摘要：本文针对夏热冬暖地区公共建筑集中空调冷凝热回收复合系统，对夏热冬暖地区的南宁某医院建筑能耗进行模拟，分析了在常规方式和“以热定冷”两种机组配置策略下的热回收系统设计方案，对不同机组配置方案进行了技术经济性对比分析，发现在夏热冬暖地区“以热定冷”的集中空调冷凝热回收供生活热水复合系统经济性优越，节能效果显著。
关键词：冷凝热回收；能耗模拟；系统优化；
引 言
医疗建筑是一种典型常年空调运行需求及24小时生活热水需求并存的公共建筑，对其集中空调系统设置冷凝热回收有一定的节能潜力。当前公共建筑集中空调冷凝热回收系统中均存在机组容量过大、空调负荷与生活热水负荷不匹配、系统切换不灵活、机组启停频繁等不足，为热回收技术的普及利用造成了一定的阻碍[1]。本文结合夏热冬暖地区气候条件及建筑负荷特点，对南宁市某医院建筑集中空调冷凝热回收系统方案机组配置优化进行研究。
1 建筑概况
该医院建筑住院楼总建筑面积29596.6㎡。建筑总高度56.53m，床位数484床。通过DeST模拟计算得到建筑全年的供冷季冷负荷、采暖季热负荷：供冷季空调系统最大冷负荷为2797kW，采暖季计算总热负荷784kW。生活热水设计小时供热量为485kW。
2 冷热源机组配置方案
2.1“以热定冷”的系统机组配置原则
针对机组配置方面的优化，本文提出一种“以热定冷”的机组选型原则：机组选型以建筑最大生活热水热负荷为优先，确定匹配生活热水热负荷的全热回收型热泵容量、台数后，再确定匹配剩余冷负荷的冷水机组/热泵。目的在于尽量减少热回收量的冗余，灵活切换机组工况和启停台数，尽量降低热回收工况造成的系统热力系数下降带来的负面影响[2]，以及热回收机组减载切换工况对空调系统运行稳定性的冲击。
2.2 系统机组配置方案
据此本文建筑负荷条件，分别对比在常规方式、“以热定冷”的两种不同方案，具体如下：方案1：2台制冷量为726.4kW的水冷螺杆式冷水机组（其中一台带全热回收），；4台制冷量为339.2kW的风冷螺杆式热泵机组（其中两台带全热回收）。方案2：“以热定冷”的原则，2台制冷量为726.4kW的水冷螺杆式冷水机组；2台制冷量为441.4 kW的风冷螺杆式热泵机组；2台制冷量为230.7 kW的螺杆式全热回收风冷热泵。
3 方案能耗计算结果及经济性分析
在能耗计算方面，系统耗电量、供热量、供冷量等参数的计算取不同负荷率下的机组表现和运行时数乘积的累计值，并以一次能源节约率η作为评价系统方案的主要指标，其定义是一次能源替代量与一次能源消耗量的比值。并将各组基础数据利用上述能耗计算算法，通过MATLAB进行各季度逐时的叠加计算，得到各个系统供冷季、采暖季的能耗计算结果分布见表3-1：
表 3-1各方案系统供冷季能耗统计表
“以热定冷”原则下的冷热源方案在供冷季、采暖季一次能源节约率均更高，两个季度的一次能源净利用量累计值的综合节能效益表现最优。系统方案的经济性计算参数参考市场当前的定价纳入成本概算。各个方案的初投资成本及年运行费用汇总如下：方案一初投资331.6万元，年运行费用114.8万元；方案二初投资287.1万元，年运行费用101.5万元。方案二初投资、运行费用都最低，对比方案一节省了部分造价，同时得益于节能效益其在年运行费用方面也体现出了经济性优势。
结束语
本文对集中空调冷凝热回收技术在医疗建筑的工程应用为例，对其在以南宁为代表的夏热冬暖地区的机组优化配置进行讨论分析，得到的结论如下：“以热定冷”原则下的冷热源方案，具有最好的节能效益，以“一次能源节约率”作为评价指标，其“一次能源节约率”供冷季达到27%，采暖季达到45%，比较可观。同样地，将两种对比方案置于简单的经济性模型下计算讨论，发现“以热定冷”方案仍然具有经济性上的全面优势。
参考文献：
[1]杨翠娟.李妃艳.黄建麟.夏热冬暖地区星级酒店空调热回收系统的工程应用[J].制冷，2018，37（02）：40-46.
[2]于保清.夏热冬暖地区多热源热泵系统适应性研究[D].广西大学，2012.
[3]薛沙舟.冷回收与热回收热泵技术在五星级酒店中的应用[J].给水排水，2017，53（06）：81-88.
[4]尹应德.徐路生.黄旭阳.朱冬生.孙晋飞.基于全年综合能效评定方法的空气源热泵热水系统性能测试研究[J].高校化学工程学报，2018，32（04）：933-939.
[5]邹立成.张晓莉.孙世川.潘 茜.全热回收空调和生活热水系统优化[J].暖通空调，2018，48（06）：87-90.
论文作者:黄若琳,刘国成
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：机组论文; 方案论文; 系统论文; 负荷论文; 建筑论文; 空调论文; 万元论文; 《基层建设》2018年第34期论文;