1、 上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)二期工程是一個(gè)綜合性的工上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)二期工程是一個(gè)綜合性的工程，根據(jù)國(guó)內(nèi)外大型機(jī)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，能耗最大的程，根據(jù)國(guó)內(nèi)外大型機(jī)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，能耗最大的是空調(diào)系統(tǒng)、照明配電等。因此，針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中是空調(diào)系統(tǒng)、照明配電等。因此，針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的超大型集中冷熱源站房（能源中心），如何采取的超大型集中冷熱源站房（能源中心），如何采取有效的節(jié)能方法和降低運(yùn)行費(fèi)用，也是機(jī)場(chǎng)諸多節(jié)有效的節(jié)能方法和降低運(yùn)行費(fèi)用，也是機(jī)場(chǎng)諸多節(jié)能措施中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。本項(xiàng)目通過(guò)科學(xué)論能措施中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。本項(xiàng)目通過(guò)科學(xué)論證和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，成功地將超大型水蓄冷空調(diào)技證和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，成功地將超大型水

2、蓄冷空調(diào)技術(shù)應(yīng)用于浦東機(jī)場(chǎng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)仿術(shù)應(yīng)用于浦東機(jī)場(chǎng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，通過(guò)建立計(jì)算機(jī)模型，優(yōu)化了蓄冷罐的罐真技術(shù)，通過(guò)建立計(jì)算機(jī)模型，優(yōu)化了蓄冷罐的罐體以及布水器的設(shè)計(jì)。同時(shí)，根據(jù)對(duì)機(jī)場(chǎng)的空調(diào)負(fù)體以及布水器的設(shè)計(jì)。同時(shí)，根據(jù)對(duì)機(jī)場(chǎng)的空調(diào)負(fù)荷分析，利用荷分析，利用BA控制系統(tǒng)，建立合理、可靠的運(yùn)行控制系統(tǒng)，建立合理、可靠的運(yùn)行策略，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)約運(yùn)行能耗和運(yùn)行費(fèi)用的目的。策略，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)約運(yùn)行能耗和運(yùn)行費(fèi)用的目的。該水蓄冷系統(tǒng)于該水蓄冷系統(tǒng)于2007年建成并投入運(yùn)行，經(jīng)過(guò)年建成并投入運(yùn)行，經(jīng)過(guò)20072008年的系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行，取得了預(yù)期的節(jié)年的系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)

3、行，取得了預(yù)期的節(jié)能以及大幅度降低運(yùn)行費(fèi)用的效果。能以及大幅度降低運(yùn)行費(fèi)用的效果。2.1 氣候特征氣候特征 上海位于北緯上海位于北緯31.17度，東經(jīng)度，東經(jīng)121.43度。上度。上海屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，日照充分，海屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，日照充分，氣候溫和濕潤(rùn)。上海的春、秋季節(jié)較短，冬、氣候溫和濕潤(rùn)。上海的春、秋季節(jié)較短，冬、夏季節(jié)較長(zhǎng)。夏季受東南溫暖及潮濕的季候風(fēng)夏季節(jié)較長(zhǎng)。夏季受東南溫暖及潮濕的季候風(fēng)影響而炎熱。秋季天氣清爽，空氣溫暖濕潤(rùn)，影響而炎熱。秋季天氣清爽，空氣溫暖濕潤(rùn)，是全年最佳季節(jié)。冬季寒冷而干燥。全年平均是全年最佳季節(jié)。冬季寒冷而干燥。全年平均氣溫為氣溫為1

4、6度。最熱月份度。最熱月份(即七月及八月即七月及八月)及最冷月及最冷月份份(即一月即一月)的平均溫度分別為的平均溫度分別為28度及度及4度，其中度，其中七月及八月最高干球溫度近乎七月及八月最高干球溫度近乎38度。七月初是度。七月初是江南的梅雨季節(jié)多雨、潮濕、悶熱。江南的梅雨季節(jié)多雨、潮濕、悶熱。圖圖2-1上海市年平均干球溫度分布圖上海市年平均干球溫度分布圖 2.2 日照日照 上海日照充足，太陽(yáng)輻射最高的季節(jié)為上海日照充足，太陽(yáng)輻射最高的季節(jié)為春、夏季，最高輻射量可達(dá)春、夏季，最高輻射量可達(dá)900 W/m。其。其他季節(jié)平均輻射量也可達(dá)他季節(jié)平均輻射量也可達(dá)600700 W/m。 2.3 空調(diào)負(fù)荷

5、分析空調(diào)負(fù)荷分析 機(jī)場(chǎng)二期工程的冷源和熱源由能源中機(jī)場(chǎng)二期工程的冷源和熱源由能源中心提供。二期能源中心供冷供熱的服務(wù)面心提供。二期能源中心供冷供熱的服務(wù)面積為積為62萬(wàn)，其中近期為萬(wàn)，其中近期為T(mén)2航站樓航站樓49萬(wàn)，萬(wàn)，交通中心交通中心3萬(wàn)，遠(yuǎn)期為萬(wàn)，遠(yuǎn)期為T(mén)3航站樓航站樓10萬(wàn)。萬(wàn)。設(shè)計(jì)冷熱負(fù)荷如下表設(shè)計(jì)冷熱負(fù)荷如下表2-1：表表2-1 能源中心供冷供熱負(fù)荷能源中心供冷供熱負(fù)荷 夏季冷負(fù)荷夏季冷負(fù)荷(kW)冬季熱負(fù)荷冬季熱負(fù)荷(kW)T2航站樓航站樓8016047153交通中心交通中心 56263512T3航站樓航站樓 2109612600空調(diào)冷負(fù)荷的設(shè)計(jì)日逐時(shí)冷負(fù)荷分布如下圖：空調(diào)冷負(fù)荷

6、的設(shè)計(jì)日逐時(shí)冷負(fù)荷分布如下圖：圖圖2-3 100%設(shè)計(jì)日逐時(shí)冷負(fù)荷圖設(shè)計(jì)日逐時(shí)冷負(fù)荷圖 從圖從圖2-3中可以看出，負(fù)荷高峰集中在中可以看出，負(fù)荷高峰集中在9：0022：00之之間，即空調(diào)冷負(fù)荷高峰出現(xiàn)的時(shí)間正處于用電高峰時(shí)間內(nèi)。間，即空調(diào)冷負(fù)荷高峰出現(xiàn)的時(shí)間正處于用電高峰時(shí)間內(nèi)。因此采用蓄冷空調(diào)技術(shù)，既可以起到電力削峰填谷的作用，因此采用蓄冷空調(diào)技術(shù)，既可以起到電力削峰填谷的作用，又能大幅度降低空調(diào)冷源的運(yùn)行費(fèi)用。又能大幅度降低空調(diào)冷源的運(yùn)行費(fèi)用。 根據(jù)對(duì)上海浦東機(jī)場(chǎng)一期空調(diào)實(shí)際運(yùn)行情況根據(jù)對(duì)上海浦東機(jī)場(chǎng)一期空調(diào)實(shí)際運(yùn)行情況的分析，得出其二期的空調(diào)負(fù)荷的大致分布情況的分析，得出其二期的空調(diào)負(fù)荷

