住宅空調(diào)的三種設(shè)計方案

住宅空調(diào)的三種設(shè)計方案摘要：1993-1999年筆者下后承接了武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)三角湖外國專家公寓一期、二期和武漢新世界康居發(fā)展有限公司常青花園2號西區(qū)常青金苑的空調(diào)設(shè)計任務(wù)。本文介紹了兩種不同使用功能的別墅建筑和一個大型住宅小區(qū)的空調(diào)設(shè)計方案，并就實際使用情況和設(shè)計注意事項進(jìn)行了分析探討。關(guān)鍵詞：別墅住宅冷熱源節(jié)能造價1993-1999年筆者下后承接了武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)三角湖外國專家公寓一期、二期和武漢新世界康居發(fā)展有限公司常青花園2號西區(qū)常青金苑的空調(diào)設(shè)計任務(wù)。1三角湖外國專家公寓一期工程空調(diào)設(shè)計三角湖外國專家公寓一期工程共建有14幢2戶獲4戶的2層聯(lián)體別墅，共神龍汽車工40戶法國專家居住，總建筑面積6400m工位于武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)風(fēng)景秀麗的三角湖畔，由武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)開發(fā)總公司投資建設(shè)。根據(jù)建設(shè)方和使用方簽訂的有關(guān)協(xié)議，一期工程的入住率為100%,設(shè)置中央空調(diào)和24h生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)?？照{(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)夏季為24C,相對濕度為60%,冬季溫度為22C,相對濕度為50%,A聲級噪聲35db.當(dāng)室外溫度下極高與28C,冬季低于18c是空調(diào)系統(tǒng)開始運行?？照{(diào)系統(tǒng)使用保證率為100%,檢修只能在過渡季節(jié)不是用空調(diào)系統(tǒng)是進(jìn)行。鑒于上述使用要求，中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時經(jīng)過多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和使用可靠性的論證，最后與建設(shè)方達(dá)成一致建議，制冷（熱）水主機(jī)冷水泵、冷卻水泵、玻璃鋼冷卻塔均設(shè)置2臺，一用一備。生活熱水供應(yīng)采取在主機(jī)放置保溫混合水箱的方式，直燃型澳化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組的熱水供至生活水箱，生活熱水系統(tǒng)的回水和補(bǔ)水混合后也進(jìn)入生活水箱混合加熱，方式比較簡單但實際使用效果挺好，甚或熱水箱得出水量始終能夠保證生活熱水系統(tǒng)充足而穩(wěn)定地供應(yīng)熱水，水溫的波動幅度也不大。公寓空調(diào)系統(tǒng)的末端設(shè)備均采用風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，全部為臥式暗裝，利用走道、房間局部吊頂進(jìn)行隱藏布置。每臺風(fēng)機(jī)盤管均設(shè)有電動二通調(diào)節(jié)閥，冷熱水供水回水總管上設(shè)有壓差旁通控制器，以實現(xiàn)個房間的個性化舒適要求和整個空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運行?？照{(diào)系統(tǒng)室外管網(wǎng)采用半通行地溝敷設(shè)方式，與生活熱水管同溝敷設(shè)，室外管網(wǎng)為機(jī)械循環(huán)通稱式系統(tǒng)，系統(tǒng)膨脹水箱設(shè)置在鄰近的外國專家服務(wù)中心3層屋面要求。2三角湖外國專家公寓二期空調(diào)設(shè)計三角湖外國專家公寓建成后，為滿足更多人入住開發(fā)取得外國專家和商務(wù)需要，于1994年底進(jìn)行了二期擴(kuò)建，二期共建有各式公寓式別墅24幢共30套。