浦东国际机场能源中心供冷系统的经济运行模式研究

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1、浦东国际机场能源中心供冷系统的经济运行模式研究摘要本文是对浦东国际机场能源中心供冷系统的经济运行研究工作的总结。我们分析了影响能源中心的供冷系统能耗的主要因素，通过理论分析、实际运行纪录分析和实测相结合的方法，针对浦东国际机场目前的情况和今后的发展规划，提出了一套经济运行方案，为浦东国际机场空调系统的进一步节能工作提供理论依据，同时对国内DHC系统的经济运行也有参考价值。　　关键词制冷空调节能经济运行1前言　　　　浦东国际机场位于上海东部，一期工程设计旅客流量为每年两千万人次，是目前国内客流量最多的国际机场之一。整个机场采用区域供冷供热（DHC）的形式，机场能源中心供应航站楼2

2、8万m2和综合区31万m2（二期增加25万m2）；冷负荷为82.8M机组和单机容量为4.2MW(1200RT)的YK机组的验收调试工作，针对机场建筑的负荷特点，对冷水机组及空调系统的节能运行提出了建议。　　2．1从主机的全性能曲线可以看出，在约80%的部分负荷时，冷水机组的效率最高；可见使冷水机组处在约80%的部分负荷状态是主机节能的有效途径。对于工程设计人员，可以在空调系统的方案设计阶段充分考虑建筑的空调负荷，变以满足设计工况为主的静态负荷设计为全年动态负荷设计，合理配置机组。对于运行管理人员，在分析总结机组运行记录后，尽量使用机组能够处于最优的部分负荷运行状态。　　2．2冷

3、却水温的降低有利于制冷机组的节能运行，但是这样又会增大冷却塔的负荷，从而使其能耗增加，应尽量使机组在冷却塔与主机的能耗之和在最小的工况下运行。从测试结果可以看出，在30℃以下，制冷机组的冷却水进口水温对机组能耗影响不大；当水温为30.2℃时，其能耗指标比31.6℃时减少8.4%，比32.7℃减少12.4%。可见将冷却水温确定在约30℃时，对于提高冷水机组的能耗指标是较为有利的。　　2．3冷冻水温的高低直接影响空调系统的供冷品质，寻求合理冷冻水温不但要考虑冷水机组的性能，而且要兼顾空调末端设备的换热性能。降低水温对于空调箱中表冷器的换热是有利的：对表冷器的传热系数K值的改善影响不

4、大，主要是通过增大冷冻水与空气的温差来体现；但是降低水温会使冷水机组的制冷量降低，能耗指标增加，这是不利的。从测试的结果可以看出将空调的冷冻水温设定在约7.5℃是较为合理的，不但可以确保合理的水-空气传热温差，也可以使冷水机组的运行较为经济，这与平常要求的空调冷冻水温度设定在7.0℃是较为吻合的。　　2．4浦东国际机场候机楼现在不是24小时连续工作的，并且为其服务的综合区也是间歇工作的，对于能源中心的冷水机组来说会出现两个负荷高峰：一是出现在早晨开机时需要额外负担建筑的蓄热负荷。在处理第一个负荷高峰时，应尽量减少围护结构的得热及室设备得热，所以结合机场航班的情况确定合适的开机时

5、间是非常重要的。目前将开机时间确定在凌晨六点是较为合理的，此时室外的空气干球和湿球温度较低，太阳辐射得热也较小，室内由于灯具和电梯等设备不运行也可大大减少设备的发热；干球温度较低对减少围护结构的得热有利，而湿球温度较低则对冷却塔的工作有利。从测试的结果可以看出降低冷却水温能提高主机的COP值，对于制冷主机的节能是很有利的。第二个高峰负荷是机组的不利运行工况。　　2.5目前机场的客流量远没有达到2000万人次/年的设计值，如果考虑送客人数，机场还会增加1500万人次/年，假设每人在机场平均停留1h，机场每天工作16h，则考虑人数增加所带来的人员发热负荷及新风负荷共是357RT，与

6、目前正常使用所需要的12000RT相比，增加约3%。所以预计达到设计旅客流量后的空调主机负荷基本可以维持不变。　　2．6主机是空调系统的必要组成部分，主机的节能要结合冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、空调箱、风机等设备来综合考虑，在共同运行的所有设备之间寻求最佳期的配置，而不能孤立地考虑单个设备的节能运行。对于大型空调系统，在有可能的情况下，尽量采用DHC的有效节约空调系统的能耗，主机的调试测试工作已充分证明大型空调制冷机组的优越性。可以采用多种能源驱动的方式，以确保工程实际运行的可靠性和经济性。此外空调系统的节能运行应有自动控制系统的配合，提前进行能耗预测是确保空调系统积极节能的有

7、效手段，因此发展CFD技术，利用标准年的气象资料，结合空调建筑的负荷特点，参照已有的运行纪录，进行全年的能耗动态模拟是非常有必要的。　　3水泵的经济运行模式分析　　　　水泵是冷量输送系统中的主要动力设备，其能耗可达整个空调系统能耗的四分之一左右，因此水泵的节能也是系统节能工作的主要内容。目前在实际工程中，消耗的参数往往与实际情况相关较大，主要原因有以下几点：一是设计时留的裕量较大，尤其是水泵的扬程偏大，这样在实际运行时工作点发生偏移，流量和功率都增加，一般是通过管路中的阀门进行调整；二是水泵