7、的大致分布情況（見(jiàn)表（見(jiàn)表3-1）。本項(xiàng)目對(duì)上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)二期）。本項(xiàng)目對(duì)上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)二期能源中心采用常規(guī)電制冷、冰蓄冷和水蓄冷等三能源中心采用常規(guī)電制冷、冰蓄冷和水蓄冷等三種方案進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。當(dāng)蓄冷率為種方案進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。當(dāng)蓄冷率為17%時(shí)，電制冷、冰蓄冷、水蓄冷系統(tǒng)的機(jī)房設(shè)時(shí)，電制冷、冰蓄冷、水蓄冷系統(tǒng)的機(jī)房設(shè)備投資以及運(yùn)行費(fèi)用見(jiàn)表備投資以及運(yùn)行費(fèi)用見(jiàn)表3-2。浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)可。浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)可享受享受0.229元元/度的夜間低谷電價(jià)，為峰值電價(jià)的度的夜間低谷電價(jià)，為峰值電價(jià)的23。表表3-1 負(fù)荷分布情況負(fù)荷分布情況負(fù)荷分負(fù)荷分布布100%75%50%25% 總

8、計(jì)總計(jì)天天 數(shù)數(shù)24606036180表表3-2 采用采用17的蓄冷量的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分析比較（萬(wàn)元）的蓄冷量的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分析比較（萬(wàn)元）內(nèi)內(nèi) 容容冰蓄冷冰蓄冷水蓄水蓄冷冷常規(guī)常規(guī)電制冷電制冷備備 注注制冷機(jī)組容量制冷機(jī)組容量（RT）183201900024700a.功率因素：功率因素：0.85b. 配電設(shè)施配電設(shè)施費(fèi)：費(fèi)：800元元/KVAc. 基本電費(fèi)基本電費(fèi)：30元元/kW.月月D年運(yùn)行年運(yùn)行天數(shù)：天數(shù)：180天天機(jī)房設(shè)備用電功率機(jī)房設(shè)備用電功率（kW）186301826523212機(jī)房設(shè)備配電容量機(jī)房設(shè)備配電容量（KVA）219182148827308說(shuō)明說(shuō)明1一一次次投投

9、資資機(jī)房設(shè)備概算機(jī)房設(shè)備概算14296.49123.39015.8機(jī)房配電設(shè)施費(fèi)機(jī)房配電設(shè)施費(fèi)1753.417192184.6說(shuō)明說(shuō)明2合合 計(jì)計(jì)160501084211200年年使使用用費(fèi)費(fèi)基本電費(fèi)基本電費(fèi)671658836說(shuō)明說(shuō)明3機(jī)房運(yùn)行電費(fèi)機(jī)房運(yùn)行電費(fèi)199917792428機(jī)房維護(hù)費(fèi)用機(jī)房維護(hù)費(fèi)用約約100約約80約約80合合 計(jì)計(jì)277025173344 由上表可以看出：由上表可以看出： 水蓄冷初投資僅水蓄冷初投資僅10842萬(wàn)元，低于常規(guī)電制冷萬(wàn)元，低于常規(guī)電制冷358萬(wàn)元，萬(wàn)元，低于冰蓄冷低于冰蓄冷5208萬(wàn)元，是最節(jié)省投資的方案。萬(wàn)元，是最節(jié)省投資的方案。 水蓄冷設(shè)備配電容量

10、最低。水蓄冷設(shè)備配電容量最低。 年使用費(fèi)（未計(jì)折舊費(fèi)）也是水蓄冷最省，低于常規(guī)電制年使用費(fèi)（未計(jì)折舊費(fèi)）也是水蓄冷最省，低于常規(guī)電制冷冷827萬(wàn)元，低于冰蓄冷萬(wàn)元，低于冰蓄冷253萬(wàn)元。萬(wàn)元。 水蓄冷罐占地約水蓄冷罐占地約1120 m2。 通過(guò)常規(guī)電制冷、冰蓄冷、水蓄冷三種供冷方案的技術(shù)經(jīng)通過(guò)常規(guī)電制冷、冰蓄冷、水蓄冷三種供冷方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可以得出采用以制冷離心式冷水機(jī)組為制冷主體濟(jì)比較，可以得出采用以制冷離心式冷水機(jī)組為制冷主體的水蓄冷空調(diào)方式是上海浦東機(jī)場(chǎng)二期能源中心最佳制冷的水蓄冷空調(diào)方式是上海浦東機(jī)場(chǎng)二期能源中心最佳制冷供冷方案的結(jié)論。供冷方案的結(jié)論。說(shuō)明說(shuō)明1 1：機(jī)房設(shè)備配電

11、容量為機(jī)房設(shè)備用電功率功率因素：機(jī)房設(shè)備配電容量為機(jī)房設(shè)備用電功率功率因素說(shuō)明說(shuō)明2 2：機(jī)房配電設(shè)施費(fèi)為機(jī)房設(shè)備配電容量：機(jī)房配電設(shè)施費(fèi)為機(jī)房設(shè)備配電容量x800 x800元元kVAkVA說(shuō)明說(shuō)明3 3：基本電費(fèi)為機(jī)房設(shè)備用電功率：基本電費(fèi)為機(jī)房設(shè)備用電功率x12x12月月x30 x30元月元月* *kWkW4.1 系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置 上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)二期能源中心水上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)二期能源中心水蓄冷系統(tǒng)的機(jī)房主要設(shè)備配置與技術(shù)參蓄冷系統(tǒng)的機(jī)房主要設(shè)備配置與技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表：數(shù)見(jiàn)下表：表表4-1 采用采用17的蓄冷量的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的機(jī)房主設(shè)的蓄冷量的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的機(jī)房主設(shè)備配置與技術(shù)參數(shù)表備配

12、置與技術(shù)參數(shù)表序序號(hào)號(hào)名稱(chēng)名稱(chēng)規(guī)格規(guī)格數(shù)量數(shù)量功率功率（kW）總功率總功率（kW）1常規(guī)離心式常規(guī)離心式冷水機(jī)組冷水機(jī)組空調(diào)制冷量空調(diào)制冷量1900RT冷卻水溫度冷卻水溫度3238冷凍水溫度冷凍水溫度41210臺(tái)臺(tái)1359135902冷卻水循環(huán)泵冷卻水循環(huán)泵1260m3h、31.5m、1450rpm11臺(tái)臺(tái)（10用用1備備）16016003冷凍水一次泵冷凍水一次泵（定流量）（定流量）760m3h、22m、1450rpm11臺(tái)臺(tái)（10用用1備備）757504冷凍水二次泵冷凍水二次泵（變頻控制）（變頻控制）2020 m3h、50 m、1450 rpm6臺(tái)臺(tái)（5用用1備備）35517755超低噪聲超

13、低噪聲橫流式冷卻塔橫流式冷卻塔冷卻水量冷卻水量1200 m3h、冷卻水溫度冷卻水溫度 323810臺(tái)臺(tái)555506全自動(dòng)全自動(dòng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)PLC(含變頻控制、傳感器、含變頻控制、傳感器、電動(dòng)閥等電動(dòng)閥等)1套套07蓄冷槽蓄冷槽蓄冷量蓄冷量29280RTH、實(shí)際容積實(shí)際容積11600m3、直徑直徑26m、高度高度22m2個(gè)個(gè)0 4.2 運(yùn)行策率運(yùn)行策率 由于空調(diào)的冷負(fù)荷是隨室外氣溫的變化而變由于空調(diào)的冷負(fù)荷是隨室外氣溫的變化而變化的，也就是說(shuō)，室外溫度的變化，決定蓄冷量化的，也就是說(shuō)，室外溫度的變化，決定蓄冷量的多少，進(jìn)而確定蓄冷冷水機(jī)組的運(yùn)行數(shù)量。根的多少，進(jìn)而確定蓄冷冷水機(jī)組的運(yùn)行數(shù)量。