二期公寓分別為不同公司的外國專家承租并且入住時間和使用性質(zhì)也相差較大，還預(yù)留有部分別墅作為商務(wù)會議場地出租使用，因此同建設(shè)方協(xié)商后決定各幢別墅分別設(shè)置獨立的空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)每幢別墅的使用面積（220-260m2）分別采用35—42kw的空氣源熱泵機(jī)組設(shè)置在1層車庫內(nèi)或室外雨蓬下，機(jī)組內(nèi)置循環(huán)水泵。別墅內(nèi)仍采用臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，系統(tǒng)膨脹水箱設(shè)置在樓梯間斜坡屋面處，風(fēng)機(jī)盤管只設(shè)三檔控制開關(guān)。生活熱水的供應(yīng)原采用的是電熱水器.滿足不了公寓人員較多時洗澡、熱水的使用要求，后全部改用燃油型熱水爐。選用的空氣源熱泵機(jī)組總的使用后況不錯，空調(diào)效果也能夠滿足使用要求。存在的問題是：①機(jī)組的故障率偏高有一臺機(jī)組的壓縮機(jī)燒機(jī)，控制系統(tǒng)也不是十分可靠；②機(jī)組夜間供暖除霜時間長，供水溫度過低（低于40C）,不能保證供暖效果，后在機(jī)組供水管上增加6-8kw的輔助電熱管，供水溫度低于45c時電熱管開始工作，保證空調(diào)供水在45-50c之間以滿足夜間空調(diào)供暖需要③機(jī)組的容量調(diào)不能很好地滿足不同住戶的個性化使用要求，屋內(nèi)人員只開一間房的空調(diào)時，空調(diào)機(jī)就得開啟，造成很大能源浪費。在武漢地區(qū)目前能源供應(yīng)種類公的情況下，既保證建筑的供冷供暖又保證生活熱水供應(yīng)設(shè)計方案的選擇確實是需要仔細(xì)斟酌的，上述的燃油熱水供應(yīng)方式對已有燃油供應(yīng)的公寓或小區(qū)來說是可行的，對一般的家庭來說則既不安全又很麻煩。三角湖外國專家公寓一期工程因高可靠性要求而導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)工程總造價較高，近500萬元.單位面積空調(diào)工程造價為780元//；二期單幢別墅空調(diào)工程造價為11萬左右.單位面積空調(diào)造價為450元/itf。一般來說空調(diào)總面積越小.單位面積空調(diào)工程程的造價則越高。3常青金苑小區(qū)中央空調(diào)工程設(shè)計常青金苑小區(qū)位于常青花園12號四區(qū)為武漢幣某單位集資興建的住宅小區(qū)，小區(qū)規(guī)劃為圍合式花園小區(qū)，占地8.6hitf總建筑面積122090itf,除部分出租建筑和架空樓層，居住建筑面積為103910itf（其中公用建筑2460m2）住戶數(shù)488戶。根據(jù)小區(qū)的建設(shè)規(guī)模住戶情況和建設(shè)方的要求，設(shè)計小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)和集中生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)。冷（熱）水機(jī)組冷（熱）水機(jī)組的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪茉垂?yīng)狀況、住宅建筑的投資使用性質(zhì)長期運行成本和維護(hù)管理水平、建筑空調(diào)的可持續(xù)發(fā)展等進(jìn)行綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，來確定其類型和容量及系統(tǒng)控制方式。經(jīng)過綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較并通過專家論證，決定采用燃油型直燃澳化鋰吸收式冷溫水機(jī)組。筆者根據(jù)本工程的使用性質(zhì)在確定冷（熱）水機(jī)組容量時同時使用系數(shù)控0.7選取，空調(diào)系統(tǒng)管路能量損耗按0.05選取，最后確定空調(diào)系統(tǒng)總冷負(fù)荷為9140kw（其中公用建筑430kW）空調(diào)系統(tǒng)總熱負(fù)荷為6410kW（其中公用建筑230kw）生活熱水供應(yīng)負(fù)荷為1860kw、空調(diào)系統(tǒng)單位面積冷負(fù)荷指標(biāo)為85.8w/itf（共用建筑93.5w/itf）空調(diào)系統(tǒng)單位面積熱負(fù)荷指標(biāo)為60.9W/m2（公用建筑93.5W/itf）。