建筑暖通空调“冷热同体”设计:一套系统两种季节的省钱逻辑

2025-08-30

一、把“两套空调”合并成“一套”
传统模式:夏季冷水机组+冬季锅炉,机房占地翻倍,运维两套班子。冷热同体思路:主机双工况、末端四管制、水系统全年共用,一次性解决全年负荷。

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二、主机选型:一台设备两种性格

  • 双工况螺杆机:制冷时出水7 ℃,制热时出水45 ℃,COP制冷5.5、制热4.2;

  • 地源热泵:土壤源温度恒定,冬季吸热、夏季排热,全年效率衰减<10%;

  • 水蓄冷:利用夜间谷电蓄冷,白天释冷,削峰填谷,运行费再降30%。

三、末端系统:四管制一机两用

  • 风机盘管:四管制供回水,夏季冷水、冬季热水,无需切换阀门;

  • 新风机组:内置热回收转轮,冬季预热新风,夏季预冷新风;

  • 地暖盘管:冬季35 ℃低温热水,夏季18 ℃高温冷水,双模式无缝切换。

四、负荷切换逻辑

  • 夏季:主机→蓄冷水罐→末端,蓄冷量占日负荷30%;

  • 冬季:主机→地暖盘管→末端,土壤源补热,主机负荷下降20%;

  • 过渡季:主机低负荷运行,新风热回收承担50%负荷,主机几乎“待机”。

五、节能率与回收

  • 初投资:比传统两套系统节省机房面积40%,设备费用降低15%;

  • 年运行费:比冷水机组+锅炉节省35%,比单纯地源热泵节省12%;

  • 投资回收期:4.5年,碳排放每年减少260 t CO₂。

六、运维策略

  • 一键切换:中控面板设置“夏/冬/过渡”三模式,30秒完成;

  • 数据监控:实时COP、水温、土壤温度曲线,异常自动预警;

  • 维保计划:主机+末端一年一次保养,土壤换热器五年一次清洗。

七、适用场景

  • 写字楼:昼夜负荷差大,水蓄冷优势明显;

  • 医院:全年恒温需求,四管制末端舒适度高;

  • 学校:寒暑假低负荷,主机低功耗运行,节能显著。

八、未来升级

  • 磁悬浮双工况主机:COP制冷7.0、制热5.5,投资回收期再缩短1年;

  • 相变蓄能:利用相变材料替代水罐,体积缩小60%,效率提升10%。

结语
冷热同体不是“折中方案”,而是“最优解”。把两套系统压缩成一套,把全年负荷写进一条逻辑,让建筑在冬夏之间自由切换,省钱、省地、省碳,一步到位。

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