14、根據(jù)對(duì)上海氣象資料的分析，制定水蓄冷的運(yùn)行策據(jù)對(duì)上海氣象資料的分析，制定水蓄冷的運(yùn)行策略圖如圖略圖如圖3-5圖圖3-8所示：所示：圖圖4-1 100設(shè)計(jì)日水蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略設(shè)計(jì)日水蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略圖圖4-2 75設(shè)計(jì)日水蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略設(shè)計(jì)日水蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略圖圖4-3 50設(shè)計(jì)日水蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略設(shè)計(jì)日水蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略圖圖4-4 25設(shè)計(jì)日水蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略設(shè)計(jì)日水蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略 空調(diào)耗電是上海市夏季供電緊張的主要原因之一。為空調(diào)耗電是上海市夏季供電緊張的主要原因之一。為了緩解夏季高峰時(shí)段的供電緊張狀況，采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)了緩解夏季高峰時(shí)段的供電緊張狀況，采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行削峰

15、填谷，是經(jīng)濟(jì)和有效的方式。蓄冷空對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行削峰填谷，是經(jīng)濟(jì)和有效的方式。蓄冷空調(diào)技術(shù)就是在電力負(fù)荷低的夜間，采用電動(dòng)制冷機(jī)制冷，調(diào)技術(shù)就是在電力負(fù)荷低的夜間，采用電動(dòng)制冷機(jī)制冷，利用蓄冷介質(zhì)將冷量貯存起來(lái)。在電力負(fù)荷較高的白天或利用蓄冷介質(zhì)將冷量貯存起來(lái)。在電力負(fù)荷較高的白天或用電高峰期，把貯存的冷量釋放出來(lái)，滿(mǎn)足建筑物空調(diào)或用電高峰期，把貯存的冷量釋放出來(lái)，滿(mǎn)足建筑物空調(diào)或生產(chǎn)工藝的需要。蓄冷空調(diào)多采用水蓄冷和冰蓄冷方式。生產(chǎn)工藝的需要。蓄冷空調(diào)多采用水蓄冷和冰蓄冷方式。 水蓄冷系統(tǒng)采用常規(guī)空調(diào)冷水機(jī)組作為制冷設(shè)備，以水蓄冷系統(tǒng)采用常規(guī)空調(diào)冷水機(jī)組作為制冷設(shè)備，以保溫蓄冷罐（槽）等作為蓄

16、冷設(shè)備?？照{(diào)冷水機(jī)組在用電保溫蓄冷罐（槽）等作為蓄冷設(shè)備。空調(diào)冷水機(jī)組在用電低谷時(shí)段將低谷時(shí)段將47的冷水蓄存起來(lái)，空調(diào)運(yùn)行時(shí)將冷水抽的冷水蓄存起來(lái)，空調(diào)運(yùn)行時(shí)將冷水抽出使用。水蓄冷的特點(diǎn)是利用價(jià)格低廉、使用方便的水作出使用。水蓄冷的特點(diǎn)是利用價(jià)格低廉、使用方便的水作為蓄冷介質(zhì)，利用水的顯熱進(jìn)行冷量?jī)?chǔ)存的。與其他蓄冷為蓄冷介質(zhì)，利用水的顯熱進(jìn)行冷量?jī)?chǔ)存的。與其他蓄冷空調(diào)系統(tǒng)相比，水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具備以下優(yōu)點(diǎn)：空調(diào)系統(tǒng)相比，水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具備以下優(yōu)點(diǎn)：1) 設(shè)備的選擇和適用范圍廣，常規(guī)空調(diào)的主機(jī)、水泵、空設(shè)備的選擇和適用范圍廣，常規(guī)空調(diào)的主機(jī)、水泵、空調(diào)箱以及配管等均能使用。調(diào)箱以及配管等均能使用

17、。2) 適用于常規(guī)供冷系統(tǒng)的擴(kuò)容和改造，可以通過(guò)不增加制適用于常規(guī)供冷系統(tǒng)的擴(kuò)容和改造，可以通過(guò)不增加制冷機(jī)組容量而達(dá)到增加供冷量的目的。用于舊系統(tǒng)改造冷機(jī)組容量而達(dá)到增加供冷量的目的。用于舊系統(tǒng)改造也十分方便，只需要增設(shè)蓄冷槽，原有的設(shè)備仍然可用，也十分方便，只需要增設(shè)蓄冷槽，原有的設(shè)備仍然可用，所增加費(fèi)用不多。所增加費(fèi)用不多。3) 蓄冷、放冷運(yùn)行時(shí)冷凍水溫度相同或基本一致，冷水機(jī)蓄冷、放冷運(yùn)行時(shí)冷凍水溫度相同或基本一致，冷水機(jī)組在這兩種運(yùn)行工況下均能維持額定容量和效率。組在這兩種運(yùn)行工況下均能維持額定容量和效率。4) 可以利用消防水池、原有蓄水設(shè)施等作為蓄冷容器來(lái)降可以利用消防水池、原有蓄

18、水設(shè)施等作為蓄冷容器來(lái)降低初投資。低初投資。5) 可以實(shí)現(xiàn)蓄熱和蓄冷的雙重功能。水蓄冷系統(tǒng)更適宜于可以實(shí)現(xiàn)蓄熱和蓄冷的雙重功能。水蓄冷系統(tǒng)更適宜于采用熱泵系統(tǒng)的地區(qū)，可設(shè)計(jì)為冬季蓄熱、夏季蓄冷，采用熱泵系統(tǒng)的地區(qū)，可設(shè)計(jì)為冬季蓄熱、夏季蓄冷，這對(duì)提高水槽的利用率，具有一定的經(jīng)濟(jì)性。這對(duì)提高水槽的利用率，具有一定的經(jīng)濟(jì)性。6) 設(shè)備及控制方式與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相似，運(yùn)行管理和設(shè)備設(shè)備及控制方式與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相似，運(yùn)行管理和設(shè)備的維修保養(yǎng)方便，無(wú)需特殊的技術(shù)培訓(xùn)。的維修保養(yǎng)方便，無(wú)需特殊的技術(shù)培訓(xùn)。 蓄冷罐儲(chǔ)存冷量的大小取決于蓄冷罐儲(chǔ)存冷蓄冷罐儲(chǔ)存冷量的大小取決于蓄冷罐儲(chǔ)存冷水的數(shù)量和蓄冷溫差。溫差的

19、維持可通過(guò)降低儲(chǔ)水的數(shù)量和蓄冷溫差。溫差的維持可通過(guò)降低儲(chǔ)存冷水溫度、提高回水溫度以及防止回流溫水與存冷水溫度、提高回水溫度以及防止回流溫水與儲(chǔ)存冷水的混合等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了提高蓄冷水儲(chǔ)存冷水的混合等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了提高蓄冷水槽的蓄冷能力并滿(mǎn)足供冷時(shí)的負(fù)荷要求，提高水槽的蓄冷能力并滿(mǎn)足供冷時(shí)的負(fù)荷要求，提高水蓄冷系統(tǒng)蓄冷效率，應(yīng)當(dāng)維持盡可能大的蓄冷溫蓄冷系統(tǒng)蓄冷效率，應(yīng)當(dāng)維持盡可能大的蓄冷溫差并防止儲(chǔ)存冷水與回流熱水的混合，為實(shí)現(xiàn)這差并防止儲(chǔ)存冷水與回流熱水的混合，為實(shí)現(xiàn)這一目的，概括起來(lái)主要有四種方式：自然分層蓄一目的，概括起來(lái)主要有四種方式：自然分層蓄冷、多罐式蓄冷、迷宮式蓄冷和隔膜式蓄冷

