一、设备选型总则:能效与资源禀赋优先
冷热源设备选型绝非简单的容量堆砌,其底层逻辑必须与项目所在地的能源结构、建筑功能分区及逐时负荷特性深度绑定。
选型的核心约束是:优先采用高能效、低排放的设备方案,并充分挖掘热泵、燃气冷热电三联供等一次能源梯级利用形式的节能潜力。
在电力供应紧张或燃气价格优惠的地区,吸收式机组与三联供的耦合会显著降低运行费用;而对于大部分公共建筑,综合部分负荷能效更高的电动压缩式系统依然是主流选择。选型阶段就需要建立全寿命周期成本模型,避免单纯追求满负荷额定能效而忽视漫长过渡季节的运行经济性。
二、电动压缩式冷水机组:容量配置服从部分负荷特性
冷水机组大部分运行时间处于部分负荷状态,因此单机容量与台数组合直接决定了全年能耗水平。
机组台数不宜少于2台,且必须将综合部分负荷性能系数(IPLV)作为刚性指标,而不仅仅是满负荷COP。
配置策略上,推荐采用“大小搭配”或同一型号多台并联,确保冷水机组在25%~75%负荷率区间内具备平坦且高位的性能曲线。变流量系统与离心机导流叶片或螺杆机滑阀的调节深度需匹配,使蒸发器、冷凝器的换热效率在低负荷时不会急剧衰减,真正适配建筑逐时冷负荷的实时变化。
三、热泵机组:双向性能权衡与源侧可持续性
热泵肩负冷热双重职责,技术考量须同时覆盖制冷与制热两个工况,并对源侧长期稳定性做出预判。
空气源热泵的制热容量必须依据当地冬季空调计算干球温度及融霜修正系数进行折减,选型不可直接套用标准工况额定制热量。
对于地源热泵系统,地下热平衡是生命线。必须基于全年8760小时动态负荷进行地下热平衡验算,严禁因冷热吸放不均导致土壤温度逐年漂移,最终使系统COP全面崩溃。 在冷热负荷严重不对等的项目中,应额外配置冷却塔或辅助热源构成复合式地源系统,将土壤全年吸放热差值控制在实际允许范围内。
四、溴化锂吸收式机组:低品位能源驱动的特定解
溴化锂吸收式机组必须被视为“以热制冷”的特殊工具,而非普遍适用的节能产品。
其适用前提是项目现场具备充足、稳定的燃气、蒸汽或工业余热资源,且燃气入口压力必须稳定维持在机组燃烧器要求的高低压区间内。
利用废热驱动时,一次能源利用率会大幅跃升,有效削减夏季电力峰值负荷,但冷却水量需求约是同冷量电制冷机的1.5~1.8倍,机房设计需预留更大的冷却塔及管路空间。当采用直燃机时,还须协同处理消防、排烟等安全技术要求。
五、冷热水系统:闭式循环与竖向压力隔绝
空调冷热水系统应采用闭式循环,并设置定压、排气及补水装置,以杜绝管道氧腐蚀和循环水泵汽蚀。
高层或超高层建筑必须根据设备及管路附件的公称压力进行竖向分区,核心原则是将工作压力控制在阀门、盘管及换热器承压安全线以内。
分区界面宜采用板式换热器实现水力解耦,此时二次侧成为独立的低温闭式系统;当采用减压阀分区时,须双阀并联并设置备用,防止单阀失效导致低区设备超压爆管。供回水温差也需结合输配能耗做大温差优化,通常加大至6~8℃可显著降低水泵装机功率。
六、蓄能系统:负荷转移与电价套利的工程计算
蓄冷、蓄热系统本质上是时间维度的能量调配装置,其容量设计必须源自精确的经济性定量分析。
蓄能装置的有效释冷/释热量,应严格依据建筑非高峰时段的典型设计日负荷曲线及当地峰谷电价差反向计算确定,容量不足会导致运行策略失败,容量过剩则吞噬投资回收期。
水蓄冷受制于斜温层厚度,更适合大温差、大流量的区域供冷;冰蓄冷则能提供更低的供水温度和紧凑的蓄能密度,但需要校核制冷机在制冰工况下的效率衰减及防冻连锁控制,并合理配置乙二醇溶液环路。
七、换热机房:以备用冗余托底供热安全
换热机房配置绝非辅助环节,而是保障连续供热的最后防线,其备用原则具有强制性特征。
换热器必须设置备用,且当最大一台换热器停运时,剩余换热器的总换热量应满足规定的最低保障负荷。 具体而言,寒冷地区不应低于设计供热量的65%,严寒地区不应低于70%。这一数据直指供热安全保障底线。
机房管路须采用同程布置或设置动态流量平衡阀,以保证各换热器间流量分配均匀,并在进出口设置温度、压力及热量计量表,持续监控传热系数的衰减,为清洗或扩容提供数字依据。