選用冷溫水機(jī)組2臺，供冷量4625kW<2.供熱量4300kW<2,耗電量27kwX2,耗油量316kg/h>2。因冷卻水系統(tǒng)流量較大（1300m3/h）,采用兩臺冷卻水系統(tǒng)并聯(lián)運行。選用超低噪聲方形橫流式冷卻塔2組。冷熱水機(jī)組采用一機(jī)對一泵一塔的系統(tǒng)配置方式以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和可靠性，并設(shè)置有備用連源管路，必要時可互為備用。冷（熱）水機(jī)房設(shè)置在中心花園地下室內(nèi)，所有動轉(zhuǎn)設(shè)備均設(shè)置城根基礎(chǔ)管道支吊架，均采用減振支吊架，機(jī)房土建設(shè)等消聲措施，室外臥式金屬貯油罐（體積30m2）直埋于花園地下，并采取可靠的消防安全措施，直燃機(jī)組的煙囪出地面后采現(xiàn)統(tǒng)一的景觀處理措施。室外空調(diào)管網(wǎng)小區(qū)由A,B,C三個組團(tuán)圍合中心花園組成，既靈活通透又完整統(tǒng)一?？照{(diào)系統(tǒng)室外管網(wǎng)設(shè)計時充分利用這一有利條件，設(shè)計3個環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)通過冷（熱）水機(jī)房內(nèi)的分、集水器來進(jìn)行各管網(wǎng)系統(tǒng)的流量分配和調(diào)節(jié)。這樣既能夠較充分地保證3個環(huán)狀管網(wǎng)和各幢住宅流量分配的均勻穩(wěn)定性減少流量失調(diào)現(xiàn)象和系統(tǒng)的相互干擾，又能夠更好地滿足施工要求，否則空調(diào)系統(tǒng)室外管網(wǎng)的供回水干管將會因為管徑過大而無法敷設(shè)。以小區(qū)內(nèi)每幢住宅單元為單訪設(shè)置室內(nèi)空調(diào)立管系統(tǒng)，單元內(nèi)立管系統(tǒng)接入空調(diào)室外管網(wǎng)時均設(shè)有空調(diào)人口裝置，供水管上設(shè)有鋼質(zhì)蝶閥、丫形過濾器，回水管上設(shè)有鋼質(zhì)蝶閥和空調(diào)水系統(tǒng)流量平衡閥。供回水管上設(shè)有溫度計、壓力表、壓差測孔。系統(tǒng)調(diào)試時可以根據(jù)測得的供回水壓差來調(diào)整流量平衡閥，以保證每個單元的空調(diào)系統(tǒng)均達(dá)到設(shè)計流量。小區(qū)空調(diào)室外管網(wǎng)系統(tǒng)龐大而復(fù)雜，3個環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)的空調(diào)供回水管最大管徑均為DN350,生活熱水管最大管徑為DN125,空調(diào)室外管網(wǎng)采取地溝敷設(shè)和直埋敷設(shè)的混合方式，干管均為地溝敷設(shè)，橫穿主要馬路的干管和入單元支管則為直埋敷設(shè)。地溝采用混凝土結(jié)構(gòu)的半通行地溝，空調(diào)管道和生活熱水管道同溝敷設(shè)每100m內(nèi)在空調(diào)管溝最低處均設(shè)置有集水坑和排污潛水泵，以保證空調(diào)管溝不積水。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水宅小區(qū)的功能越來越齊全。智能化小區(qū)的實現(xiàn)帶來住宅小區(qū)室外管網(wǎng)系統(tǒng)的龐雜和繁多，各種管網(wǎng)系統(tǒng)的合理布置和綜合協(xié)調(diào)難度越來越大，為保證各種管網(wǎng)系統(tǒng)在有限的地下空間內(nèi)（城市排水干管的標(biāo)高限制了管網(wǎng)系統(tǒng)標(biāo)高卜延的可能）全理布置到位并預(yù)留維修改造空間，各種管網(wǎng)系統(tǒng)在保證使用的前提下應(yīng)該力求直埋敷設(shè)。武漢地區(qū)地下水位一般在0.8-1.2m之間，在做好空調(diào)管道保溫防水防腐的同時，采取有效的濾水措施是完全能夠?qū)崿F(xiàn)空調(diào)管道的直埋敷設(shè)的。