商用中央空调制冷量与制热量如何确定

2025-07-03

在现代商业建筑中，中央空调系统已经成为不可或缺的重要设施。它不仅关系到室内环境的舒适性，还直接影响到能源消耗和运行成本。因此，在设计和选型过程中，准确确定商用中央空调的制冷量与制热量显得尤为重要。

首先，我们需要明确“制冷量”与“制热量”的基本概念。制冷量是指空调设备在单位时间内从室内空气中移除的热量，通常以千瓦（kW）或冷吨（RT）为单位；而制热量则是指空调设备在供暖模式下向室内提供的热量，单位同样为千瓦。这两个参数是衡量空调系统能力的核心指标。

确定商用中央空调系统的制冷量和制热量，需要综合考虑多个因素，包括建筑物的空间结构、使用功能、人员密度、设备发热量、围护结构热工性能、日照辐射强度以及当地的气候条件等。

一、负荷计算是基础

在进行中央空调系统设计时，首要任务是对建筑空间进行热负荷与冷负荷计算。冷负荷主要由以下几个部分组成：

围护结构传热：墙体、屋顶、窗户等结构因室内外温差导致的热量传递；
太阳辐射得热：通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热量；
人体散热：人员活动产生的显热与潜热；
照明与设备发热：灯具、办公设备、厨房设备等散发的热量；
新风负荷：引入室外新鲜空气所带来的额外负荷。

热负荷则主要包括围护结构的传热损失、通风换气带来的热量损失等。对于北方地区冬季需要采暖的场所，这部分计算尤为关键。

目前，行业内普遍采用逐时负荷计算法或使用专业软件如EnergyPlus、DesignBuilder、鸿业负荷计算软件等进行模拟分析，从而得到更为精确的负荷数据。

二、不同用途空间的差异

商用建筑类型多样，如写字楼、商场、酒店、医院、数据中心等，其对空调的需求各不相同。例如：

写字楼白天人员密集，设备多，冷负荷较大；
商场人流波动大，照明功率高，且常有大量新风需求；
医院对空气品质要求极高，需配置高效过滤系统，同时保持恒定温度；
数据中心由于服务器持续运行，发热量极大，全年几乎都需要制冷。

因此，在确定制冷与制热量时，必须根据具体用途合理选取负荷系数和使用时间表，避免出现“过大浪费”或“过小不足”的情况。

三、选择合适的系统形式

商用中央空调系统形式多样，包括水冷冷水机组、风冷热泵、多联机系统（VRF）、地源热泵等。不同的系统形式在制冷与制热能力上有所区别：

水冷冷水机组适用于大型建筑，制冷效率高，但需配套冷却塔与水泵；
风冷热泵适合中小型项目，安装灵活，但受环境温度影响较大；
多联机系统可根据房间需求独立调节，节能效果好，但初期投资较高；
地源热泵节能环保，但前期地质勘察和施工成本较高。

在选择系统时，除了满足制冷与制热需求外，还需综合考虑初投资、运行费用、维护便利性及环保要求等因素。

四、合理预留容量裕量

在实际工程中，为了应对未来可能增加的负荷或提高系统的可靠性，通常会在理论计算的基础上适当增加一定的裕量。一般建议：

制冷量预留10%~20%；
制热量预留15%~25%，特别是寒冷地区。

但需注意，裕量不宜过大，否则会导致设备长期低负荷运行，降低能效比，增加能耗和设备磨损。

五、运行控制与节能优化

即使选型正确，若缺乏良好的控制系统，也难以实现理想的制冷与制热效果。现代中央空调系统普遍配备楼宇自控系统（BAS），通过实时监测温度、湿度、CO₂浓度等参数，动态调节设备运行状态，实现按需供冷供热，达到节能的目的。

此外，还可以结合变频技术、热回收装置、智能分区控制等手段，进一步提升系统的能效水平。

六、结语