◎本報記者 都 芃 實習(xí)生 王孫偉
眼下雖已立秋，但我國江西省、廣東省等地暑熱未消，高溫“余額”仍比較充足。
今年入夏以來，我國多地經(jīng)歷了持續(xù)高溫天氣。隨著夏季高溫現(xiàn)象愈發(fā)普遍、高溫天氣逐漸向春秋兩季伸展現(xiàn)象越發(fā)明顯，空調(diào)已成為室內(nèi)降溫不可或缺的設(shè)備之一。除了家用空調(diào)，近年來一種新的降溫方式——區(qū)域集中供冷逐漸進(jìn)入大眾視野。
這個夏天，深圳前海地區(qū)的集中供冷項目施工進(jìn)入尾聲，不久將投入運(yùn)行，該冷站可以為周邊近100萬平方米的寫字樓提供集中供冷服務(wù)。除深圳外，上海、武漢、濟(jì)南、西安等地也紛紛試運(yùn)行區(qū)域集中供冷系統(tǒng)。
集中供冷系統(tǒng)，類似一臺“超級空調(diào)”：通過建立集中供冷站點和搭建相應(yīng)的配送管線，將冷水或者冷風(fēng)傳送給建筑物，可以同時為區(qū)域內(nèi)的大量用戶提供服務(wù)。
那么，區(qū)域集中供冷系統(tǒng)是如何制冷的？其制冷效率和使用成本如何？帶著這些問題，科技日報記者采訪了相關(guān)專家。
不僅能制冷，還可降噪除菌
與傳統(tǒng)家用空調(diào)依靠制冷劑制冷不同，區(qū)域集中供冷系統(tǒng)制冷依靠的是水。區(qū)域集中供冷系統(tǒng)通常由能源站（冷熱源）、輸送管網(wǎng)、換冷（熱）站和用冷末端（如風(fēng)機(jī)盤管）組成，多利用能源站間與建筑群間的區(qū)域供冷管網(wǎng)傳輸冷水，整個供冷系統(tǒng)類似人體的心臟及血液循環(huán)系統(tǒng)。
夏季供冷時，區(qū)域集中供冷系統(tǒng)會將低溫水輸送到供冷區(qū)域內(nèi)的換熱站，通過冷交換后再將水輸送到用戶的末端風(fēng)盤系統(tǒng)。隨后，風(fēng)機(jī)會不斷吹拂充滿低溫水的水管，產(chǎn)生冷氣再被輸送到用戶所在空間。
雖然名字中帶有“集中”二字，但區(qū)域集中供冷系統(tǒng)的調(diào)溫能力不差，而且還可以降噪、除菌，是名副其實的“全能選手”。
區(qū)域集中供冷用戶可以根據(jù)實際使用需求，對溫度、濕度等靈活地進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證室內(nèi)空間溫度和濕度的穩(wěn)定性。同時，區(qū)域集中供冷還可以減少室內(nèi)空調(diào)設(shè)備帶來的噪音和震動，改善室內(nèi)空間聲環(huán)境。如果在區(qū)域集中供冷終端裝置前安裝相關(guān)設(shè)備，其還可以實現(xiàn)空氣過濾、消毒等，降低細(xì)菌、病毒、灰塵等污染物的數(shù)量，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。
位于山東省濟(jì)南市CBD片區(qū)的山東港口大廈亞朵S酒店已經(jīng)開展集中供冷，該酒店工作人員張子浩表示：“客人反饋，集中供冷的降溫速度非常快，而且一直能穩(wěn)定保持在26攝氏度左右，降溫效果非常好。”
針對夏季空調(diào)管道通冷水后管壁結(jié)露的問題，區(qū)域集中供冷的末端散冷裝置——風(fēng)機(jī)盤管通常自帶冷凝水收集系統(tǒng)，可以將冷凝水進(jìn)行有效收集，再統(tǒng)一排出建筑物外，不會對用戶的使用體驗造成影響。
當(dāng)前，區(qū)域集中供冷的適用場所主要為大學(xué)城、商務(wù)區(qū)、工業(yè)園等人口密集的城市公共區(qū)域。這些場所制冷需求較高、用電量較大，利用集中供冷的方式可以大幅降低能源損耗。
湖南大學(xué)土木工程學(xué)院教授張泉認(rèn)為，我國集中供冷需求正處于增長階段。隨著中國城市的持續(xù)快速擴(kuò)張，大型商業(yè)建筑、購物中心、酒店和工業(yè)設(shè)施以及民用建筑等對集中制冷系統(tǒng)的需求還會不斷增加。