室內(nèi)空調(diào)方式住宅建筑的室內(nèi)空調(diào)方式技術(shù)上并不復(fù)雜，但必須結(jié)合戶型設(shè)計、結(jié)構(gòu)類型、裝修需要、個性化特點等進(jìn)行細(xì)致周到的權(quán)衡和布置。為計量查表和檢修的需要，立管管井必須布置在樓梯間并預(yù)留查表和檢修門；室內(nèi)管道布置要力求集中合理隱蔽方便維修，盡量利用走道、儲物間、衛(wèi)生間廚房等次要或可吊頂?shù)目臻g。本工程中大部分住房均為復(fù)式，1個6層單元6戶每戶空調(diào)供回水管人口均設(shè)在雙數(shù)層，立管管井布置在樓梯間，立管系統(tǒng)和戶內(nèi)水平管道系統(tǒng)均為同程式布置.盡量利用走道和儲物間等來布置水平管道。房間風(fēng)機(jī)盤管的布置也盡量利用過道或壁柜等空間送回風(fēng)方式大部分為側(cè)送底回，側(cè)送側(cè)回時拉大送回風(fēng)口距離以免氣流短路。送回風(fēng)均接風(fēng)管時采用高靜壓風(fēng)機(jī)盤管.其余均為標(biāo)準(zhǔn)型風(fēng)機(jī)盤管。室內(nèi)空調(diào)水平管道均采用鋁塑復(fù)合管和銅質(zhì)管件接頭熔焊連接。因整體連接性好防滲漏可靠性高于鋼管連接。且鋁塑復(fù)合管的可塑性好，減少了管件和接頭的數(shù)量并取消了連接風(fēng)機(jī)盤的軟接頭。管道的保溫材料均選一級阻燃管套可直接穿套鋁塑復(fù)合管，增加了保溫的整體性和防凝露功能。小區(qū)內(nèi)每戶均為復(fù)式住宅，居住面積較大，但住戶人數(shù)較少因限于戶型設(shè)計，沒有設(shè)置獨立的新風(fēng)系統(tǒng)。但衛(wèi)生間（三衛(wèi)）設(shè)有排風(fēng)扇、廚房設(shè)有排煙油機(jī)及雙風(fēng)道豎向排風(fēng)管井，能夠有效地排除掉室內(nèi)污濁空氣和異味油煙并利用排風(fēng)負(fù)壓從門、窗縫隙引進(jìn)室外新鮮空氣能夠滿足人體舒適性和空氣品質(zhì)要求。住宅室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)布置時要密切配合建筑和裝修專業(yè)的要求，在保證空調(diào)設(shè)計效果的同時盡量不占用過多的建筑空間并力求美觀實用。由于層高限制，不能保證最低吊頂高度在2.2m時，空調(diào)供回水管可考慮穿梁敷設(shè)，但預(yù)埋鋼套管一定要準(zhǔn)確到位。計量和計費系統(tǒng)空調(diào)計量和計費系統(tǒng)事關(guān)每家每戶的切身利益，必須做到公平、公正、合理，經(jīng)過調(diào)研和多方案比較，采取公認(rèn)較為科學(xué)的用冷量計量方案，并結(jié)合小區(qū)智能化結(jié)構(gòu)布線系統(tǒng)實現(xiàn)計量計費（自來水、生活熱水、空調(diào)用冷）的網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)傳.用戶可直接到小區(qū)物業(yè)管理中心查詢和交納各種費用。小區(qū)的智能化自動計量、計費系統(tǒng)入圖1所示。系統(tǒng)采用分布式計算機(jī)監(jiān)控結(jié)構(gòu)，監(jiān)控中心與區(qū)域控制器相連區(qū)域控制器各用戶監(jiān)控自相連負(fù)責(zé)對各監(jiān)控點進(jìn)行查詢并對計量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理存儲該結(jié)構(gòu)可靠性高。SYSTEK3000監(jiān)控中心由監(jiān)控計算機(jī)、系統(tǒng)監(jiān)控管理軟件、主控卡、打印機(jī)、后備電源組成。系統(tǒng)監(jiān)控管理軟件運行在Win98平臺全漢化界面，有良好的操作提示。管理人員可隨時通過該軟件以定時或手工方式查詢用戶的水在活熱水在調(diào)的使用費，并可自動存儲于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，管理人員還可通過用戶地址和姓名查詢某個指定用戶的費用數(shù)據(jù)，并進(jìn)行轉(zhuǎn)存和打印。SYSTEK32O0區(qū)域控制器通過RS485總線與SYSTEK4010數(shù)據(jù)采集器相連，查詢各監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將查詢數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理并加以存儲。