建筑节能——冰蓄冷系统的设计与施工

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1、建筑节能——冰蓄冷系统的设计与施工简介：北京国际金融中心位于月坛北桥东侧，建设单位是首创集团融金房地产开发有限公司。该建筑物功能类型为办公，酒店，银行办公的综合大厦，总建筑面积万平方米。是全国最大的冰蓄冷工程项目。该项目由北京建工总机电设备安装工程有限公司第一项目部进行施工安装。本系统主要是为该建筑提供空调冷冻水，冷冻站在地下3层;机房建筑面积1200m2(蓄冰槽520m2)。冷冻站采用蓄冰空调系统，充分利用夜间廉价的低谷电力储存冷量，补充在电力高峰期的空调冷负荷需要，节约系统运行成本。关键字：建筑节能冰蓄冷一

2、、工程概述　　北京国际金融中心位于月坛北桥东侧，建设单位是首创集团融金房地产开发有限公司。该建筑物功能类型为办公，酒店，银行办公的综合大厦，总建筑面积万平方米。是全国最大的冰蓄冷工程项目。该项目由北京建工总机电设备安装工程有限公司第一项目部进行施工安装。本系统主要是为该建筑提供空调冷冻水，冷冻站在地下3层;机房建筑面积1200m2(蓄冰槽520m2)。冷冻站采用蓄冰空调系统，充分利用夜间廉价的低谷电力储存冷量，补充在电力高峰期的空调冷负荷需要，节约系统运行成本。　　二、设备配置　　冷源　　1.双工况螺杆式冷水机

3、组3台(YSFAFAS55CNES)约克(合资)　　2.基载离心式冷水机组2台约克(合资)　　冷却塔:大连斯频得　　冷却塔共计5台，CTA-600UFWS两台，CTA-450UFWS三台。　　板式换热器:丹麦APV　　板式换热器共计3台，选用APV板式换热器J185-MGS16/16。　　蓄冰槽　　蓄冰槽共有六台，最大蓄冰量(9040RT)。(见表1)　　乙二醇循环水泵:德国KSB　　乙二醇循环水泵共计4台，其中1台备用，并配4台变频器。　　冷却水循环泵:德国KSB　　冷却水循环泵选用卧式离心泵4台，其中1台备

4、用。　　三、运行策略:负荷说明　　根据建筑使用情况及初步设计估算结果，整幢大楼的尖峰冷负荷为11428KW。由于气温变化，空调系统在整个运行期间日负荷大小会有变化，根据负荷分布情况，计算出100%负荷情况逐时空调负荷:(见表2)　　目前蓄冰的模式可采用全部蓄冰模式或部分蓄冰模式。本工程采用部分蓄冰模式。　　根据采暖通风专业提供的建筑物设计日100%负荷如下:最大小时冷负荷:11428KW　　设计日冷负荷:151705KWH　　最大小时基载冷负荷:2286KW　　扣除基载冷负荷后的最大小时冷负荷:　　扣除设计日基

5、载冷负荷后冷负荷:　　系统流程简述本设计蓄冰设备选用冰球式蓄冰设备，系统选用串联单循环回路方式，在循环回路中，乙二醇制冷主机置于蓄冰装置上游。系统中设有板式热交换器3台，每台换热量为用3961KW，用以把冰蓄冷系统的乙二醇回路与通往空调负荷的水回路隔离开，保证乙二醇仅在蓄冰循环中流动，而不流经各空调负荷回路，可减少乙二醇用量并避免乙二醇在空调负荷回路中的泄漏。乙二醇回路中设有4个电动调节阀CV1,CV2,CV8CV9，根据冷负荷变化，通过电动调节阀CV1,CV2调节进入蓄冰装置的乙二醇流量，保证进入板式热交换器

6、的乙二醇侧温度恒定并满足冷负荷需求。电动调节阀调节进入板式热交换器的乙二醇流量，保证进入板式热交换器的水侧温度恒定并满足冷负荷需求。同时，空调冷冻水回路采用的是二级泵系统，节省运行费用。　　本工程最大蓄冰容量，分6个冰槽，槽内净高米。为了尽量减少冰槽的占地面积，我们将蓄冰槽作成非标准型的，尽量利用建筑空间，顶板上方预留设备入口兼检查孔，供设备及检修人员出入。冰槽结构为外保温。自蓄冰槽向外的结构组成分为:防水涂刷层，橡塑保冷层。为满足电力部门削峰填谷的需求，电力高峰段，双工况冷水机组，基载冷水机组满负荷运行，不足

7、冷量由融冰输出供给。系统设计中同时考虑备用问题，当任意一台机组发生故障时，开启备用基载冷水机组满足空调供冷的需求。当任意一台双工况冷水机组发生故障时，开启备用基载冷水机组，满足第二天空调供冷的需求，当任意一个分区的蓄冰槽发生故障时，开启备用基载冷水机组，满足空调供冷的需求。　　在过渡季节空调供冷时，停开冷水机组，仅输出融冰供冷便可满足空调需求。此时，电动调节阀CV1，电动阀CV3关闭，开启电动阀CV2,CV4，乙二醇溶液冰不流经双工况冷水机组，避免了泵功率的浪费。在蓄冷槽单独供冷时，乙二醇溶液泵采用变频技术，大

8、量降低水泵能耗。　　(三)蓄冰运行策略　　根据全日冷负荷曲线及北京地区的分时电价情况，本设计采用的是负荷均衡的部分蓄冰策略，这样既可以用在夜间储存的冷量最大限度的满足在电力高峰期空调冷负荷需要，节约系统运行成本，也尽可能少的占用该建筑的有效面积。　　四、运行情况比较:由于北京地区电网采用了峰谷电价政策，高峰电价与低谷电价已达到∶1。因此，采用冰蓄冷系统，可以大大降低空调系统运行费用。现