供冷方式多樣，可進(jìn)行定制化設(shè)計
早在1998年，原國家計劃委員會等機(jī)構(gòu)便聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的若干規(guī)定》，鼓勵各地區(qū)積極發(fā)展城市熱水供應(yīng)和集中供冷，擴(kuò)大夏季制冷負(fù)荷，提高全年運(yùn)行效率。自此，全國各地開始了區(qū)域集中供冷系統(tǒng)建設(shè)的初步探索。
廣州大學(xué)城是我國最早進(jìn)行集中供冷的區(qū)域之一。廣州大學(xué)城采用的是“冰蓄冷”技術(shù)，即大學(xué)城內(nèi)的各個冷站在夜間用電低谷時段進(jìn)行制冰蓄冷，白天再融冰供冷，通過輸送管道將冷凍水輸送到各用戶終端，轉(zhuǎn)化為冷氣，給人們帶來清涼。據(jù)廣州城投集團(tuán)大學(xué)城公司相關(guān)技術(shù)人員介紹，廣州大學(xué)城區(qū)域集中供冷系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的中央空調(diào)、VRV空調(diào)系統(tǒng)和分體空調(diào)，可以降低空調(diào)峰值負(fù)荷至少30%。
目前我國區(qū)域集中供冷方式多樣，廣州大學(xué)城采取的蓄冰制冷模式只是其中之一。按照制冷技術(shù)不同，集中供冷方式通常可以分為電制冷（蓄冰制冷等）和熱驅(qū)制冷（熱泵制冷、燃?xì)忮仩t制冷等）。而根據(jù)采用的冷（熱）源差異來區(qū)分，集中供冷方式又可以分為利用電能、太陽能、地?zé)崮堋⒖諝饽艿炔煌茉催M(jìn)行制冷。
較早開展集中供冷項目的國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，電制冷方式和普通家用空調(diào)的制冷方式類似，但其總體能耗更低、制冷效率更高；而熱驅(qū)制冷主要利用熱量交換的原理進(jìn)行制冷，其中熱泵制冷是利用天然地理環(huán)境進(jìn)行制冷，比電制冷投入的成本更低，也更加綠色環(huán)保。
以地源熱泵制冷技術(shù)為例，該技術(shù)利用地底100米以下地源恒溫的特性進(jìn)行工作。在夏天，即使地表溫度超過40攝氏度，地下溫度仍然能夠恒定在15攝氏度到20攝氏度之間。水流通過地下管道進(jìn)入地下循環(huán)，水溫就可以自然降低到20攝氏度左右，然后再通過進(jìn)一步制冷將水溫降低到7攝氏度后再向建筑物供冷。
“這種方式利用地下淺層地?zé)豳Y源恒溫的特性來降溫，幾乎可以說是零成本免費(fèi)制冷。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
除此之外，熱泵制冷還可以利用水、沼氣等其他自然資源來進(jìn)行制冷，其原理都是通過熱交換方式進(jìn)行天然降溫。同時，相比電制冷，利用自然資源進(jìn)行制冷，系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。
“總體而言，集中供冷的方式?jīng)]有定式，要根據(jù)區(qū)域內(nèi)具體的環(huán)境條件進(jìn)行定制化設(shè)計，進(jìn)而提供定制化供冷服務(wù)。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。
能源利用率高，提升室內(nèi)空間美觀度
相比家用空調(diào)，區(qū)域集中供冷系統(tǒng)的最大優(yōu)勢是制冷效率高、能源利用率高。
“目前普通室內(nèi)空調(diào)最高能達(dá)到一級能效，即3.0的制冷效率，也就是說一分電能產(chǎn)生三分冷量；而冷站的制冷效率能達(dá)到6.0，即一分電能產(chǎn)生六分冷量。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，冷站的制冷效率大約是普通空調(diào)的兩倍。
