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1.3区域供冷方式的确定依据
该项目入选了国家住房和城乡建设部首批智慧城市建设试点,在规划之初便将生态、低碳等要求纳入了总体规划,并采用“统一规划、统一开发、统一建设、统一管理”的建设模式。与此相应,区域建筑能源供应系统需结合区域特点因地制宜,在合理有效利用区域能源资源的前提下提高能源利用效率,同时满足控制灵活、安全可靠等要求,从而为商务区功能的正常运转提供有效保障。
该项目所在商务区具有以下特征:
1)核心商务区建筑密度大、容积率高,整体区域用地面积相对较小,供冷系统应尽量减少用地。
2)数据中心、星级酒店、大型商场等对温湿度有特殊要求,需全年不间断供冷,对能源保障和服务水平要求较高。
3)规划区附近的热电厂发电余热量较大,并且规划区域周边有建成的市政热力管线,便于利用热电厂的发电余热为规划区供冷,实现能源的梯级利用。
4)北京市峰、谷电价差较大,若建设区域供冷系统,可采用冰蓄冷技术实现电力的削峰填谷。
综合以上各方面考虑,同时为提高能源的利用效率,实现整个规划区的绿色低碳,在区域能源系统的设计中充分依托附近的热电厂,以吸收式制冷技术为手段利用发电余热实现能源梯级利用,以冰蓄冷技术为手段实现电力的削峰填谷,将2种技术有机结合,形成基于热电厂余热利用的复合型区域供冷系统。
2复合型区域供冷系统设计与运行策略
2.1冷源方案
该复合型区域供冷系统冷源的制冷流程如图1所示。该制冷流程分为三级:溴化锂吸收式制冷机组位于系统上游,利用热电厂余热对来自用户端换热器的冷水回水进行第一级冷却;冰水双工况机组位于系统中游,白天对冷水回水进行第二级冷却,夜间则以制冰工况运行;蓄冰槽位于系统下游,对冷水回水进行第三级冷却,实现大温差供冷,以减少区域供冷管网的输配能耗并满足用户末端低温送风的需求。
根据园区用户的功能特点和要求,在各能源站设1台常规电制冷机组,承担夜间负荷。该机组在整个系统中属于第一级冷却,与溴化锂机组并联。在空调工况下,常规电制冷机组的制冷性能系数比双工况主机高,因此常规电制冷机组在白天也参与运行。空调冷水白天设计供回水温度为1.1℃/2.2℃,夜间设计供回水温度为5℃/12.2℃。各级冷却过程均通过控制旁通流量来控制冷水的出水温度(旁通管在图中未示出)。采用图1所示的制冷系统时,系统在全年不同时段的运行工况如表4所示,各工况下对应阀门的启闭情况如表5所示。
图1复合型区域供冷系统制冷流程
此外,供冷管网与末端用户采用间接换热的形式,在每个用户端设有换冷站,用户可按需求得到二次侧冷水温度。
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