20、。其冷、多罐式蓄冷、迷宮式蓄冷和隔膜式蓄冷。其中尤以自然分層水蓄冷技術(shù)應(yīng)用最為普遍。中尤以自然分層水蓄冷技術(shù)應(yīng)用最為普遍。 5.1 自然分層型水蓄冷技術(shù)自然分層型水蓄冷技術(shù) 水蓄冷技術(shù)的關(guān)鍵在于大溫差、自然分層、水蓄冷技術(shù)的關(guān)鍵在于大溫差、自然分層、均流布水，從而使斜溫層更薄，更穩(wěn)定。溫度均流布水，從而使斜溫層更薄，更穩(wěn)定。溫度分層型水蓄冷是利用水在不同溫度時(shí)密度不同分層型水蓄冷是利用水在不同溫度時(shí)密度不同這一特性，依靠密度差使溫水和冷水之間保持這一特性，依靠密度差使溫水和冷水之間保持分隔。溫度低的水密度大，位于儲(chǔ)槽的下部，分隔。溫度低的水密度大，位于儲(chǔ)槽的下部，溫度高的水密度小，位于儲(chǔ)槽的上

21、部。這樣可溫度高的水密度小，位于儲(chǔ)槽的上部。這樣可以避免冷水和溫水混合造成熱量的損失。經(jīng)過(guò)以避免冷水和溫水混合造成熱量的損失。經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)（二期）能技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)（二期）能源中心采用了溫度分層型水蓄冷方案。罐內(nèi)溫源中心采用了溫度分層型水蓄冷方案。罐內(nèi)溫度分層示意圖如下圖度分層示意圖如下圖5-1： 圖圖5-1 溫度分層示意圖溫度分層示意圖 在自然分層的水蓄冷槽中，斜溫層是一個(gè)影在自然分層的水蓄冷槽中，斜溫層是一個(gè)影響冷熱分層和蓄冷槽蓄冷效果的重要因素。它是響冷熱分層和蓄冷槽蓄冷效果的重要因素。它是由于冷熱水的導(dǎo)熱作用而形成的一個(gè)冷熱溫度過(guò)由于冷熱水的導(dǎo)熱作用

22、而形成的一個(gè)冷熱溫度過(guò)渡層。它會(huì)由于通過(guò)該水層的導(dǎo)熱、水與蓄冷槽渡層。它會(huì)由于通過(guò)該水層的導(dǎo)熱、水與蓄冷槽壁面和沿槽壁的導(dǎo)熱，并隨存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng)而增壁面和沿槽壁的導(dǎo)熱，并隨存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng)而增厚，從而減少實(shí)際可用蓄冷水的體積，減少可用厚，從而減少實(shí)際可用蓄冷水的體積，減少可用蓄冷量。大型水蓄冷的斜溫層厚度一般為蓄冷量。大型水蓄冷的斜溫層厚度一般為12 m。為了防止水的流入和流出對(duì)存儲(chǔ)冷水的影響，在為了防止水的流入和流出對(duì)存儲(chǔ)冷水的影響，在自然分層蓄冷槽中通過(guò)布水器從槽中取水和向槽自然分層蓄冷槽中通過(guò)布水器從槽中取水和向槽中送水，布水器的作用是使水緩慢地流入水槽和中送水，布水器的作用是使水緩慢地流

23、入水槽和從水槽中流出，以盡量減少紊流和擾亂斜溫層。從水槽中流出，以盡量減少紊流和擾亂斜溫層。 5.2 計(jì)算機(jī)仿真研究計(jì)算機(jī)仿真研究 根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，國(guó)內(nèi)外水蓄冷容積多集中根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，國(guó)內(nèi)外水蓄冷容積多集中于數(shù)百至數(shù)千立方米，浦東機(jī)場(chǎng)二期工程能源于數(shù)百至數(shù)千立方米，浦東機(jī)場(chǎng)二期工程能源中心采用的水蓄冷罐體積超過(guò)中心采用的水蓄冷罐體積超過(guò)1萬(wàn)立方米，屬超萬(wàn)立方米，屬超大型水蓄冷，國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例，國(guó)外亦屬罕見(jiàn)。大型水蓄冷，國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例，國(guó)外亦屬罕見(jiàn)。由于缺乏可參照的設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為了保證由于缺乏可參照的設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為了保證系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)

24、行提供指導(dǎo)，項(xiàng)目組與同濟(jì)大學(xué)合作，進(jìn)行了水蓄冷指導(dǎo)，項(xiàng)目組與同濟(jì)大學(xué)合作，進(jìn)行了水蓄冷罐的仿真研究，并得到了以下主要結(jié)論：罐的仿真研究，并得到了以下主要結(jié)論：1) 原水蓄冷罐設(shè)計(jì)及其運(yùn)行條件可以實(shí)現(xiàn)溫度分層并保證水蓄冷罐原水蓄冷罐設(shè)計(jì)及其運(yùn)行條件可以實(shí)現(xiàn)溫度分層并保證水蓄冷罐的穩(wěn)定運(yùn)行。的穩(wěn)定運(yùn)行。2) 按給定條件運(yùn)行時(shí)，斜溫層初始厚度按給定條件運(yùn)行時(shí)，斜溫層初始厚度0.49米，最大厚度米，最大厚度2.7米，米，平均厚度平均厚度1.6米，占蓄水深度的米，占蓄水深度的7%。3) 為了減少對(duì)后續(xù)過(guò)程的影響，充冷過(guò)程應(yīng)不少于為了減少對(duì)后續(xù)過(guò)程的影響，充冷過(guò)程應(yīng)不少于6.5小時(shí)。釋冷小時(shí)。釋冷過(guò)程約為

25、過(guò)程約為5.5小時(shí)，釋冷結(jié)束后建議考慮適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，有效小時(shí)，釋冷結(jié)束后建議考慮適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，有效利用殘留斜溫層的冷量，并消除對(duì)后續(xù)過(guò)程的影響。利用殘留斜溫層的冷量，并消除對(duì)后續(xù)過(guò)程的影響。4) 斜溫層厚度隨進(jìn)出口溫差增加而增大。在常用的空調(diào)冷水范圍內(nèi)，斜溫層厚度隨進(jìn)出口溫差增加而增大。在常用的空調(diào)冷水范圍內(nèi)，當(dāng)保持進(jìn)出口溫差不變時(shí)，即使改變進(jìn)出口溫度，也不會(huì)對(duì)斜當(dāng)保持進(jìn)出口溫差不變時(shí)，即使改變進(jìn)出口溫度，也不會(huì)對(duì)斜溫層厚度產(chǎn)生影響。溫層厚度產(chǎn)生影響。5) 由于保溫結(jié)構(gòu)的作用，罐外環(huán)境溫度對(duì)罐內(nèi)冷水的影響控制在距由于保溫結(jié)構(gòu)的作用，罐外環(huán)境溫度對(duì)罐內(nèi)冷水的影響控制在距罐壁內(nèi)表面罐壁內(nèi)表面0

