区域供冷外融冰串并联系统应用分析.pdf
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1、区域供冷外融冰串并联系统应用分析李海波吴明训黄飞强田超韩志雨吴尧刘宇航郑浩白首跃王沩(国电投(陵水)智慧能源有限公司,陵水;泛华建设集团有限公司,北京;中恩云(北京)数据信息技术有限公司,北京)摘要:区域供冷系统常采用静态外融冰冰蓄冷技术,而外融冰系统中,主机和融冰系统可分为串联或并联种连接方式。本文结合海南陵水地区实际项目案例,分别介绍了串联系统和并联系统的设计方案,并从系统能效、初投资、运行成本与管理等方面比较了各自的优缺点,为类似项目系统的搭建提供参照。关键词:区域供冷;冰蓄冷;外融冰;串联系统;并联系统李海波,男,年生,大学,高级工程师郑浩(通信作者)海南省海口市美兰区华夏银行大厦 层
2、 :收稿日期:引言区域供冷系统是指为了满足某一特定区域内多个建筑物的冷负荷需求,由专门的能源站集中制造冷水,通过冷水管网向各用冷建筑物输送,从而提供制冷空调服务的系统。区域供冷系统设计常与冰蓄冷技术相结合,充分利用峰谷电价差,在谷电时段进行蓄冰,在白天高峰用冷时段进行释冷调峰,既可以减少制冷主机装机容量,平衡电力负荷,又可 以 减 少 用 能 成 本,做 到“为 国 节 能,为 用 户 节资”。目前实际工程中,大部分区域供冷系统采用静态外融冰的方式,冰层由外向内融化,融冰水参与空调水循环,可在较短时间内制取出大量低温()冷水,瞬时融冰放冷速率快,有利于运维人员更灵活地安排运行策略,可最大限度地
3、节省运行费用,尤其适用在要求温度低、短时间内冷量大的场所。在外融冰系统中,主机和融冰系统可分为串联或并联种连接方式。并联形式下,管路布置简单,主机和融冰系统回水温度均较高,能独立发挥各自的作用。串联系统一般采用主机上游的系统形式,主机出水温度较高,再经下游融冰系统进一步降温,可提高主机能效。本文结合实际项目案例,分别进行串联和并联系统方案设计,从系统能效、初投资、运行成本与管理等方面比较串联系统和并联系统的优势与劣势。串、并联系统设计方案 项目概况海南陵水黎安国际教育创新试验区位于海南省陵水县东南部,试验区一期总规划面积 万,总建筑面积约 万,一期规划建设号和号能源站进行集中供冷。其中,号能源
4、站先行启动,规划用地面积约 ,供冷区域总建筑面积约 万,近期(年)建设供冷规模为 万。陵水属于夏热冬暖地区,供冷项目业态存在寒暑假、节假日、周末无负荷或低负荷情况。对项目冷负荷进行综合测算可得,能源站(近期)典型日为月 日,典型日峰值负荷约 ,低谷负荷约,折算最大冷负荷指标为 。典型日逐时冷负荷见图。图典型日逐时冷负荷 串联系统设计方案串联系统采用主机上游外融冰的形式,配置台 基载冷水机组,台 (制冷)(制冰)双工况冷水机组,蓄冰容量为 ,设置双工况供冷板式换热器和融冰板式换热器分别将乙二醇管路、融冰水管路与供冷管路分隔开。主要设备配置见表,系统最大功率为 。如图所示,串联系统可实现双工况主机
5、蓄冰、主机单独供冷、融冰系统单独供冷、主机与融冰系统联合供冷种工况,各工况间的电动阀切换见表,能源站对外供冷供回水温度为()。)双工况主机蓄冰:双工况主机提供 的乙二醇进入蓄冰盘管蓄冰;夜间负荷由基载主机承担,提供 的空调冷水;)主机单独供冷:双工况主机提供 的乙二醇,经供冷板式换热器换热后,与基载主机分别提供 的空调冷水;)融冰系统单独供冷:蓄冰槽通过融冰板式换热器换热后,单独提供 的空调冷水;)主机与融冰系统联合供冷:由基载主机、双工况主机与供冷板式换热器提供的 冷水,进入融冰板式换热器进一步降温至,供至各用户。用户使用后的冷水回水()回至供冷板式换热器和基载主机。暖通空调 年第 卷增刊
6、空调制冷表串联系统主要设备材料参数数量台单台功率总功率基载冷水机组制冷量:;蒸发器供回水温度:;冷凝器供回水温度:双工况冷水机组制冷量:;蒸发器供回水温度:;冷凝器供回水温度:制冰量:;蒸发器供回水温度:;冷凝器供回水温度:双工况供冷板式换热器换热量:;一次侧供回水温度:;二次侧供回水温度:融冰板式换热器换热量:;一次侧供回水温度:;二次侧供回水温度:冷却塔冷却水量:;进出塔温度:冷却塔冷却水量:;进出塔温度:蓄冰盘管总蓄冰量:基载主机冷水泵流量:;扬程:乙二醇泵流量:;扬程:直供板式换热器冷水泵流量:;扬程:融冰泵流量:;扬程:基载主机冷却水泵流量:;扬程:双工况主机冷却水泵流量:;扬程:二
7、级泵流量:;扬程:二级泵流量:;扬程:二级泵流量:;扬程:系统最大功率 图串联系统示意图表串联系统不同工况阀门切换开启阀门关闭阀门双工况主机蓄冰、主机单独供冷、蓄冰槽单独供冷 、主机与蓄冰槽联合供冷、并联系统设计方案在蓄冰容量不变的情况下,进行并联系统设计,主要设备配置和系统示意图分别见表和图。并联系统也可实现双工况主机蓄冰、主机单独供冷、融冰系统单独供冷、主机融冰系统联合供冷种工况,能源站对外供冷供回水温度为。)双工况主机蓄冰:双工况主机提供 的乙二醇,进入蓄冰盘管蓄冰;夜间负荷由基载主机承担,提供 的空调冷水。)主机单独供冷:双工况主机提供 的乙二醇,经供冷板式换热器换热后,与基载主机分别
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