制冷效率的提高意味著溫室氣體排放量的降低。通過集中供冷，區(qū)域內(nèi)的公共建筑可以擺脫分散式的制冷系統(tǒng)，以更高效的方式達(dá)到同樣的降溫效果，節(jié)能效果顯著，減排效益巨大。對于用戶而言，采用區(qū)域集中供冷還可以增加室內(nèi)空間的美觀程度，避免安裝、維修普通空調(diào)帶來的種種不便。
“有了區(qū)域集中供冷，就不用安裝室內(nèi)空調(diào)和空調(diào)外機(jī)，只需要在屋內(nèi)墻壁上開設(shè)通風(fēng)口即可。同時，用戶也不用擔(dān)心室內(nèi)溫度過高或過低，可以根據(jù)使用需求調(diào)節(jié)風(fēng)速和冷熱，保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關(guān)負(fù)責(zé)人還介紹，區(qū)域集中供冷還可以省去分散式空調(diào)維修的麻煩，提高制冷服務(wù)質(zhì)量。區(qū)域集中供冷能夠?qū)崿F(xiàn)對冷卻系統(tǒng)的集中管理和監(jiān)控。專業(yè)維修人員可以實時監(jiān)測冷卻機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。與此同時，運(yùn)維團(tuán)隊通過對冷水循環(huán)管網(wǎng)的監(jiān)測，能夠全面把握、及時調(diào)整供冷情況，為用戶提供更加穩(wěn)定、可靠的服務(wù)。
“像我這種占地面積有幾百平方米的店，裝一套中央空調(diào)要花好幾萬元，如果撤店還要移機(jī)，前前后后都是成本。”在濟(jì)南市CBD片區(qū)從事餐飲行業(yè)的張先生表示，區(qū)域集中供冷設(shè)備從交房時便已安裝完畢，不需要后期再額外花錢加裝。
對用戶而言，除了前期投入成本較低，集中供冷系統(tǒng)的使用成本也相對可控。“集中供冷的費(fèi)用按用冷量來結(jié)算，掛表計量，每季度交一次，如果不使用則無任何費(fèi)用。”同樣在濟(jì)南市 CBD片區(qū)開商鋪的王先生告訴記者，相較使用空調(diào)繳納電費(fèi)而言，這種計費(fèi)方式在某種程度上緩解了商戶的資金周轉(zhuǎn)壓力。
延伸閱讀
大規(guī)模推廣面臨挑戰(zhàn)
區(qū)域集中供冷好處雖多，但要大規(guī)模推廣仍然面臨一些挑戰(zhàn)。
與國際頂尖制冷企業(yè)相比，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在制冷技術(shù)和設(shè)備上存在一定的差距。
“目前，在我國集中供冷行業(yè)，一些技術(shù)壁壘有待突破，制冷設(shè)備也有待進(jìn)一步改進(jìn)升級。只有硬實力提升，才能最大程度上降低供冷能耗，提升供冷效率。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
除此之外，冷站一旦發(fā)生故障，可能會中斷區(qū)域內(nèi)多個建筑物的制冷，因此對于醫(yī)院、食品公司和制藥企業(yè)等依賴連續(xù)制冷的場所來說，采用集中供冷方式存在一定的風(fēng)險。
經(jīng)濟(jì)因素也是阻礙區(qū)域集中供冷大范圍推廣的主要因素之一。集中供冷最好落地在人口基數(shù)較大、人口集中度較高的區(qū)域，區(qū)域內(nèi)的人口越密集，分?jǐn)偟矫總€人的供冷成本就越低。
“如果一個區(qū)域內(nèi)的用戶對集中供冷的接受程度和使用意愿普遍偏低，那么冷站就很難繼續(xù)維持運(yùn)轉(zhuǎn)。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