26、.12m以?xún)?nèi)的環(huán)狀空間，該空間內(nèi)冷水量約占罐內(nèi)冷以?xún)?nèi)的環(huán)狀空間，該空間內(nèi)冷水量約占罐內(nèi)冷水總體積的水總體積的1%，最大溫升，最大溫升0.6，蓄冷量損失約占總蓄冷量的，蓄冷量損失約占總蓄冷量的0.65。6) 無(wú)論充冷過(guò)程或釋冷過(guò)程，進(jìn)入水蓄冷罐的水溫應(yīng)保持恒定，避無(wú)論充冷過(guò)程或釋冷過(guò)程，進(jìn)入水蓄冷罐的水溫應(yīng)保持恒定，避免因密度差產(chǎn)生浮力擾動(dòng)而引起分層化的破壞。免因密度差產(chǎn)生浮力擾動(dòng)而引起分層化的破壞。7) 根據(jù)根據(jù)Re準(zhǔn)數(shù)的要求，布水口的建議流速為準(zhǔn)數(shù)的要求，布水口的建議流速為0.03858 m/s，最大流，最大流速為速為0.089 m/s。 6.1 控制原理控制原理 水蓄冷控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)制冷主

27、機(jī)、水蓄冷水蓄冷控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)制冷主機(jī)、水蓄冷罐、水泵、冷卻塔、管路罐、水泵、冷卻塔、管路(閥門(mén)閥門(mén))等設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)等設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)和控制，調(diào)整蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行模式和應(yīng)用工測(cè)和控制，調(diào)整蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行模式和應(yīng)用工況，在安全和經(jīng)濟(jì)的條件下，滿(mǎn)足空調(diào)末端系況，在安全和經(jīng)濟(jì)的條件下，滿(mǎn)足空調(diào)末端系統(tǒng)的供冷。統(tǒng)的供冷。 根據(jù)測(cè)量參數(shù)和設(shè)定值，合理安排設(shè)備的根據(jù)測(cè)量參數(shù)和設(shè)定值，合理安排設(shè)備的開(kāi)停順序和適當(dāng)?shù)卮_定設(shè)備的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，最終開(kāi)停順序和適當(dāng)?shù)卮_定設(shè)備的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“無(wú)人機(jī)房無(wú)人機(jī)房”，即系統(tǒng)操作人員在機(jī)房控，即系統(tǒng)操作人員在機(jī)房控制室內(nèi)發(fā)出控制指令，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制器對(duì)機(jī)房制室內(nèi)發(fā)出控制指令，

28、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制器對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備控制。通過(guò)合理的調(diào)節(jié)控制，節(jié)省運(yùn)內(nèi)的設(shè)備控制。通過(guò)合理的調(diào)節(jié)控制，節(jié)省運(yùn)行能耗，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。行能耗，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。水蓄冷系統(tǒng)控制原理如圖水蓄冷系統(tǒng)控制原理如圖6-1： 6.2 水蓄冷節(jié)能運(yùn)行控制策略水蓄冷節(jié)能運(yùn)行控制策略 水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行流程見(jiàn)下圖水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行流程見(jiàn)下圖6-2： 6.3 蓄冷和釋冷過(guò)程控制蓄冷和釋冷過(guò)程控制1) 充冷過(guò)程：在最開(kāi)始蓄冷時(shí)，由于冷凍機(jī)不可能在開(kāi)機(jī)充冷過(guò)程：在最開(kāi)始蓄冷時(shí)，由于冷凍機(jī)不可能在開(kāi)機(jī)后馬上將后馬上將12的水冷卻到的水冷卻到4（一般為（一般為5分鐘），因此進(jìn)分鐘），因此進(jìn)入蓄冷罐底部的水是從入蓄冷罐底部的水是從12逐漸

29、降低到逐漸降低到4。再由于機(jī)組。再由于機(jī)組的啟動(dòng)也是逐臺(tái)進(jìn)行（每隔的啟動(dòng)也是逐臺(tái)進(jìn)行（每隔2分鐘開(kāi)一臺(tái)，從開(kāi)始開(kāi)啟第分鐘開(kāi)一臺(tái)，從開(kāi)始開(kāi)啟第一臺(tái)機(jī)組充冷到所需機(jī)組全部開(kāi)啟并且出水溫度達(dá)到一臺(tái)機(jī)組充冷到所需機(jī)組全部開(kāi)啟并且出水溫度達(dá)到4需要大約需要大約20分鐘），不同水溫間也會(huì)有傳熱存在，因此分鐘），不同水溫間也會(huì)有傳熱存在，因此在垂直方向形成一個(gè)斜溫層，隨著在垂直方向形成一個(gè)斜溫層，隨著4冷水的增多，斜溫冷水的增多，斜溫層逐漸上移。斜溫層的存在影響蓄冷效果與冷量，因此層逐漸上移。斜溫層的存在影響蓄冷效果與冷量，因此有效控制斜溫層的厚度是蓄冷罐溫度分層控制的重要內(nèi)有效控制斜溫層的厚度是蓄冷罐溫度

30、分層控制的重要內(nèi)容。理論上全部蓄滿(mǎn)應(yīng)該是在出水溫度達(dá)到容。理論上全部蓄滿(mǎn)應(yīng)該是在出水溫度達(dá)到 4時(shí)停止時(shí)停止蓄冷，但是為了保證冷凍機(jī)對(duì)最小供回水溫度溫差的要蓄冷，但是為了保證冷凍機(jī)對(duì)最小供回水溫度溫差的要求，同時(shí)也是避免冷凍機(jī)長(zhǎng)期在低負(fù)荷下工作，當(dāng)蓄冷求，同時(shí)也是避免冷凍機(jī)長(zhǎng)期在低負(fù)荷下工作，當(dāng)蓄冷罐出水溫度達(dá)到罐出水溫度達(dá)到10（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確定）時(shí)就必須要（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確定）時(shí)就必須要停止蓄冷。因此充冷結(jié)束時(shí)，在蓄冷罐頂部就存在一個(gè)停止蓄冷。因此充冷結(jié)束時(shí)，在蓄冷罐頂部就存在一個(gè)4到到10的垂直斜溫層。的垂直斜溫層。2) 放冷過(guò)程：當(dāng)蓄冷罐放冷時(shí)，底部放冷過(guò)程：當(dāng)蓄冷罐放冷時(shí)，底部4冷水逐

31、漸放出，頂冷水逐漸放出，頂部的部的12回水不斷注入，原先頂部的斜溫層不斷下降?；厮粩嘧⑷耄软敳康男睖貙硬粩嘞陆怠榱吮ＷC設(shè)計(jì)供回水溫度，因此當(dāng)蓄冷罐供水溫度高于為了保證設(shè)計(jì)供回水溫度，因此當(dāng)蓄冷罐供水溫度高于4時(shí)就必須要停止放冷。因此放冷結(jié)束時(shí)，斜溫層就存時(shí)就必須要停止放冷。因此放冷結(jié)束時(shí)，斜溫層就存在于蓄冷罐底部。在于蓄冷罐底部。3) 清零過(guò)程：如果放冷結(jié)束時(shí)蓄冷罐底部存在斜溫層，隨清零過(guò)程：如果放冷結(jié)束時(shí)蓄冷罐底部存在斜溫層，隨后的充冷過(guò)程中又會(huì)形成新的斜溫層，這樣隨著從放冷后的充冷過(guò)程中又會(huì)形成新的斜溫層，這樣隨著從放冷次數(shù)的增加，斜溫層厚度也會(huì)約來(lái)越大。為了避免上述次數(shù)的增加，斜

