空调冷热源能耗分析及对环境影响的生命周期评价

能源是人类赖以生存和推动社会进步的重要物质基础,同时,能源消耗也成为环境污染的主要来源。近年来,随着我国国民经济的迅速发展,我国的建筑能耗,特别是暖通空调能耗所占的比重越来越大,随之带来的能耗和环境问题也日趋严重,其中空调冷热源所带来的影响已引起了业内人士的强烈关注。 本文就三种常用空调冷热源方案,根据一具体设计实例,进行了分析比较。首先,运用负荷频率法(BIN法)对三种常用空调冷热源方案进行全年总能耗分析,计算比较了不同方案的一次能耗、一次能耗利用率、季节性能系数、全年性能系数等多个技术经济指标。从全年一次能耗比较,直燃机的能源消耗量最大,空气源热泵机组的能源消耗量次之,而电动冷水机组+燃气锅炉的耗能最少,具有明显的节能意义。从一次能源利用率PER比较,在考虑外部系统(即辅机)能耗的情况下,在夏季,水冷螺杆机的PER最高,直燃机次之,空气源热泵机组的一次能源利用率PER最低。在冬季,空气源热泵机组最高,燃气锅炉次之,直燃机略低于燃气锅炉。 然后,从空调冷热源的生命周期角度出发,对三种常用冷热源方案的环境影响进行评价。以输出1GWh冷(热)量为功能单元,作为备选方案计量输入与输出的基准,建立了经过简化假设条件下的系统边界,构筑了模型框架;按冷热源整个生命周期中的环境影响进行环境影响评价,根据特征化模型将环境排放转化为环境负荷,并进行标准化及加权评估,初步建立了生命周期环境影响评价模型,给出了计算过程,以环境影响负荷来描述冷热源整个生命周期的环境影响。从生命周期的角度来评价三种常用空调冷热源方案对大气环境造成的潜在影响,可以得出如下结论:环境影响最小的空调冷热源方案是以天然气为燃料的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组;电动螺杆式冷水机组+燃气锅炉的冷热源方案对环境的影响次之;空