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关于超高层建筑的多能源系统控制策略研究 【摘要】通过分析某超高层建筑多种冷热源配置，本文提出了多种能源架构，并 进一步研究了多能源管理系统的运行控制策略。 【关键词】超高层、多能源、冷热源 Control strategy research of Multi—energy system on Extra-high building Yang Tongqing Abstract: In this paper，by analyzing the cold and heat sources of a extra-high building ，a control structure of multi—energy system is disigned， and the operation control strategy is researched. Key words: cold and heat sources、multi—energy system、extra-high building 1. 前言 冷热源是空调系统的重要组成部分，其设计合理与否，直接关系到空调系统 的使用效果、运行的经济性等问题。目前，中国大陆已有的建筑物中，多数采用 常规电制冷作为空调系统的冷源，随着能源价格越来越昂贵，冰蓄冷、水蓄冷、 地源热泵、水源热泵、三联供、冬天免费制冷等选项也开始进入人们视线，甚至 有的已经比较大规模使用了。 各种冷源和热源形式既有单独运作的，也有经过组合形成多种能源技术的中 央冷热源系统。针对不同建筑物，设计出适应的能源设备组合形式，并制定出确 实可行的运行策略是至关重要的节能措施之一。 2. 超高层建筑多种冷热源设计 以笔者正在参与建设的某超高层大厦为例，其高度超过600 米，建筑面积将 近60 万平方米，建成之后将成为中国最高建筑物之一。 本项目的空调冷源由高区和低区两个能源中心分别提供，低区能源中心为低 区建筑空间 （B5F-51F 层）的空调系统供冷，高区能源中心为高区建筑空间 （52 层-124 层）的空调系统供冷。热源全部由低区能源中心提供。 各种冷热源系统先各自进行独立控制，然后构建集成多能源管理系统，再通 过IBMS 与BA 系统管理的空调系统联动。本文仅涉及低区能源中心的设计。 2.1 设备配置方案 在地下一层的低区能源中心设置了三联供机组、常规电制冷机、冰蓄冷、地 源热泵、冷却水免费供冷、租户后备冷源（冷却水，配应急电源）、蒸汽锅炉等 冷热源形式，各系统的组成及设备配置分别如下所述： 2.1.1 冰蓄冷系统 冰蓄冷系统配置了三台双工况离心式电制冷机及蓄冰总容量为 26,400TRh 的冰盘管内融冰蓄冰槽。冰蓄冷系统通过板式换热器向大厦低区提供6°C 的冷 冻水，冷冻水回水温度为13.5°C。板式换热器与上述常规离心式电制冷机并联 设置，共同向大厦低区供冷。双工况离心式电制冷机在空调工况下的制冷量为 6,329kW。 2.1.2 地源热泵系统 本项目采用地源热泵系统。地源热泵共有 127 根能源桩，有效护岸热桩长 34 米。 地源热泵系统与低区能源中心的其他空调冷、热源系统配合使用，夏季预冷 低区空调冷冻水的回水，冬季预热低区空调热水的回水。在低区能源中心设置螺 杆式地源热泵机组一台，夏季其运行工况的制冷量为191kW，冷冻水供回水温度 为7℃/10.2℃，冬季其制热量为302kW，热水供回水温度为51℃/46℃。 2.1.3 三联供系统 采用两台燃气内燃机作为三联供系统的原动机，每台燃气内燃机的天然气耗 量为274Nm3/h，发电量为1,065kW （10kV），所发电量并入大厦内部电网。二次 侧的热水夏季作为热水型溴化锂吸收式制冷机的热源，用于空调供冷；冬季作为 热水型溴化锂吸收式制冷机的热源，用于空调供冷，或通过水－水板式换热器进 行热交换后用于空调供暖。热水型溴化锂吸收式制冷机总共配置两台。 2.1.4 常规电制冷机 低区能源中心配置了三台常规离心式电制冷机，两大一小，两种常规离心式 电制冷机的制冷量分别为3,900kW 及2,150kW。制冷量为3,900kW 的两台常规离 心式电制冷机中，有一台配 50％负荷的应急电源。制冷量为2,150kW 的常规离 心式电制冷机配