源发展模式，适应绿色院区发展的需要。

1主要分析原则

（1）依据国家相关政策和法规，把“节能环保”理念贯彻落实到项目中。

（2）因地制宜，充分、合理地发掘和利用当地的可再生能源资源。

（3）通过综合计算与设计使系统可以在最佳状态运行。整个空调系统采用自动控制，自动调节负荷，自动调节温度。

（4）能源中心站按较高的自动化水平配置，能够随着区域空调负荷变化，自动调节运行工况。

（5）按照区域的总体规划来配置能源站和管网，综合、有选择地利用区域内各类可利用资源及可再生能源。

（6）设计方案遵循技术先进、投资省、效率高、经济实用、节省能源、无污染、运行管理简便的原则，同时注重提高系统的可靠性。

（7）为了提高热泵系统的实际使用效率，尽量选用 COP 较高、调节性能好的热泵机组。

（8）在对冷热负荷进行科学计算的基础上进行设计选型，保证项目可靠性。

（9）在实测数据的基础上，进行污水量的详细预测分析，保证极端情况下的水量水质水温能够满足要求。

（10）为保证系统的可靠性，提高系统效率，进行设备选型时，综合考虑设备性能与环境参数、负荷动态变化、节能需求的匹配性。

（11）优化管网的配置设计，减少区域能源中心站的输送能耗损失。

（12）控制方案设计与项目工艺需求相配合，并兼顾后期运行调试，以实现节能运行[1]。

2供冷冷源方案比选

3能源站选址及平面布置

能源站设置应靠近冷、热负荷中心，以便尽可能减少冷、热媒的输送距离。冷热源机房内部设备的布置，应符合管道布置方便、整齐、经济、便于安装维修等原则。区域能源站设备管道多，施工配合难度大。可利用BIM设计进行前期优化，要注意冷却塔和蓄能罐的设置位置应和周围景观相结合，同时还应仔细考虑设备吊装口和出入口的位置。此外，还应考虑冷水机组、水泵的噪声和振动问题，加强消声减振设计[2]。

4室外管网工程

4.1 管网布置原则

应保证技术安全可靠，经济合理，维修方便，其布置的主要原则如下：

（1）在有条件的前提下，管线尽可能穿过负荷中心，并在满足使用要求的同时尽量缩短管线长度，减少投资和运行费用。

（2）管网敷设应力求施工方便、工程量小。

（3）管网设计要采用先进成熟可靠的技术。

（4）对周围环境影响少而协调。

（5）管道的走向宜平行于厂区或建筑区域的干道或建筑物。通道尽可能布置在道路人行道或绿化带中，减少与规划道路横断面及管线的矛盾。

（6）室外供冷、供热管道宜采用地下直埋敷设。

4.2 管网的布置形式

供能管网的布置形式有枝状管网和环状管网两大类型。

枝状管网布置简单，供热（冷）管道的直径随与热源的距离增大而逐渐减小。金属耗量小，基建投资小，运行管理简单是枝状管网的最突出优点。但枝状管网不具备后备供热（冷）的性能。当管网某处发生故障时，在故障点以后的热（冷）用户都将停止供热（冷）。由于建筑物具有一点的蓄热（冷）能力，通常可采用迅速消除热（冷）网故障的办法，以使建筑物室温不至于大幅度降低（升高）。因此枝状管网是热（冷）水管网最普遍采用的方式。

环状管网相对支管管网而言，布置较复杂，布置特点是网路的输配干线（有分支接出的干线）呈环状。环状管网最大优点是具有很高的供热（冷）可靠性。但环状管网热（冷）网投资较大，运行管理较复杂，对自动控制有较高的要求。一般用于具有分散在多处的多热（冷）源联合供热（冷）的情况。

4.3 管网的敷设方式

表3 管网敷设方式对比

项目 管网敷设方式

架空敷设 地下管沟敷设 地下直埋敷设

通行地沟 半通行地沟 不通行地沟

优点 开挖断面小，造价便宜，施工、操作、检查、维修方便 维护和管理方便 维护和管理方便 基建投资相对较小，占地面积小，利于管道变形 运行安全可靠性高，基建投资小，占地面积小，施工简便，无需支撑措施

缺点 保温厚度大，占地面积较大，使用寿命短，影响城市交通、市容美观 基建投资大，占地面积大 基建投资相对较大，占地面积较大 维修和管理不方便 对保温要求高，维修和管理不方便，在车道处需特别处理以承受大的荷载

适用范围 工业园区、地形复杂厂区、地下水位高或年降雨量大的地区 管道通过不允许挖开的路段、管道数量多或管径大 管道通过不允许挖开的路段、管道数量较多，采用通行地沟难以实现或经济不合理时 土壤干燥、地下水位低、管道根数不多且管径小，维修量不大 城市集中供热常用的敷设方式

5结束语

区域能源站集中供冷供热方案应通过技术经济分析，在综合考虑供冷供热能源的安全可靠性、成熟性、运行费用、合适的投资回报以及節能环保等方面后，来选择一个投资合理、运行经济的区域能源站系统形式。

参考文献

[1] 胡婷婷，浅析区域能源站集中供冷供热[J];科技咨询，2019（3）：21-23.

[2] 盛紫薇，试论区域能源站的供冷供热[J];科技向导，2018（9）：56-57.