冬天的北方居民樓，外面天寒地凍、屋內(nèi)熱氣飄飄，全都是因為有暖氣?？梢坏较奶?，家家卻只能各自開空調(diào)“續(xù)命”。室內(nèi)的暖氣片呢，不能折不能收納，夏天浪費空間又影響美觀。

為什么夏天不能給暖氣片灌上冷水，把暖氣改成“冷氣”呢？

這想法真不錯！只要首先解決了這三個大難題……

誰提供這么多冷水？

北方冬天有集中供暖，是因為有人在燒鍋爐，專門提供熱水。

大型鍋爐房或熱電廠，利用煤、天然氣、電這類能源，把水加熱，再通過巨大的管道網(wǎng)絡(luò)送到千家萬戶，在寒冬里送去溫暖。

北方不少發(fā)電廠、工廠，會提供余熱，作為市政供暖的熱源丨圖蟲創(chuàng)意

夏天要供冷，也得有一個能生產(chǎn)大量“冷水”的制冷廠才行。

你可能會想，冷水還不簡單嗎，水龍頭一開不就有常溫水了？但咱們?yōu)榱烁鼪隹?，需要的可?strong>冰冰涼的冷水，最好溫度比冰沒高太多。

正如冰箱要靠電才能冷下來，制冷廠造冷水也少不了消耗能源；供冷面積越大，消耗的能源越多、成本越高。另外，還得有很大一片場地，用來放制冷機組。這些都要錢、要人、要資源。

暖氣片里流冷水，屋里能涼快嗎？

造冷水是第一個問題。第二個問題：家里的暖氣管、暖氣片能直接灌冷水，變成“冷氣片”嗎？

壞消息是，不合適，還可能有麻煩。

暖氣片向外散發(fā)熱量，是個自發(fā)過程，不需要人為干預(yù)：它的表面溫度比室內(nèi)空氣高，能夠加熱旁邊空氣；熱空氣受熱上升，遠處的冷空氣再補充過來，形成對流，讓整個房間變暖。

相對應(yīng)的，制冷空調(diào)通常安裝在房間上部。空調(diào)吹出的冷空氣重，會自然下沉到人的高度，就像水往低處流一樣。再加上“吹”的動作讓冷氣高效擴散，就可以把熱而輕的空氣擠到空調(diào)周圍去，同樣形成對流。

如果是流冷水的暖氣片——咱們叫它“冷氣片”呢？你可能會覺得靠近“冷氣片”的地方比較涼，但房間其他地方還是熱烘烘的，也就是說它的制冷效率很差。

被冷氣片冷卻的空氣，會自然堆積在房間底部，不靠“吹”就很難擴散到整個房間，這導(dǎo)致熱空氣難以對流到“冷氣片”旁邊。所以降溫會非常慢，而且不均勻。

冷凝水也很麻煩

當冷氣片中流著冷冰冰的水時，它的表面溫度會非常低，導(dǎo)致水蒸氣會在冷氣片表面凝結(jié)成水珠，就像夏天從冰箱里拿出的冰鎮(zhèn)飲料瓶一樣“出汗”。

這些水珠如果滴落到地板、家具上，會導(dǎo)致受潮、發(fā)霉甚至腐爛。

而空調(diào)制冷時產(chǎn)生的冷凝水，會滴在集水盤里，再通過管子排放到室外，對室內(nèi)用戶的體驗沒啥影響。

有更好的方案嗎？

當然！

這三個問題是可以解決的。深圳、廣州、杭州、西安……這些地區(qū)都建設(shè)了區(qū)域供冷系統(tǒng)，以服務(wù)寫字樓、商場、醫(yī)院等公共建筑為主。

供冷項目配建區(qū)域制冷站，制造低溫冷水；這些低溫冷水流進用戶樓宇，通過換熱站制備二次冷水，二次冷水再流進“冷氣片”。

“冷氣片”不在墻邊，而是做成盤管，藏在頭頂天花板；附設(shè)風(fēng)機源源不斷地把被冷卻的空氣吹向室內(nèi)。冷凝水通過接水盤解決。

香港機電工程署制作的示意圖

深圳前海地區(qū)是國內(nèi)規(guī)模較大、推行較早的集中供冷區(qū)域。截至2023年，這里建設(shè)了4個冷站，供冷接入面積達483.06萬平方米。這個集中供冷項目采用了“冰蓄冷”技術(shù)，就像建造了巨大的“冰塊電池”：

