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新加坡区域供冷详解:共享冷水机组如何为整个片区降温

新加坡区域供冷详解:滨海湾、榜鹅和登加的中央冷站如何为整个片区降温,为何能省电,以及对你意味着什么。

District Cooling in Singapore Explained: How Shared Chillers Cool Whole Precincts

在一个冷气几乎全天开着的国家,制冷是建筑用电中占比最大的部分之一。我们大多数人想到冷气,脑海里浮现的是墙上的室内机或窗台上的室外机。新加坡的区域供冷(district cooling)则不一样:不是每栋楼各自运行冷水机组,而是由一座中央冷站制造冷冻水,通过地下管网输送到多栋建筑。本文解释它的运作原理、在滨海湾、榜鹅和登加的应用,以及它为何能节能。

信息图:区域供冷系统解析——中央冷却站如何为整个区域供冷、为何更节能、滨海湾、榜鹅和登加的应用,以及对居民的影响
新加坡区域供冷详解:共享冷水机组如何为整个片区降温。Sky Media 信息图。

区域供冷到底是什么

大型建筑的空调通常依靠冷水机组(chiller)。冷水机组把水降温,冷水被泵送到楼内各处的空气处理机组,风机把空气吹过充满冷水的盘管,变暖的水再回到冷水机组重新降温。从建筑中带走的热量被排到室外,通常是通过楼顶的冷却塔。

区域供冷把冷水机组从单栋建筑中搬了出去。一座服务整个片区的中央冷站大规模生产冷冻水,经由保温供水管输送出去。每栋接入的建筑通过能源交换站里的换热器取用所需的冷量,再把较暖的水经回水管送回。用户建筑不再需要自己的冷水机房或冷却塔。

可以这样理解:这就好比每户人家各自开一台发电机,和大家都从共享电网取电的区别。一座运行良好、高效的冷站,往往比几十座各自按「最热那天」来设计的小冷站做得更好。

为什么共享冷站能省电

节能来自多个方面,加起来相当可观:

  • 设备更大、更高效。大型工业冷水机组、水泵和冷却塔的单位制冷效率通常高于小型设备,中央冷站也有条件采用最好的设备并配备专业运维人员。
  • 需求错峰。办公楼在工作日白天达到高峰,商场在傍晚,住宅在夜间。当它们共用一座冷站时,合并后的峰值低于各自峰值之和,因此需要建设的总容量更少。
  • 让冷水机组在最佳区间运行。单栋建筑的冷站在清晨或深夜常常处于低负荷、低效率运行。中央冷站可以灵活开关机组,让每台机组都接近最高效的负荷。
  • 蓄冷。一些冷站会在夜间整体用电需求较低时制造冷冻水或冰并储存起来,留到白天使用。这能平衡电网负荷。
  • 专业维护与监测。在许多建筑里,脏污的盘管和调校不佳的控制系统会悄悄浪费能源。专门的运营商则会持续监测整个系统。

实际节能多少取决于设计和每个系统的运营水平。运营商和有关机构会发布各自的估算,请以新加坡能源集团(SP Group)、建屋发展局(HDB)和相关开发商发布的最新数据为准,不要只依赖某一个数字。

新加坡哪里有区域供冷

滨海湾

滨海湾拥有新加坡最知名的区域供冷网络,由新加坡能源集团运营。冷冻水在区内的冷站生产,通过街道下方的管道输送到海湾周边的商业楼宇、酒店和景点。它常被誉为全球最大的地下区域供冷网络之一。由于这个网络是与新市中心同步规划的,建筑从一开始就按接入设计,省下了原本要用来放置冷水机组和冷却塔的屋顶与地下室空间。

榜鹅

榜鹅数码园区(Punggol Digital District)是紧邻榜鹅海滨的商业与大学园区,在规划时就把集中供冷纳入其智慧与可持续设计。把制冷纳入整个片区的系统,契合该园区在片区层面而非逐栋楼管理能源、废物和其他公用设施的目标。

登加

登加是建屋发展局在西部打造的「森林镇」,也是第一个为组屋提供集中供冷系统的组屋镇。住户不必各自安装室外机,选择加入的住户从设在多层停车场屋顶的冷水机组取用冷量,服务由新加坡能源集团运营。住户按实际使用量付费,类似水电账单。是否加入由住户自愿选择,新组屋的安排、收费和供应情况可能会有变化,如果你正在登加买房或居住,请向建屋发展局和新加坡能源集团查询最新详情。

区域供冷与其他制冷方式比较

下表比较了大多数新加坡人会接触到的几种方式。

系统 应用场所 冷量如何产生 主要取舍
分体式或一拖多冷气 大多数组屋和公寓 每户有自己的压缩机和室外机 简单灵活,但小型机组数量多、效率参差,热量沿外墙排出
建筑自有冷水机房 大多数办公楼、商场和医院 每栋楼一个冷站,配备自己的冷水机组和冷却塔 业主可自行掌控,但占用屋顶和地下室空间,且常在低负荷下运行
区域供冷 滨海湾、榜鹅数码园区及类似片区 中央冷站把冷冻水输送到多栋建筑 规模化后效率高并释放空间,但需要长期规划和庞大的前期管网投资
住宅集中供冷 登加组屋区(自愿加入) 停车场屋顶的共享冷水机组为组屋供冷 无需维护室外机,但住户依赖服务商及其收费

对楼宇使用者和住户意味着什么

对上班族和购物者来说,区域供冷是看不见的。空气感觉一样,不同之处都在幕后。

对于住在集中供冷组屋区的住户,有几点值得注意:

  • 没有室外机。你不必保养窗台上的压缩机,大楼外墙也更整洁、更凉爽。
  • 按用量计费。你为实际使用的冷量付费,所以使用习惯仍然重要。把温度设在合理水平、开冷气时关好窗户,都能降低账单。
  • 室内风机盘管仍需保养。室内机的过滤网和盘管需要清洗,和普通冷气一样。请确认哪些由服务商负责、哪些是你自己的责任。
  • 合同与条款。仔细阅读服务协议,了解费用如何计算、故障如何处理,以及如果你选择不加入或之后改变主意会怎样。

更绿色新加坡的大局

新加坡可用的可再生能源非常有限,因此从源头少用电是最有效的气候应对手段之一。《新加坡绿色发展蓝图2030》(Singapore Green Plan 2030)和建设局(BCA)的绿色标志计划(Green Mark)都在推动建筑提升能效,而区域供冷正是规划者使用的工具之一,尤其适用于可以在楼宇建成前先铺设管道的新片区。

它并非处处适用。在已建成的旧区改造铺设地下管道成本高、干扰大,而且只有足够多的建筑接入,系统才能运作良好。这就是为什么区域供冷主要出现在滨海湾、榜鹅和登加这样的新发展区,未来也可能被其他规划中的片区考虑采用。裕廊湖区(Jurong Lake District)就是一个在规划中高度重视可持续基础设施的新片区例子。

在家也能更聪明地降温

我们大多数人短期内不会住进区域供冷的社区,但同样的原则在家里也适用:先减少进入室内的热量,再高效制冷。给窗户遮阳,在较凉爽的时段通风,先开风扇再考虑冷气遥控器。我们的家居被动降温指南介绍了布局和遮阳技巧,智能风扇与降温小物则介绍了一些实惠的设备,让你把冷气温度调高一点也不失舒适。

区域供冷展示了一个片区共享一套高效系统所能带来的可能。了解它的原理,能帮助你看懂新社区里的绿色设施,也能让你更清楚地思考自己家里的制冷选择。

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