32、溫層厚度也會(huì)約來(lái)越大。為了避免上述情況，因此在放冷結(jié)束階段（蓄冷罐供水溫度情況，因此在放冷結(jié)束階段（蓄冷罐供水溫度4），），繼續(xù)進(jìn)行放冷使得蓄冷罐底部斜溫層在充冷前盡量減少繼續(xù)進(jìn)行放冷使得蓄冷罐底部斜溫層在充冷前盡量減少（清零過(guò)程），一般監(jiān)測(cè)到出水溫度達(dá)到（清零過(guò)程），一般監(jiān)測(cè)到出水溫度達(dá)到8（為了減（為了減少因?yàn)榍辶銜r(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致水泵能耗的增加，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)少因?yàn)榍辶銜r(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致水泵能耗的增加，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確定溫度）時(shí)可以停止放冷。在清零過(guò)程這段時(shí)間試確定溫度）時(shí)可以停止放冷。在清零過(guò)程這段時(shí)間（大約（大約10分鐘），系統(tǒng)的供水溫度無(wú)法維持自在分鐘），系統(tǒng)的供水溫度無(wú)法維持自在 4，與機(jī)組來(lái)的與

33、機(jī)組來(lái)的4供水混合后大約在供水混合后大約在6左右，偏離了設(shè)計(jì)左右，偏離了設(shè)計(jì)要求，但是對(duì)于舒適性空調(diào)來(lái)說(shuō)這種波動(dòng)可以接受。要求，但是對(duì)于舒適性空調(diào)來(lái)說(shuō)這種波動(dòng)可以接受。 這樣，在每次充冷前，蓄冷罐中水的溫度基本保持這樣，在每次充冷前，蓄冷罐中水的溫度基本保持一致，從而保證充冷過(guò)程斜溫層的厚度在設(shè)計(jì)控制范圍一致，從而保證充冷過(guò)程斜溫層的厚度在設(shè)計(jì)控制范圍內(nèi)。內(nèi)。 6.4 蓄冷罐冷量控制蓄冷罐冷量控制1) 蓄冷罐中冷量計(jì)算蓄冷罐中冷量計(jì)算由于設(shè)計(jì)供回水溫為由于設(shè)計(jì)供回水溫為4/12，因此系統(tǒng)將根據(jù)以下式計(jì)算蓄冷罐，因此系統(tǒng)將根據(jù)以下式計(jì)算蓄冷罐內(nèi)的蓄冷量：內(nèi)的蓄冷量： Q = CFHdt (6-1

34、)式中式中 Q 蓄冷桶蓄冷量，蓄冷桶蓄冷量，kJ； C 水的比熱，水的比熱，kJ/kg； 水的密度，水的密度，kg/m3； F 蓄冷桶垂直于水流方向的橫截面積，蓄冷桶垂直于水流方向的橫截面積，m2 H 4水位最高高度，水位最高高度，m ；(實(shí)時(shí)監(jiān)視蓄冷罐內(nèi)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)視蓄冷罐內(nèi)溫度) dt 供回水溫差，供回水溫差，8?？梢?jiàn)冷量的計(jì)算關(guān)鍵是如何獲知可見(jiàn)冷量的計(jì)算關(guān)鍵是如何獲知4水位的最高高度，由于在蓄冷水位的最高高度，由于在蓄冷罐垂直方向每隔罐垂直方向每隔0.5米就布置有一個(gè)溫度傳感器，因此控制系統(tǒng)將米就布置有一個(gè)溫度傳感器，因此控制系統(tǒng)將不斷計(jì)算相鄰兩個(gè)溫度傳感器的溫差不斷計(jì)算相鄰兩個(gè)溫度傳感器

35、的溫差(較高位置的溫度減較低位置較高位置的溫度減較低位置的溫度的溫度)，如果溫差大于，如果溫差大于1并且較低位置的溫度為并且較低位置的溫度為4，則可以說(shuō)，則可以說(shuō)明此時(shí)明此時(shí)4溫度傳感器對(duì)應(yīng)的高度為上述冷量計(jì)算所需的高度溫度傳感器對(duì)應(yīng)的高度為上述冷量計(jì)算所需的高度H。斜溫層的冷量不考慮為可用冷量。斜溫層的冷量不考慮為可用冷量。動(dòng)態(tài)過(guò)程動(dòng)態(tài)過(guò)程(充冷過(guò)程與放冷過(guò)程充冷過(guò)程與放冷過(guò)程)的冷量就是在考量的兩個(gè)時(shí)刻蓄冷的冷量就是在考量的兩個(gè)時(shí)刻蓄冷罐冷量的變化值，或者通過(guò)監(jiān)測(cè)蓄冷罐管道的流量計(jì)和水溫累計(jì)計(jì)罐冷量的變化值，或者通過(guò)監(jiān)測(cè)蓄冷罐管道的流量計(jì)和水溫累計(jì)計(jì)算作為參考。算作為參考。2) 冷量的確定

36、冷量的確定如何比較準(zhǔn)確知道所需的充冷、放冷量是合理進(jìn)行水蓄冷控制的前如何比較準(zhǔn)確知道所需的充冷、放冷量是合理進(jìn)行水蓄冷控制的前提。在試運(yùn)行階段，需要人為參與對(duì)充冷、放冷量的控制，系統(tǒng)對(duì)提。在試運(yùn)行階段，需要人為參與對(duì)充冷、放冷量的控制，系統(tǒng)對(duì)每天的運(yùn)行數(shù)據(jù)（蓄冷量、放冷量、機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)等）進(jìn)行記錄，每天的運(yùn)行數(shù)據(jù)（蓄冷量、放冷量、機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)等）進(jìn)行記錄，同時(shí)記錄季節(jié)、時(shí)刻、室外溫度、濕度。同時(shí)記錄季節(jié)、時(shí)刻、室外溫度、濕度。在自動(dòng)運(yùn)行階段，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)歷史記錄數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前的季節(jié)、在自動(dòng)運(yùn)行階段，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)歷史記錄數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前的季節(jié)、月份、時(shí)間、室外溫濕度預(yù)測(cè)當(dāng)前的負(fù)荷。月份、時(shí)間、室外

37、溫濕度預(yù)測(cè)當(dāng)前的負(fù)荷。3) 冷量的控制冷量的控制根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，蓄冷罐冷量只占設(shè)計(jì)日負(fù)荷的根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，蓄冷罐冷量只占設(shè)計(jì)日負(fù)荷的17，占設(shè)計(jì)日電價(jià)，占設(shè)計(jì)日電價(jià)峰值時(shí)段負(fù)荷的峰值時(shí)段負(fù)荷的35。因此，在全年絕大多數(shù)時(shí)間需要將蓄冷罐全。因此，在全年絕大多數(shù)時(shí)間需要將蓄冷罐全部蓄滿(mǎn)冷量?？梢酝ㄟ^(guò)蓄冷罐出水溫度來(lái)判斷蓄冷罐是否蓄滿(mǎn)冷量，部蓄滿(mǎn)冷量?？梢酝ㄟ^(guò)蓄冷罐出水溫度來(lái)判斷蓄冷罐是否蓄滿(mǎn)冷量，如果蓄冷罐出水溫度達(dá)到如果蓄冷罐出水溫度達(dá)到10（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確定）就可以認(rèn)為蓄（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確定）就可以認(rèn)為蓄冷罐已經(jīng)蓄滿(mǎn)所需冷水。冷罐已經(jīng)蓄滿(mǎn)所需冷水。在特殊情況下不需要將蓄冷罐全部蓄滿(mǎn)時(shí)（全日負(fù)荷小于蓄

