各種冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)的能效特性
目前冷、熱源中央空調(diào)設(shè)備的種類(lèi)繁多，消耗的能源種類(lèi)不同，工作原理各不相同，能效特性也各不相同。為了衡量各種設(shè)備的節(jié)能性，通常采用一次能源效率(在提供等量需求的條件下各不同設(shè)備消耗的能源折算成同一種一次能源的消耗比叫做一次能源效率，用符號(hào)OEER來(lái)表示)來(lái)進(jìn)行比較。
1) 冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)的部分負(fù)荷性能
建筑物的中央空調(diào)負(fù)荷是變化的，冷、熱源所要提供的冷、熱量在大多數(shù)情況下都小于設(shè)計(jì)最大負(fù)荷，冷(熱)水機(jī)組在部分負(fù)荷下工作的效率都小于機(jī)組額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的效率。所以，在選擇冷、熱源設(shè)備時(shí)，應(yīng)該重視機(jī)組的部分負(fù)荷性能。行業(yè)內(nèi)，用符號(hào)IPLV來(lái)表示部分負(fù)荷性能系數(shù)。對(duì)空調(diào)用冷(熱)水機(jī)組，美國(guó)暖通制冷學(xué)會(huì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中給出了IPLV的計(jì)算公式：IPLV0.17A+0.39B+0.33C+0.11D(kW/kW)
式中A、B、C、D分別為100%、75%、50%、25%負(fù)荷時(shí)機(jī)組的性能系數(shù)COP(或EER)。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，可以參照該公式進(jìn)行計(jì)算比較，但需要注意的是，該公式中的系數(shù)0.17、 0.39、0.33、0.11是根據(jù)美國(guó)亞特蘭大一座辦公樓的冷、熱源設(shè)備全年運(yùn)行小時(shí)分布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)而得，實(shí)際上對(duì)于不同地區(qū)、不同建筑物、不同使用條件，系數(shù)的數(shù)值是不同的。
據(jù)有關(guān)資料介紹，IPLV值每提高0.1，在中央空調(diào)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命期內(nèi)節(jié)約的能耗費(fèi)用就可達(dá)到其初投資的30%~45%。
2) 冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)的壽命周期
中央空調(diào)設(shè)備的壽命周期是指所用的設(shè)備在不更換主要零、部、組件的情況下，能保證正常運(yùn)行并確保使用性能及效果所能維持的使用時(shí)間。中央空調(diào)的壽命周期體現(xiàn)了產(chǎn)品的使用價(jià)值。中央空調(diào)的壽命周期包含物理壽命、折舊壽命、經(jīng)濟(jì)壽命等。
3) 冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)的投資費(fèi)用
中央空調(diào)的投資費(fèi)用，不僅取決于產(chǎn)品的報(bào)價(jià)，還與具體項(xiàng)目的能源憎容費(fèi)、配套設(shè)施費(fèi)、水電氣入網(wǎng)費(fèi)、機(jī)房建設(shè)費(fèi)、職業(yè)安全與衛(wèi)生設(shè)施費(fèi)、環(huán)境保護(hù)設(shè)施投資等有關(guān)，對(duì)于貸款建設(shè)項(xiàng)目，好要考慮貸款利息和還貸期限等動(dòng)態(tài)因素，應(yīng)具體分析計(jì)算。
僅就單位冷量設(shè)備比價(jià)而言，幾種冷(熱)源設(shè)備的排序(從大到小)大致如下：
風(fēng)冷式冷(熱)機(jī)組>直燃型溴化鋰吸收式機(jī)組>水冷螺桿機(jī)組>蒸汽型溴化鋰吸收式機(jī)組>離心式機(jī)組
據(jù)有關(guān)資料介紹，幾種常用冷、熱源組合系統(tǒng)的投資排序(從大到小)大致如下：
燃?xì)饩C合能源系統(tǒng)>電制冷機(jī)加電鍋爐系統(tǒng)>空氣源熱泵系統(tǒng)加燃油(氣)鍋爐系統(tǒng)>電制冷機(jī)加燃油(氣)鍋爐系統(tǒng)>直燃機(jī)系統(tǒng)。
4) 冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用
冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用主要取決于系統(tǒng)的能源消耗和所用能源的價(jià)格及設(shè)備折舊。能源價(jià)格有地區(qū)的差別及市場(chǎng)的波動(dòng)，就當(dāng)前京、滬地區(qū)而言，幾種冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)排序(從大到小)大致如下：直燃機(jī)系統(tǒng)>電制冷機(jī)加電鍋爐系統(tǒng)>空氣源熱泵系統(tǒng)加燃油(氣)鍋爐系統(tǒng)>電制冷機(jī)加燃油(氣)鍋爐系統(tǒng)>燃?xì)饩C合能源系統(tǒng)
5) 冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)的環(huán)境行為
能源生產(chǎn)和能源利用所引起的環(huán)境影響主要是化石燃料的燃燒而引起的溫室效應(yīng)、酸雨和臭氧層破壞。當(dāng)前在我國(guó)，冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)消耗的一次能源基本是化石燃料和電力，而我國(guó)的總發(fā)電量中，燃煤發(fā)電占70%以上。所以，在我國(guó)，如何減少冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)對(duì)環(huán)境的影響是個(gè)十分重要的課題。冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)的環(huán)境行為已成為評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案的重要指標(biāo)。
溫室效應(yīng)，主要是指在消耗化石燃料過(guò)程中，向大氣排放的CO2等溫室氣體使地球變暖的作用。
酸雨，是在消耗化石燃料過(guò)程中(特別是煤炭在直接燃燒利用過(guò)程中)，向大氣排放SO2、氮氧化物等致酸性物質(zhì)與雨水形成的酸性雨。其影響，多雨地區(qū)比干燥地區(qū)嚴(yán)重。
冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)是耗能大戶，因此限制其在使用過(guò)程中有害物質(zhì)排放量是空調(diào)冷、熱源系統(tǒng)中央空調(diào)設(shè)計(jì)的一個(gè)艱巨任務(wù)。
關(guān)于臭氧層的破壞，現(xiàn)已證明氟里昂制冷劑中所含的氯原子對(duì)大氣平流層中的臭氧層具有很大的損耗破壞力。所以在選擇制冷機(jī)組時(shí)，首先應(yīng)選擇使用不含或含氯原子少的制冷劑的機(jī)組。對(duì)空調(diào)冷、熱源來(lái)說(shuō)，我國(guó)于1999年正式實(shí)施的《中國(guó)逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì)國(guó)家方案》中制定的淘汰目標(biāo)是：2003年停止CFC11/CFC12新灌裝，2010年停止維修補(bǔ)充的再灌裝，但尚未對(duì)HCFCS(如R22)的淘汰做出承諾。作為發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)應(yīng)該充分利用國(guó)際社會(huì)給予發(fā)展中國(guó)家30~40年的“寬限期”，充分發(fā)揮HCFCS(如R22)物質(zhì)在淘汰CFCS物質(zhì)過(guò)程中作為過(guò)渡性替代的作用。
