水蓄冷运行

唐山盛世花园酒店工程

空调水蓄冷、免费生活热水制备

控制策略

（方案第三稿）

编制单位：秦皇岛北辰制冷有限公司

编制日期：2014.8

1 蓄冷空调系统简介

本工程为唐山盛世花园酒店项目，酒店位于河北省高新技术产业园区许鄄子村——高新区建设北路东侧、荣华道南侧。总建筑面积75200m2，地上23层，地上建筑面积51300m2；地下3层，地下建筑面积23900m2。是集客房、餐饮、会议、娱乐、商旅服务为一体的五星级酒店。属于一类高层建筑物。

本项目为盛世花园酒店中央空调、通风系统及生活热水供应项目，系统冷源采用水蓄冷及热回收机组免费热水技术。

本水蓄冷系统项目包括有两台制冷量为2813KW基载离心式冷水机组及一台制冷量为1230 KW 的热回收型螺杆式冷水、生活热水两用机组，夜间谷电时段分别向蓄冷水槽（室内外消防水池兼用）蓄冷，同时制备生活热水。蓄冷水槽总容积为950立方米，盛夏季（一般6月初至9月上旬）蓄冷温度为4-12℃，其蓄冷能力为7870 KWh，初夏或夏末季（一般供冷开始至5月末及至9月中旬至供冷结束）蓄冷温度为5-14℃，其蓄冷能力为8850 KWh；夏季热回收机组提供加热热源温度为54℃，生活热水供应温度为54℃，生活热水制备量165立方米。

水蓄冷空调系统与常规空调系统不一样，常规空调系统的冷源主要是冷水机组，而水蓄冷空调系统的冷源包括冷水机组和水蓄冷装置。因此，不像常规系统只有单一的制冷模式，水蓄冷系统具有多个运行模式，多个模式之间通过自控系统进行自动切换。在蓄冷模式时，系统要考虑制多少时间的冷水，制多少量的冷水，在放冷模式下，系统更需考虑如何运行冷水机组，如何分配释冷量来满足负荷。这些，单单靠操作人员操控显然是不合理的，一般水蓄冷系统都需要一套配套的自控系统，来保证正常的运行。

设计合理的水蓄冷系统可以做到系统配置合理，系统控制简单，而运行费用最省。为用户提供更舒适、更方便的酒店环境，从而提升酒店档次，并且达到节省人手，减少费用支出的目的，大大减轻用户在使用过程当中管理上的麻烦，用户可以更好地集中精力管理其它更多的事情。

2 水蓄冷、免费生活热水系统运行策略

2.1. 系统流程说明

蓄冷系统按分量蓄冷设计，冷水机组主机与水蓄冷装置采用并联方式。在设计日，时段11:00-18:00时，采用主机优先的运行模式，当冷水机组冷量不够时，由水蓄冷装置释冷补充供冷；在部分负荷和过渡季节时，采用水蓄冷装置释冷优先的运行模式，当冷量不够时，再由冷水机组补充供冷，这样可以最

大限度的节省运行费用。

夜间（夜23:00-晨7:00）：

根据预设的时间表，系统自动进入双工况热回收螺杆冷水机组机组蓄冷模式。此时，蓄冷泵工作，将蓄冷水槽中水循环至双工况热回收螺杆冷水机组机组，温度降至蓄冷装置要求的温度，一般系统会设定主机出口温度为制冷4.0℃（可调，在初夏或夏末季节设为5.0℃），而后进入蓄冷水槽。而双工况热回收螺杆冷水机组冷凝器侧产生的高温热水通过生活热水加热泵储存于专用水箱内，随时可向大楼提供生活热水。此部分工艺流程说明详见2.2.1.部分相关内容。

当夜间大楼有冷负荷时，启动基载冷水机组及冷冻水一、二次循环泵工作，为系统供冷，盛夏季供水温度为7℃（可调），回水温度为13℃（可调）。当系统冷负荷小于420KW时，关闭基载冷水机组及冷冻水一次循环泵，启动释冷泵工作，通过板式热交换器由双工况热回收螺杆冷水机组为系统供冷，盛夏季供水温度为7℃（可调），回水温度为13℃（可调）。

白天：

流程中设有板式热交换器，用以将蓄冷水槽侧的低压水与通往空调负荷侧的高压力水回路隔离开。蓄冷水槽供冷时段，通过改变释冷循环泵频率进而改变释冷水循环量，经由释冷板式热交换器将空调负荷侧系统循环的水温度降到所需要的温度，盛夏季供水温度为7℃（可调），回水温度为13℃（可调）。同时，保证蓄冷水槽的低压力水仅在蓄冷(热)装置循环中流动，而不流入空调负荷回路中，可避免两个系统压力差异大，造成空调负荷侧水系统倒空。从集水器来的冷冻（热）水经由电动调节阀根据控制信号指令分配，一部分流经释冷板式热交换器，一部分流经冷水机组，使其供水温度达到设计温度，盛夏季供水温度为7℃（可调），回水温度为13℃（可调）。

2.1.1. 负荷平衡表

100%设计日逐时冷负荷

设计日冷负荷平衡表

本系统采用时间表为主，比例控制控制为辅的控制方法。时间表控制就是根据预设时间表，并比较建筑逐时冷负荷与设计日建筑逐时冷负荷比例范围控制主机投入，同时比较蓄冷装置的剩余冷量和释放率，按单位时段调节主机与蓄冷装置的投入比例，投入比例可以通过调节限定的制冷机制冷量，或调节限定的蓄冷装置释冷量实现。此策略在部分负荷时可以有效的调整系统运行模式，实现系统的优化控制。

100％设计日冷负荷

空调冷源100%设计日系统运行图(略)

设计日部分负荷时负荷平衡表

美国制冷协会(ARI)根据大量统计得出的数据估算，测出按设计日负荷运行的时间仅占总运行时间的1%，大部分时间，系统都在部分负荷情况下运行。当天气发生变化，日负荷变小时，系统会自动调整1#基载冷机、2#基载变频冷机、3#双工况冷机和蓄冷装置供冷四者之间的冷负荷分配，使系统在蓄冷装置优先模式下，最大限度的节能运行费用。以下分别是75%、50%和25%的负荷分配表。

75％设计日冷负荷

75%设计日冷负荷平衡表

空调冷源75%设计日系统运行图（略）50%设计日冷负荷

50%设计日冷负荷平衡表