38、冷罐蓄在特殊情況下不需要將蓄冷罐全部蓄滿(mǎn)時(shí)（全日負(fù)荷小于蓄冷罐蓄冷能力），通過(guò)預(yù)測(cè)得到所需蓄冷量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)溫度變化，當(dāng)冷能力），通過(guò)預(yù)測(cè)得到所需蓄冷量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)溫度變化，當(dāng)達(dá)到所需蓄冷量時(shí)停止充冷。達(dá)到所需蓄冷量時(shí)停止充冷。蓄冷罐放冷速度的控制（蓄冷罐放冷速度的控制（2000m3/h）通過(guò)監(jiān)測(cè)管道上的流量和蓄）通過(guò)監(jiān)測(cè)管道上的流量和蓄冷罐進(jìn)出管道上電動(dòng)閥門(mén)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。冷罐進(jìn)出管道上電動(dòng)閥門(mén)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。6.5 模式流程控制模式流程控制 水蓄冷制冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行由冷水機(jī)組與水水蓄冷制冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行由冷水機(jī)組與水蓄冷罐共同配合完成。根據(jù)負(fù)荷情況以及電價(jià)情蓄冷罐共同配合完成。根據(jù)負(fù)荷情況

39、以及電價(jià)情況，將冷水機(jī)組與水蓄冷群控系統(tǒng)分為五種運(yùn)行況，將冷水機(jī)組與水蓄冷群控系統(tǒng)分為五種運(yùn)行方式：冷水機(jī)組單獨(dú)供冷、冷水機(jī)組單獨(dú)充冷、方式：冷水機(jī)組單獨(dú)供冷、冷水機(jī)組單獨(dú)充冷、水蓄冷罐單獨(dú)供冷、冷水機(jī)組與水蓄冷罐聯(lián)合供水蓄冷罐單獨(dú)供冷、冷水機(jī)組與水蓄冷罐聯(lián)合供冷以及冷水機(jī)組在供冷的同時(shí)為水蓄冷罐充冷。冷以及冷水機(jī)組在供冷的同時(shí)為水蓄冷罐充冷。 冷水機(jī)組與水蓄冷群控系統(tǒng)可自動(dòng)記錄所有冷水機(jī)組與水蓄冷群控系統(tǒng)可自動(dòng)記錄所有操作當(dāng)日的氣候條件以及逐時(shí)的冷量負(fù)荷，在積操作當(dāng)日的氣候條件以及逐時(shí)的冷量負(fù)荷，在積累到一定程度以后，冷水機(jī)組與水蓄冷群控系統(tǒng)累到一定程度以后，冷水機(jī)組與水蓄冷群控系統(tǒng)可對(duì)之前

40、的氣候條件、負(fù)荷情況以及系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)可對(duì)之前的氣候條件、負(fù)荷情況以及系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，取得一定規(guī)律，并逐漸據(jù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，取得一定規(guī)律，并逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)冷水機(jī)組與水蓄冷群控系統(tǒng)運(yùn)行控制進(jìn)行實(shí)現(xiàn)對(duì)冷水機(jī)組與水蓄冷群控系統(tǒng)運(yùn)行控制進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化。 水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)示意圖如下圖水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)示意圖如下圖6-3：圖圖6-3 水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)示意圖水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)示意圖1) 冷水機(jī)組單獨(dú)供冷冷水機(jī)組單獨(dú)供冷這種模式主要用于電價(jià)平時(shí)段或谷時(shí)段。蓄冷這種模式主要用于電價(jià)平時(shí)段或谷時(shí)段。蓄冷罐的冷量需要在其它時(shí)段使用，冷凍機(jī)提供的罐的冷量需要在其它時(shí)段使用，冷凍機(jī)提供的冷量又足夠滿(mǎn)足尖峰負(fù)荷的需求；或

41、者出現(xiàn)在冷量又足夠滿(mǎn)足尖峰負(fù)荷的需求；或者出現(xiàn)在蓄冷罐冷量已經(jīng)放完但還需提供末端冷量時(shí)。蓄冷罐冷量已經(jīng)放完但還需提供末端冷量時(shí)。冷凍機(jī)提供的冷凍水直接被一次水泵、二次水冷凍機(jī)提供的冷凍水直接被一次水泵、二次水泵輸送至系統(tǒng)末端。冷水機(jī)組與水蓄冷群控系泵輸送至系統(tǒng)末端。冷水機(jī)組與水蓄冷群控系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)定給主機(jī)的出口溫度為統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)定給主機(jī)的出口溫度為4，由二，由二次變頻冷凍水泵群控系統(tǒng)控制系統(tǒng)通過(guò)二次變次變頻冷凍水泵群控系統(tǒng)控制系統(tǒng)通過(guò)二次變頻冷凍水泵變頻控制器，控制二次泵的電機(jī)調(diào)頻冷凍水泵變頻控制器，控制二次泵的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)冷凍水流量，從而按照需要依速系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)冷凍水流量，從而按照

42、需要依次開(kāi)啟離心式冷水機(jī)組與相應(yīng)的水泵與冷卻塔，次開(kāi)啟離心式冷水機(jī)組與相應(yīng)的水泵與冷卻塔，達(dá)到維持空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到維持空調(diào)系統(tǒng)4的供水溫度。的供水溫度。2) 冷水機(jī)組單獨(dú)充冷冷水機(jī)組單獨(dú)充冷一般這種模式出現(xiàn)在電價(jià)谷時(shí)段。當(dāng)末端不需一般這種模式出現(xiàn)在電價(jià)谷時(shí)段。當(dāng)末端不需要冷量，時(shí)間程序也指示為主機(jī)單獨(dú)充冷運(yùn)行要冷量，時(shí)間程序也指示為主機(jī)單獨(dú)充冷運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入冷水機(jī)組單獨(dú)充冷模式。由于上海電時(shí)，進(jìn)入冷水機(jī)組單獨(dú)充冷模式。由于上海電價(jià)政策影響，本項(xiàng)目冷水機(jī)組單獨(dú)充冷的運(yùn)行價(jià)政策影響，本項(xiàng)目冷水機(jī)組單獨(dú)充冷的運(yùn)行時(shí)間安排在時(shí)間安排在22:006:00?？刂葡到y(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤并顯示蓄冷水池的溫度，計(jì)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟

43、蹤并顯示蓄冷水池的溫度，計(jì)算蓄冷罐的蓄冷量。當(dāng)達(dá)到所需蓄冷量時(shí)逐臺(tái)算蓄冷罐的蓄冷量。當(dāng)達(dá)到所需蓄冷量時(shí)逐臺(tái)關(guān)閉冷凍機(jī)組停止充冷。充冷時(shí)蓄冷罐出水溫關(guān)閉冷凍機(jī)組停止充冷。充冷時(shí)蓄冷罐出水溫度低于度低于10(可調(diào)可調(diào))時(shí)也要停止充冷機(jī)組。時(shí)也要停止充冷機(jī)組。3) 水蓄冷罐單獨(dú)供冷水蓄冷罐單獨(dú)供冷這種情況一般用于日間峰時(shí)段和平時(shí)段。當(dāng)根這種情況一般用于日間峰時(shí)段和平時(shí)段。當(dāng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況判斷蓄冷罐的放冷量及放冷速據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況判斷蓄冷罐的放冷量及放冷速率能夠滿(mǎn)足該時(shí)段的全部和尖峰負(fù)荷時(shí)，由水率能夠滿(mǎn)足該時(shí)段的全部和尖峰負(fù)荷時(shí)，由水蓄冷罐進(jìn)行單獨(dú)供冷?？刂葡到y(tǒng)設(shè)定冷水機(jī)組蓄冷罐進(jìn)行單獨(dú)供冷?？刂葡到y(tǒng)