通過RS4185總線與監(jiān)控中心通訊，接收中心指令并將其所管理的用戶監(jiān)測點的計里數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控中心。SYSTEK4010數(shù)據(jù)采集器該設(shè)備具備水、熱水脈沖數(shù)據(jù)計量接口與1個脈沖流量接口，2個溫度傳感器接口，實時采集各種計量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、存儲。該設(shè)備提供電動控制閥控制接口，當(dāng)用戶超期沒有交費可由接口中心控制關(guān)斷空調(diào)供水。通過RS485總線與SYSTEK3200區(qū)域控制器相連，將其所采集數(shù)據(jù)傳至區(qū)域控制器。計量設(shè)備水、生活熱水表采用脈沖計量表，空調(diào)計量采用脈沖流量計、數(shù)字溫度傳感器。溫度傳感器安裝采用插入式，測量準(zhǔn)確。SYSTEK區(qū)域控制器通過RS485總線最多可以與210個數(shù)據(jù)采集器(SYSTEK4010)連接，并控制這些數(shù)據(jù)采集器工作讀取數(shù)據(jù)采集器內(nèi)的各種數(shù)據(jù)，因此此智能化結(jié)構(gòu)布線系統(tǒng)可以同時實現(xiàn)安全防衛(wèi)、用子巡更、報警、家電智能化控制、小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等綜合件智能化功能，并且有擴(kuò)展性，真正實現(xiàn)智能小區(qū)的數(shù)字化生存。空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制和運行住宅小區(qū)空調(diào)系統(tǒng)使用的特殊性使其空調(diào)負(fù)荷參差性大，除了室外氣象參數(shù)的影響外，住宅空調(diào)使用的高峰僅集中在一天中的幾個特定時段其余大部分時間都在部分負(fù)荷下運行，因此住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制和運行是大有可為的。本工程設(shè)計時采用的變頻方式是：①兩臺主機(jī)的冷水系統(tǒng)并聯(lián)運行，3臺并聯(lián)冷水泵1臺備用，1臺定流量運行，1臺變頻運行；②每臺主機(jī)的冷卻水系統(tǒng)獨立運行，3臺并聯(lián)冷卻水泵，1臺備用，1臺定流量運行，1臺變頻運行③冷卻塔由3臺聯(lián)成一組，其中1臺冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻運行。冷水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的控制信號線均接入直燃機(jī)控制柜，供回水管設(shè)置溫度傳感器，由設(shè)定的供回水溫差來實現(xiàn)對空調(diào)冷負(fù)荷的動態(tài)跟蹤并控制冷水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的變頻運行。此變頻控制系統(tǒng)不僅能供提供部分負(fù)荷下空調(diào)系統(tǒng)的運行效率，而且能夠?qū)崿F(xiàn)全工況的節(jié)能運行，降低空調(diào)系統(tǒng)的使用成本，提高系統(tǒng)的運行可靠性和使用壽命?？照{(diào)系統(tǒng)的造價本工程空調(diào)系統(tǒng)1999年8月開始動工興建，現(xiàn)在已完成80%的施工工作量根據(jù)初步統(tǒng)計，整個空調(diào)系統(tǒng)實際完成的工程造價再2700萬元左右(其中冷熱水機(jī)房部分1100萬元，室外空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)模和檔次的不同，單位建筑面積空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)的造價一般在250?300元//之間基本相符。幾種BCHP技術(shù)及其能源利用效率的簡要分析摘要：BCHP是能量梯級綜合利用的技術(shù)，對于解決我國面臨的環(huán)境、能源問題有重要作用。