◎本報記者 都 芃 實習生 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，空調已成為室內降溫不可或缺的設備之一。除了家用空調，近年來一種新的降溫方式——區(qū)域集中供冷逐漸進入大眾視野。
這個夏天，深圳前海地區(qū)的集中供冷項目施工進入尾聲，不久將投入運行，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。除深圳外，上海、武漢、濟南、西安等地也紛紛試運行區(qū)域集中供冷系統(tǒng)。
集中供冷系統(tǒng)，類似一臺“超級空調”：通過建立集中供冷站點和搭建相應的配送管線，將冷水或者冷風傳送給建筑物，可以同時為區(qū)域內的大量用戶提供服務。
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專家。
不僅能制冷，還可降噪除菌
與傳統(tǒng)家用空調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（如風機盤管）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)域內的換熱站，通過冷交換后再將水輸送到用戶的末端風盤系統(tǒng)。隨后，風機會不斷吹拂充滿低溫水的水管，產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、濕度等靈活地進行調節(jié)，保證室內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空調設備帶來的噪音和震動，改善室內空間聲環(huán)境。如果在區(qū)域集中供冷終端裝置前安裝相關設備，其還可以實現(xiàn)空氣過濾、消毒等，降低細菌、病毒、灰塵等污染物的數(shù)量，改善室內空氣質量。
位于山東省濟南市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。”
針對夏季空調管道通冷水后管壁結露的問題，區(qū)域集中供冷的末端散冷裝置——風機盤管通常自帶冷凝水收集系統(tǒng)，可以將冷凝水進行有效收集，再統(tǒng)一排出建筑物外，不會對用戶的使用體驗造成影響。
當前，區(qū)域集中供冷的適用場所主要為大學城、商務區(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。
湖南大學土木工程學院教授張泉認為，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)快速擴張，大型商業(yè)建筑、購物中心、酒店和工業(yè)設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，可進行定制化設計
早在1998年，原國家計劃委員會等機構便聯(lián)合印發(fā)了《關于發(fā)展熱電聯(lián)產的若干規(guī)定》，鼓勵各地區(qū)積極發(fā)展城市熱水供應和集中供冷，擴大夏季制冷負荷，提高全年運行效率。自此，全國各地開始了區(qū)域集中供冷系統(tǒng)建設的初步探索。
廣州大學城是我國最早進行集中供冷的區(qū)域之一。廣州大學城采用的是“冰蓄冷”技術，即大學城內的各個冷站在夜間用電低谷時段進行制冰蓄冷，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，轉化為冷氣，給人們帶來清涼。據(jù)廣州城投集團大學城公司相關技術人員介紹，廣州大學城區(qū)域集中供冷系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的中央空調、VRV空調系統(tǒng)和分體空調，可以降低空調峰值負荷至少30%。
目前我國區(qū)域集中供冷方式多樣，廣州大學城采取的蓄冰制冷模式只是其中之一。按照制冷技術不同，集中供冷方式通常可以分為電制冷（蓄冰制冷等）和熱驅制冷（熱泵制冷、燃氣鍋爐制冷等）。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、地熱能、空氣能等不同能源進行制冷。
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負責人介紹，電制冷方式和普通家用空調的制冷方式類似，但其總體能耗更低、制冷效率更高；而熱驅制冷主要利用熱量交換的原理進行制冷，其中熱泵制冷是利用天然地理環(huán)境進行制冷，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為例，該技術利用地底100米以下地源恒溫的特性進行工作。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熱資源恒溫的特性來降溫，幾乎可以說是零成本免費制冷。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關負責人表示。
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行制冷，其原理都是通過熱交換方式進行天然降溫。同時，相比電制冷，利用自然資源進行制冷，系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定。
“總體而言，集中供冷的方式?jīng)]有定式，要根據(jù)區(qū)域內具體的環(huán)境條件進行定制化設計，進而提供定制化供冷服務。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關負責人介紹。
能源利用率高，提升室內空間美觀度
相比家用空調，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。
“目前普通室內空調最高能達到一級能效，即3.0的制冷效率，也就是說一分電能產生三分冷量；而冷站的制冷效率能達到6.0，即一分電能產生六分冷量。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關負責人表示，冷站的制冷效率大約是普通空調的兩倍。
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空間的美觀程度，避免安裝、維修普通空調帶來的種種不便。
“有了區(qū)域集中供冷，就不用安裝室內空調和空調外機，只需要在屋內墻壁上開設通風口即可。同時，用戶也不用擔心室內溫度過高或過低，可以根據(jù)使用需求調節(jié)風速和冷熱，保證室內環(huán)境的舒適性。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關負責人還介紹，區(qū)域集中供冷還可以省去分散式空調維修的麻煩，提高制冷服務質量。區(qū)域集中供冷能夠實現(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)測冷卻機組的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，確保設備的正常運行。與此同時，運維團隊通過對冷水循環(huán)管網(wǎng)的監(jiān)測，能夠全面把握、及時調整供冷情況，為用戶提供更加穩(wěn)定、可靠的服務。
“像我這種占地面積有幾百平方米的店，裝一套中央空調要花好幾萬元，如果撤店還要移機，前前后后都是成本。”在濟南市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。“集中供冷的費用按用冷量來結算，掛表計量，每季度交一次，如果不使用則無任何費用。”同樣在濟南市 CBD片區(qū)開商鋪的王先生告訴記者，相較使用空調繳納電費而言，這種計費方式在某種程度上緩解了商戶的資金周轉壓力。
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，國內相關企業(yè)在制冷技術和設備上存在一定的差距。
“目前，在我國集中供冷行業(yè)，一些技術壁壘有待突破，制冷設備也有待進一步改進升級。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負責人表示。
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險。
經(jīng)濟因素也是阻礙區(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)域內的人口越密集，分攤到每個人的供冷成本就越低。
“如果一個區(qū)域內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)維持運轉。”國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關負責人表示。