44、設(shè)定冷水機(jī)組停機(jī)，由水蓄冷罐進(jìn)行全量蓄冷供冷工況運(yùn)行。停機(jī)，由水蓄冷罐進(jìn)行全量蓄冷供冷工況運(yùn)行。4) 冷水機(jī)組與水蓄冷罐聯(lián)合供冷冷水機(jī)組與水蓄冷罐聯(lián)合供冷這種模式一般是在夏季負(fù)荷高峰時(shí)期采用，或這種模式一般是在夏季負(fù)荷高峰時(shí)期采用，或者制冷機(jī)組制冷速率及蓄冷罐放冷速率都不能者制冷機(jī)組制冷速率及蓄冷罐放冷速率都不能單獨(dú)滿(mǎn)足尖峰負(fù)荷需求時(shí)采用。單獨(dú)滿(mǎn)足尖峰負(fù)荷需求時(shí)采用。5) 冷水機(jī)組在供冷的同時(shí)為水蓄冷罐充冷冷水機(jī)組在供冷的同時(shí)為水蓄冷罐充冷在電價(jià)谷時(shí)段，冷水機(jī)組在需要的情況下對(duì)末在電價(jià)谷時(shí)段，冷水機(jī)組在需要的情況下對(duì)末端供冷的同時(shí)，還將部分冷量蓄存在水蓄冷罐端供冷的同時(shí)，還將部分冷量蓄存在水蓄

45、冷罐中。中。6.6 蓄冷罐充冷、放冷與機(jī)組制冷比例蓄冷罐充冷、放冷與機(jī)組制冷比例控制控制 蓄冷系統(tǒng)的控制最大的難點(diǎn)在于如何準(zhǔn)確地的判斷蓄冷系統(tǒng)的控制最大的難點(diǎn)在于如何準(zhǔn)確地的判斷運(yùn)行模式以及控制不同時(shí)段制冷機(jī)組和蓄冷罐在總的供冷運(yùn)行模式以及控制不同時(shí)段制冷機(jī)組和蓄冷罐在總的供冷負(fù)荷中各承擔(dān)多少供冷量?？刂葡到y(tǒng)要盡可能保證蓄冷罐負(fù)荷中各承擔(dān)多少供冷量?？刂葡到y(tǒng)要盡可能保證蓄冷罐的冷量在電價(jià)峰時(shí)段釋放也即在這些時(shí)段盡量少開(kāi)制冷機(jī)的冷量在電價(jià)峰時(shí)段釋放也即在這些時(shí)段盡量少開(kāi)制冷機(jī)組，但同時(shí)也要避免蓄冷罐中的冷量提前釋放完或者在電組，但同時(shí)也要避免蓄冷罐中的冷量提前釋放完或者在電價(jià)峰值時(shí)段過(guò)后有大量剩

46、余。在工程實(shí)踐中也要盡量避免價(jià)峰值時(shí)段過(guò)后有大量剩余。在工程實(shí)踐中也要盡量避免冷凍機(jī)組的頻繁啟停冷凍機(jī)組的頻繁啟停(延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命)。根據(jù)運(yùn)行歷。根據(jù)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)、室外氣象條件以及運(yùn)行季節(jié)的綜合分析，控制系史數(shù)據(jù)、室外氣象條件以及運(yùn)行季節(jié)的綜合分析，控制系統(tǒng)可以判斷出全天負(fù)荷處于何種狀況。統(tǒng)可以判斷出全天負(fù)荷處于何種狀況。7.1 技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)優(yōu)化 二期工程能源中心水蓄冷系統(tǒng)蓄冷罐結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖二期工程能源中心水蓄冷系統(tǒng)蓄冷罐結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6-1，依據(jù)，依據(jù)國(guó)家石油儲(chǔ)槽設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。蓄冷罐的大小及容量國(guó)家石油儲(chǔ)槽設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。蓄冷罐的大小及容量按

47、照設(shè)計(jì)蓄冷量進(jìn)行設(shè)計(jì)，為直徑按照設(shè)計(jì)蓄冷量進(jìn)行設(shè)計(jì)，為直徑26 m的鋼制直立圓桶罐，高的鋼制直立圓桶罐，高約約24 m，蓄水深度，蓄水深度21.86 m，容積，容積11600m3。當(dāng)蓄冷水溫度差。當(dāng)蓄冷水溫度差為為8時(shí)，蓄冷量時(shí)，蓄冷量29800 RT/h，放冷速率為，放冷速率為50006000 RT/h。槽體為鋼板焊接而成，蓄冷罐頂部和底部各有一套均流布水裝槽體為鋼板焊接而成，蓄冷罐頂部和底部各有一套均流布水裝置，分別均勻布置有約置，分別均勻布置有約5327個(gè)突出的圓柱形布水口，各布水口個(gè)突出的圓柱形布水口，各布水口中心間距中心間距339 mm。該布水裝置除自重外，在工作時(shí)還會(huì)承受。該布水裝

48、置除自重外，在工作時(shí)還會(huì)承受較大的動(dòng)水壓力。為承擔(dān)此荷載，結(jié)構(gòu)在該布水裝置的上下設(shè)較大的動(dòng)水壓力。為承擔(dān)此荷載，結(jié)構(gòu)在該布水裝置的上下設(shè)計(jì)了兩層水平支架，將其連成整體，并設(shè)計(jì)了環(huán)形桁架作為其計(jì)了兩層水平支架，將其連成整體，并設(shè)計(jì)了環(huán)形桁架作為其支撐，使水平支架的跨距減少一半，整體剛度和穩(wěn)定性顯著增支撐，使水平支架的跨距減少一半，整體剛度和穩(wěn)定性顯著增加。在桁架下設(shè)立加。在桁架下設(shè)立6根環(huán)向支柱，與罐壁一起承擔(dān)整個(gè)頂部荷根環(huán)向支柱，與罐壁一起承擔(dān)整個(gè)頂部荷載。倒裝法施工時(shí)水平支架又起到加強(qiáng)罐頂及頂圈板的作用；載。倒裝法施工時(shí)水平支架又起到加強(qiáng)罐頂及頂圈板的作用；為滿(mǎn)足設(shè)備的布水蓄冷要求，布水各構(gòu)

49、件連接，均采用焊接連為滿(mǎn)足設(shè)備的布水蓄冷要求，布水各構(gòu)件連接，均采用焊接連接方式，且對(duì)構(gòu)件連接處采用了水密處理。蓄冷槽主體工程做接方式，且對(duì)構(gòu)件連接處采用了水密處理。蓄冷槽主體工程做樁基處理樁基處理,由鋼筋混凝土作為槽體基礎(chǔ)。由鋼筋混凝土作為槽體基礎(chǔ)。 圖圖7-1 水蓄冷槽結(jié)構(gòu)示意圖水蓄冷槽結(jié)構(gòu)示意圖 7.2 防腐和絕熱措施防腐和絕熱措施 與普通儲(chǔ)罐相比罐體的絕熱要求高，為滿(mǎn)與普通儲(chǔ)罐相比罐體的絕熱要求高，為滿(mǎn)足絕熱要求采用外保溫，罐壁外敷足絕熱要求采用外保溫，罐壁外敷100 mm厚聚厚聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡涂層，外部為彩色鋼裝飾薄板。氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡涂層，外部為彩色鋼裝飾薄板。罐底內(nèi)敷罐底內(nèi)敷10 mm瀝青沙，罐頂由靜止空氣隔層瀝青沙，罐頂由靜止空氣隔層保溫。防腐和絕熱施工要求罐內(nèi)壁的厚漿型環(huán)保溫。防腐和絕熱施工要求罐內(nèi)壁的厚漿型環(huán)氧樹(shù)脂涂刷要達(dá)到規(guī)定厚度，保溫板鋪設(shè)要緊氧樹(shù)