连载十 | 88805·pccn新蒲京冰蓄冷技术设计与应用
2022-12-16
88805·pccn新蒲京冰蓄冷自动控制系统设计
本系统实现冰蓄冷机房中央空调系统的自动监控运行，在系统安全可靠运行前提下，以满足末端用户供冷需求为根本。系统从冰蓄冷机房制冷、稳定输冷和末端用户稳定供冷三个环节进行控制，在满足用户舒适性要求下，对系统进行优化，使系统运行于最佳工况，实现经济运行。由于中央空调系统能耗中最主要的组成部分为冰蓄冷机房内的能耗，加之冰蓄冷系统的复杂性，监控系统的成功与否将直接影响中央空调系统的正常运行，并直接决定了建筑能耗高低。
监控系统是冰蓄冷系统的核心组成部分，承担着将冰蓄冷系统内各主要设备以及其他子系统组合成一个合理运行的、具备复杂功能的“有机整体”的重要使命。
设计依据
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000
《民用建筑电气设计规范》 JCJ/T16-92
《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87
《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232-82
《工业自动化仪表工程施工及验收标准》GBJ93-86
《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85
业主要求及暖通工艺图纸
监控对象
通过本监控系统能实现冰蓄冷机房内所有机电设备在无需借助外部检测手段，满足供冷要求的情况下的全自动化控制与管理，达到尽可能降低能耗和电力费用的优化要求。
88805·pccn新蒲京编制了各运行模式对应的控制说明，系统监控点的设定值，蓄冷－释冷周期运行策略；可根据日、周、月及全年负荷变化、电价变化及运行费用变化情况，调整日、月及全年运行策略。
监控内容
1） 监视冰蓄冷系统设备的运行、故障状态和参数：包括开关状态、手动/自动状态、运行状态、故障状态、温度、湿度、流量、压力、阀门状态等。
2） 对设备进行启停控制及参数设定（需授权）。
3） 设备的运行记录、维护状态等。
4） 能源消耗及占用状况的统计信息和图表。
5） 根据用户需求、电价政策及设备状态而定的设备运作安排。
6） 提供已编制的自控程序及应用软件的信息，信息内容包括：编制内容、编制者姓名、编制时间和修改姓名、时间和修改内容。
7） 提供系统操作员确认各类报警信息的时间及确认人姓名的资料。
8） 提供设备所需的各类报表文件。
9） 室内外环境参数通过信息发布系统实时发布。
10） 根据物业设施管理系统登记的预约时间，提前开启相应空调，延时关闭空调。
11） 监测内容不限于以下：
◆蓄冰槽进、出口溶液温度、流量、压力、蓄冰量、蓄冰池液位；
◆制冷机组进、出口温度、压力，冷机的运行状态及乙二醇、冷却水的流动状态；
◆板式换热器双侧进、出口温度显示与控制；
◆冷却水供回水温度、流量、冷却塔风机启/停、手/自动状态；
◆冷冻水供、回水温度、压力和流量；
◆水泵的运行状态、手/自动状态、故障状态；
◆变频器电源状态、手/自动状态、变频器频率、故障状态；
◆电动阀门的控制、阀位反馈；
冰 蓄 冷 案 例 分 享
杭州青山湖科技城区域能源站
盘管现场图
需求挑战
青山湖科技城区域能源站供能半径为1000m，总供能面积80多万平方，采用外融冰冰蓄冷技术，其中一期、二期（已建成）供能面积60万平方，目前实际已接入供能面积约35万平方。区域能源站现有供能对象为各研究院所科研办公楼等，是青山湖科技城核心办公圈。
88805·pccn新蒲京解决方案
能源站建筑面积5450平方；
夏季设计冷负荷为58382kw,冬季设计热负荷为26600kw
1）主机上游分量蓄冰的外融冰蓄冷系统；
2）5台双工况离心式制冷主机（制冷量6330kW/1800RT）
3）9个蓄冰槽，总蓄冰量46848RTH，占全日冷负荷35%。
4）1台地源热泵基载主机（制冷量713kW，制热量712kW）(176个100m深双U埋管）
运行效果
自2015年正式投用以来，该能源站参与电力响应需求，全年系统总耗电量中低谷电占比超过80%，夏季设计日移峰填谷比例超过35%，削峰率超过50%，利用峰谷电价节约运行电费25%以上。相对于终端用户各自独立建设供冷供热能源站，节约投资33%，年供冷总耗电量降低20%，年供冷热运行费用降低约30%，全年CO2、SO2、NOx、烟尘排放量减少33%，取得了较好的经济效益和社会效益。
