无菌实验室中央空调冷热源的组合

冷热源作为空调系统中重要的设备之一，在无菌实验室中央空调工程方案设计阶段就应列入考虑的范围。冷热源的选择依据不仅包括系统自身的要求，而且涉及工程所在地区的能源结构、价格、政策导向、环境保护、城市规划、建筑物用途、规模、冷热负荷、初投资、运行费用及消防、安全和维护管理等诸多问题。因此这是一个技术、经济的综合比较过程，须按安全性、可靠性、经济性、先进性、适用性的原则进行综合技术经济比较后确定。

1. 无菌实验室中央空调冷热源的组合方案

针对既要制冷又要供暖的中央空调工程，常用冷热源方案，主要有电动式和热力式两类冷水机组与锅炉和热网的组合方案，直燃型溴化锂吸收式冷热水机组和热泵式冷热水机组各自单独使用的方案，以及离心式冷水机组与锅炉、吸收式冷水机组的组合方案等。

(1)电动式冷水机组供冷和锅炉供暖方案：电动式冷水机组和锅炉的组合形式是使用较多，也是传统的方案。在电力供应有保证的地区，普遍采用电动式冷水机组供冷，因其初投资和能耗费较低，设备质量可靠，使用寿命长。

这种方案可供选用的锅炉种类较多，采用燃煤锅炉虽历史悠久，运行费用较低，但其污染大，许多大城市开始或已经禁止在市区使用；随着我国西气东输工程的实施，燃气的使用更方便、更广泛，城市燃气管道化的快速发展，促使燃气锅炉的采用越来越多；在没有城市气源或气源不充足的地区则一般使用燃油锅炉；电锅炉通常只在电力充足、供电政策和价格十分优惠，系统的供暖热负荷较小，无城市或区域热源，不允许或没有条件采用燃料锅炉的场合使用。

这种方案从电力负荷角度来看，夏季与冬季相差悬殊，构成全年季节性严重不平衡。如果锅炉只在冬季使用，且燃料又是城市燃气，则除了电力负荷的季节性失衡外，还会导致城市燃气负荷的严重季节性失衡。基于对空调能源供应结构全年均衡化的考虑，我国有些城市近年来针对这一现象已明文规定，对于空调能源，不允许冬季采用燃气而夏季使用电力。

(2)电动式冷水机组供冷和热网供暖方案：热网供暖经济、节能， 是应优先采用的供暖方案。但须要有热网，且冬季供暖要有保障，空调建筑物应在热网的供热范围内。

(3)热力式冷水机组供冷和锅炉供暖方案：本方案在有充足且低廉的锅炉燃料供应的地区采用较合适。另外在一些大型企业，特别是在我国北方的一些企业，基于生产工艺要求或集中供暖与生活用供热要求，已都有一定容量的供热锅炉。它们在全年各个季节里的运行负荷并不均衡，只有在冬季才会满负荷运行，夏季时锅炉容量或多或少会有一些闲置。在这种情况下，如果这些单位需要增加空调用的冷源设备，则热力式冷水机组也许是较佳选择。由于可充分利用已有供暖锅炉的潜在能力，在既不需要扩建锅炉房又无需对供电设备进行扩容的情况下，妥善地解决了冷源设备的能源问题，无疑是一个经济实惠的方案。

(4)热力式冷水机组供冷和热网供暖方案：当夏季电力供应没有保证，而热网却一年四季都能保证供热时，可采用这一方案。在有集中供热的热网地区，即使是电力供应条件齐备，如考虑到冬夏季供热负荷的平衡，采用热力式冷水机组也是一种十分合理的选择。

(5)直燃型溴化锂吸收式冷热水机组夏季供冷、冬季供暖方案：在电力供应紧张，又没有热网，油、气燃料能够保证供应的情况下，通常采用这种方案。中净环球净化可提供无菌实验室、无菌室的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

(6)空气源热泵冷热水机组夏季供冷、冬季供暖方案：在夏热冬冷地区，不方便或无处设置冷却塔、无热网供热，以日间使用为主的中央空调系统，通常选择空气源热泵冷热水机组作为冷热源，对缺水地区一般也可考虑采用该方案。

需要指出，空气源热泵冷热水机组的节能，主要表现在它的冬季供暖工况运行。在夏季供冷工况运行时，由于它采用的是风冷冷却方式，其制冷的性能系数比较低。在评价空气源热泵机组时，须全面考核其全年运行的能耗特性。而空气源热泵机组全年运行的能耗状况，也并非为其固有属性所决定，与其运行所处地区的气候条件大有关系。如同样一台空气源热泵机组，在一个全年气温较高、按供冷工况运行时间较长的地区使用，其全年的综合运行能耗指标必然会远低于夏季短、冬季长的地区。

冷热源设备全年能源需求较为平衡的，当首推冷热源一体化设备，如中央热水机组，原因是这类设备不仅在用能的品种上，而且在耗能的量值上，冬夏季基本上都是一致和平衡的。除了能源需求平衡的好处外，冷热源一体化设备还具有一机冬夏两用，设备利用率高，节省机房面积等一系列其他好处。因此很多情况下，在新建、改建或扩建工程中，特别是当同时需要设置或增加冷源和热源设备时，这类设备往往成为设计人员和业主的首选目标。

(7)离心式冷水机组与锅炉、吸收式冷水机组组合方案：对大型建筑和建筑群空调需要配置的大容量冷、热源设备，目前有一种采用多能源设备的趋势。其中采用多台离心式冷水机组，与燃气或燃油锅炉配置多台蒸汽溴化锂吸收式冷水机组的组合比较常见。这种组合有多种好处：

可降低站房的用电容量，降低变电站电压等级，减少变配电扩容费用。

由于冷源设备所用能源既有燃料又有电力，其供冷的可靠性将大为提高。

由于各种能源价格的变动难以避免，且其相对价格比的改变又无法预料，采用多能源结构的冷热源在日常运行中，能源的经济性选择和适应方面具有较大的灵活性。特别是随着我国各地夏季昼夜用电的分时计价逐步推行以后，白天可以优先考虑利用吸收式冷水机组运行，而夜晚电价较低时，优先利用离心式冷水机组运行。

2. 无菌实验室冷热源组合方案经济分析方法

一般在进行经济分析时，通常是将候选方案列表比较，主要比较的项目有：主机和辅机购置费、安装费、电(热)力增容费、机房土建费、初投资、运行费等；由于各个地区的气候条件、电价、电力增容费、燃料价格以及相关政策有差异，因此应根据工程项目具体情况具体分析，如果运用计算机辅助方案选择，在设计初期就要对方案予以评估；显然优化的冷热源可以减少投资，降低运行费用。

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