本文對BCHP與傳統(tǒng)空調(diào)用能方式的優(yōu)缺點進(jìn)行了分析，討論了現(xiàn)有技術(shù)條件下幾種BCHP技術(shù)的性能和特點，對基于微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的BCHP技術(shù)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，在目前的技術(shù)水平下，當(dāng)"以熱定電”時，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)方案較微燃機(jī)方案的一次能耗要低。關(guān)鍵詞：BCHP微型燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)以熱定電1引言能源、環(huán)境問題是中國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略所面臨的重大挑戰(zhàn)之一，應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，需要各行各業(yè)密切協(xié)作，在各自的領(lǐng)域里作出巨大努力，空調(diào)制冷業(yè)也不能例外。事實上近年來空調(diào)制冷業(yè)的發(fā)展，正在造成我國乃至全球能源、環(huán)境危機(jī)：空調(diào)用電不僅已成為城市能源消費最多的領(lǐng)域之一，還在夏季造成電網(wǎng)尖峰負(fù)荷，致使電力供應(yīng)出現(xiàn)緊張局勢；而空調(diào)在全球的使用也直接、間接地造成諸如大氣臭氧層破壞，溫室氣體排放，城市熱島［1］等環(huán)境問題。因此，解決能源、環(huán)境問題，空調(diào)制冷行業(yè)有著不可推卸的責(zé)任，理應(yīng)有所作為和貢獻(xiàn)。提高設(shè)備性能雖然是解決問題的一個重要方面，但在空調(diào)使用飛速增長的中國，僅僅這樣還遠(yuǎn)不夠，必須從提高整個能源系統(tǒng)效率的角度出發(fā)，研究提高空調(diào)系統(tǒng)用能的高效化、清潔化,有效降低空調(diào)制冷能耗，減少環(huán)境污染，這是一個不可忽視的領(lǐng)域［1］，［2］,而BCHP作為一種能量梯級綜合利用的技術(shù)，可以在這方面發(fā)揮重要作用川42］43］,本文就幾種BCHP技術(shù)的能效作一初步分析。2BCHP的概念及其優(yōu)越性BCHP即樓宇冷熱電聯(lián)產(chǎn)，是BuildingCooling,HeatingandPower的縮寫，其原理是:燃料（油、氣等）先經(jīng)熱一功或電化學(xué)過程轉(zhuǎn)換為電力供建筑物使用，燃料發(fā)電后的余熱則用于建筑物供熱、空調(diào)等，如圖1所示。而在傳統(tǒng)的以電力為能源的空調(diào)系統(tǒng)中，高品質(zhì)的能源一在中國目前最主要的部份是煤一首先以較低的效率被轉(zhuǎn)換為“清潔的”二次能源一電力，經(jīng)輸配電設(shè)施到建筑物，再經(jīng)制冷制熱設(shè)備轉(zhuǎn)換為低品位的空調(diào)冷熱源一通常是冷水或熱水，在此過程中能量不僅在質(zhì)上貶值了一高品位的能量被轉(zhuǎn)換成了低品位的空調(diào)冷熱水，且數(shù)量上也“減少了”：大部份排熱因遠(yuǎn)離用戶而作為廢熱與NOx、SO2、粉塵等污染物一起被排入大氣，造成環(huán)境污染，如圖2所示。比較上面兩種空調(diào)用能模式可見，BCHP的用能方式具有諸多優(yōu)點:用能合理，實現(xiàn)了能量的梯級利用，減少了能量轉(zhuǎn)化和利用過程中的不可逆損失;高效，燃料作功后的余熱也得到充份利用；清潔，可使用天然氣等清潔燃料；環(huán)保，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池均有低排放特點;分布式現(xiàn)場發(fā)電，提高供電可靠性。動力、照明、辦公燃料4I一＞15/0%電力匚9鳴二麴可10%左右廢熱排放供熱，空調(diào)、熟水8發(fā)左右輸變電損失底鼠嚀二6。%電力