制冷站在夜晚用電低谷時段，利用便宜的電費把水凍成冰，把“冷量”儲存起來。白天用冰給水降溫，向外提供冷水。

冰蓄冷也有效降低供冷高峰期的用電負荷，減輕電網(wǎng)壓力。

廣州某區(qū)域制冷站的蓄冰池丨CCTV2《第一時間》

新加坡登加地區(qū)，給新建居民樓提供了集中供冷服務(wù)。冷水由居民樓頂?shù)闹评湔境霎a(chǎn)，再輸送到本棟樓各家各戶。相比家家戶戶各自開空調(diào)，集中供冷的制冷效率更高，能實現(xiàn)能源的集中高效利用，也有助于減少碳排放。

國家電投上海電力前灘智慧能源中心相關(guān)負責(zé)人表示，冷站的制冷效率能達到6.0（一分電能產(chǎn)生六分冷量），大約是普通空調(diào)的兩倍。新加坡的登加地區(qū)認為，與傳統(tǒng)分體式冷氣系統(tǒng)相比，集中供冷平均可以節(jié)省30%的能源，加上維修等成本，住戶可省下兩成費用。

這么好的方案，為什么沒全面鋪開？

成本

建造大型制冷站、鋪設(shè)冷水管網(wǎng)……初期投入巨大，運行起來還要不間斷維護。收多少錢，才能盡快收回成本并盈利、又不讓用戶覺得肉疼？經(jīng)濟賬很復(fù)雜。

靈活性

我國大多數(shù)集中供冷項目，存在“供冷季”，也并非24小時開啟。在廣州大學(xué)，供冷季時夜晚宿舍供冷，白天教室、圖書館等地供冷；沒有供冷的空間，真的會炎熱。

溫度

新加坡登加區(qū)的一些居民反映，家里的供冷終端不夠冷，“感覺更像風(fēng)扇”。

利用率

在中國北方大部分地區(qū)，夏季需要供冷，冬季則有供暖需求。如果一套集中供冷設(shè)施不能在冬天改為供暖，那么它在一年中將有很長時間處于閑置狀態(tài)，巨大的投入產(chǎn)出比不劃算。

能不能夏天送冷、冬天供熱？

可以，只要管線、制冷/制熱設(shè)備支持。

濟南CBD就是冷熱同供。同一套管網(wǎng)里，冬天流淌著來自市政供暖的熱水，到了夏天可以切換成制冷站提供的冷水。這要求園區(qū)在規(guī)劃和圖紙階段，就做好和兩套系統(tǒng)銜接的準備。

熱泵，則是一套設(shè)備既能作冷源、也能成為熱源。

熱泵的原理其實和空調(diào)、冰箱差不多——它們都是搬運熱量的機器。夏天，它把屋里的熱量“打包”運到室外；冬天，它反著干活，把室外的熱量（哪怕外面很冷，空氣、地下土壤和水里仍有熱量）搬進屋里，讓室內(nèi)變暖。

熱泵也是一種更高效、更清潔的設(shè)備，它的能耗平均只有電加熱器或化石燃料解決方案的1/5~1/3.

熱泵的分類與用途丨《熱泵的未來》

隨著全球氣候變化進程的加速，極端高溫與寒潮正越來越頻繁地襲擊著平凡的我們。集中供冷，作為一種高效的解決方案，能夠大幅節(jié)約能源、減少碳排放，為應(yīng)對氣候挑戰(zhàn)提供了有力的工具。它的推廣不僅出于技術(shù)和經(jīng)濟的考量，更是城市規(guī)劃和能源管理的一次深刻變革。

我們所追求的，不僅僅是夏日的清涼或冬日的溫暖，更是一種與環(huán)境和諧共存的、可持續(xù)的生活方式。

參考文獻

[1]集中供冷離我們有多遠——來自深圳前海深港現(xiàn)代服務(wù)業(yè)合作區(qū)的調(diào)查 https://news.cctv.com/2023/09/06/ARTIuFyAzwGsTZltKD0e7aSb230906.shtml

[2]城市集中供冷行不行.中國青年報

[3]“區(qū)域集中供冷”能否有效應(yīng)對高溫的襲擾？.新華網(wǎng)

[4]香港環(huán)境與生態(tài)署“區(qū)域供冷系統(tǒng)”介紹

[5]https://www.youtube.com/watch?v=nDSCQkqTa6A

[6]https://tv.cctv.com/2023/07/25/VIDEQs6UDtgYqW4or8QEtG2H230725.shtml

[7]國際能源署與清華大學(xué)合作報告《中國熱泵的未來》

口述：鄭玉清，資深采暖通風(fēng)工程師

整理編輯：Luna

封面圖來源：圖蟲創(chuàng)意

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