吧端40%熱量排放三＞動力，空-調(diào)、電器圖1.ECHF的用能模式圖2.傳統(tǒng)的空調(diào)用能模式在當(dāng)今中國，空調(diào)用電持續(xù)增加，而污染嚴(yán)重的礦物燃料煤又占能源消耗絕對多數(shù)比例，為緩解環(huán)境、能源問題，國家已啟動了一系列天然氣工程，預(yù)計未來天然氣在能源消費中所占比例將有較大幅度提高。但我國是一個人均能源、資源稀少的國家，已探明天然氣儲量并不能滿足國內(nèi)能源需求，因此，應(yīng)當(dāng)盡可能高效、經(jīng)濟(jì)地使用，如BCHP,CCHP,DHC等等，使之在解決人口密集的城市的能源、環(huán)境問題方面有效發(fā)揮作用。3幾種BCHP技術(shù)BCHP的系統(tǒng)構(gòu)成根據(jù)其功能，BCHP系統(tǒng)可分為三個子系統(tǒng)：燃料一電力轉(zhuǎn)換及接入設(shè)備、空調(diào)冷熱源熱備、包括空氣處理末端的空調(diào)系統(tǒng)。各子系統(tǒng)均有多種技術(shù)方案，各有特點。幾種BCHP技術(shù)方案的性能特點微型燃?xì)廨啓C(jī)一余熱澳化鋰機(jī)組方案此方案中，微型燃?xì)廨啓C(jī)（出力300kW以下）發(fā)電后的余熱被直接用以驅(qū)動吸收式制冷機(jī)，制冷量不足時可補(bǔ)燃以增加冷機(jī)出力。目前小型燃機(jī)發(fā)電效率在30%以下，國外有數(shù)家公司有商品化機(jī)組，國內(nèi)也已開始投入力量進(jìn)行研發(fā)。吸收式機(jī)組國內(nèi)外均有生產(chǎn)廠家。此方案系統(tǒng)較簡單，且不用氟利昂制冷劑，與建筑用能匹配也較容易。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)一余熱投入型澳化鋰機(jī)組方案在此方案中內(nèi)燃機(jī)發(fā)電后的余熱先進(jìn)行回收，然后被導(dǎo)入直燃機(jī)用以預(yù)熱溶液，減少燃料消耗量。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)特別是帶增壓中冷的機(jī)組發(fā)電效率較高，目前在30%-42%間，依機(jī)組容量而異。冷（熱）負(fù)荷較低時，也可僅以排熱驅(qū)動制冷機(jī)。高溫燃料電池一余熱澳化鋰機(jī)組方案燃料電池是將燃料化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不受卡諾定律的限制，有很高的發(fā)電效率（50-79%）。SOFC（固體氧化物燃料電池）和MCFC（熔融碳酸鹽燃料電池）可直接以天然氣作燃料發(fā)電[4],不僅發(fā)電效率高，且排熱溫度高，可達(dá)750C,用以驅(qū)動吸收式制冷機(jī)，可獲得較高的能效比。此方案因發(fā)電效率高，排熱相應(yīng)較少，也需要補(bǔ)燃才可提供足夠冷量。燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)一壓縮式制冷這是一個無吸收式制冷技術(shù)的方案。燃?xì)鈾C(jī)除用以發(fā)電外，還可用以直接驅(qū)動蒸汽壓縮式制冷機(jī)或熱泵，也可以發(fā)電后驅(qū)動電動制冷機(jī)組，依建筑物需要而定。燃?xì)鈾C(jī)的余熱可作各種用途，包括用于除濕干燥，這可以提高制冷機(jī)出水溫度，使制冷機(jī)組能效比大幅提高；在熱泵應(yīng)用中則可以提高制熱量，使之在外界環(huán)境溫度下降時仍能維持一定的制熱量。因燃?xì)鈾C(jī)熱效率較高，這個方案的一次能利用效率也是較高的。除以上方案外，還可能有其它方案的組合，而其它技術(shù)如PAFC（磷酸型燃料電池）、PEMFC（質(zhì)子交換膜燃料電池）也是合適的BCHP動力設(shè)備，在此不一一述及。下表列出了國內(nèi)外知名廠家如康明斯，卡特彼勒，寶曼等的發(fā)電機(jī)組所能達(dá)到的性能。由表可見，不同產(chǎn)品發(fā)電效率、余熱品位（溫度）相差較大，要分析與其相應(yīng)的BCHP的能效,只有火用效率才是合理的指標(biāo)11],但這在計算上有些不便，為使分析可行，本文將在一定的熱（冷）、電負(fù)荷下進(jìn)行不同方案的一次能消耗的分析比較。表1.幾種動力轉(zhuǎn)換設(shè)備的性能參數(shù)項目發(fā)電效率參數(shù)內(nèi)燃機(jī)外燃機(jī)微燃機(jī)***SOFC%32-383015202550-60局溫余熱溫度（C）520/550//700制冷系數(shù)*1.0/1.0//1.25低溫余熱溫度（C）9050/9595/制冷系數(shù)**0.75//0.80.8/*理論估計值，根據(jù)直燃機(jī)高發(fā)溫度160度、COP較高值為1.35推算得到。**某公司熱水型澳冷機(jī)數(shù)據(jù)。*