前海区域供冷系统设计施工实践2

前海区域供冷系统设计施工实践2第一页，共54页。一、前海区域集中供冷项目背景二、前海2号区域集中供冷站项目三、前海4号区域集中供冷站项目四、区域集中供冷项目的技术研究第二页，共54页。一、前海区域集中供冷项目背景第三页，共54页。一、前海区域集中供冷项目背景第四页，共54页。一、前海区域集中供冷项目背景第五页，共54页。一、前海区域集中供冷项目背景1、前言前海地区地处珠江口东岸，深圳市蛇口半岛西部，毗邻香港，是珠三角湾区穗\深\港发展主轴上的重要节点，在区域功能结构布局中具有战略地位。根据《前海综合规划》，前海合作区将以人本、创新、生态理念为指导，开创产城融合新模式，致力发展为滨水个性之城、紧凑集约之城，产业活力之城与低碳生态之城。第六页，共54页。一、前海区域集中供冷项目背景1、前言《前海深港现代服务业合作区总体发展规划》中明确要求“大力发展绿色交通、绿色建筑，积极推动可再生能源、节水和水循环利用等项目建设，将前海建设为以低能耗、低污染、低排放为标志的节能环保型城区”。前海合作区总占地面积约15平方公里，分为22个开发单元，规划总建筑面积约2700万平米，每个开发但单元的商业办公酒店建筑面积占总建筑面积的60%~85%，非常适合规划区域供冷系统。第七页，共54页。一、前海区域集中供冷项目背景2、前海总体规划桂湾片区--商务中心片区前湾片区--综合发展片区妈湾片区--保税港片区宝安中心区--宝安区的政治、经济、文化、体育和信息中心大铲港--综合物流服务区第八页，共54页。一、前海区域集中供冷项目背景根据《前海合作区区域集中供冷系统规划布局方案》，前海合作区内12个开发单元纳入区域集中供冷范围，需设置10个集中供冷站。其中桂湾片区设置4个冷站，冷站布局如图所示。2、前海总体规划第九页，共54页。3、桂湾片区区域供冷规划一、前海区域集中供冷项目背景桂湾片区为最早开发的区域总供冷面积约800万平方米规划建设4个制冷站总制冷量约15万RT第十页，共54页。4、前海区域集中供冷的节能减排效果一、前海区域集中供冷项目背景前海合作区规划的区域供冷系统与单栋建筑采用分散的空调冷源相比，对环境有以下贡献：前海合作区采用区域供冷系统每年可节约1.3亿度电；减少使用约6万吨标准煤；减少约16万吨二氧化碳排放量，相当于2.5万公顷/年森林碳归能力；减少约500吨二氧化硫排放量；减少约1600万吨冷却塔的飘水补水量；第十一页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目第十二页，共54页。1、前海2号冷站介绍二、前海2号区域集中供冷站项目前海2号区域集中供冷站主要负担二单元供冷。覆盖二单元内面积210万平方米建筑以及五单元内35万平方米建筑供冷站为附建形式，布置在卓越前海壹号的建筑单体内。第十三页，共54页。1、前海2号冷站介绍二、前海2号区域集中供冷站项目

典型设计日(工作日)逐时用冷需求需要结合电价和负荷特性完善运行策略电价曲线第十四页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目冷站总建筑面积为8424平方米，其中蓄冰池面积3784平方米，制冷机房面积4640平方米。冷却塔布置在裙楼顶，占地约2500平方米。冷站尖峰供冷能力为46000RT，蓄冰量134400RT·h。1、前海2号冷站介绍第十五页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目1、前海2号冷站介绍第十六页，共54页。1、前海2号冷站介绍二、前海2号区域集中供冷站项目第十七页，共54页。2、冷站机房设计冷站南北侧放置主机，中间放置水泵及板换；冷站布置充分考虑吊装方案及分期建设；一期二期冰池主吊装口第十八页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目3、冷却塔设计冷却塔布置图如右图所示：一期二期第十九页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目3、冷却塔设计冷却塔噪声模拟第二十页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目3、冷却塔设计冷却塔消声器消声目标为工业2类标准：昼间60dB(A)，夜间50dB(A)第二十一页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目3、冷却塔设计冷却塔景观设计第二十二页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目3、冷却塔设计冷却塔景观设计第二十三页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目3、冷却塔设计冷却塔景观设计第二十四页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目4、全生命周期BIM方案考虑BIM综合应用内容场地建模管线综合管线改迁交通疏解实时漫游辅助算量生成图纸协同设计孔洞检查碰撞检查BIM设计及施工应用：设备及管线综合等BIM模型碰撞检查报告关键节点三维动画模型VR虚拟展示设备信息管理，数字化交付BIM工程量统计虚拟施工，5D工程管理第二十五页，共54页。二、前海2号区域集中供冷站项目4、全生命周期BIM方案考虑第二十六页，共54页。BIM在2号站的应用第二十七页，共54页。参数化管理设备；设备接口管理；设备和故障点查找，实现三维定位；维护管理，备料管理；能源供给智能化管理。维护流程示意设备定位示意4、全生命周期BIM方案考虑

二、前海2号区域集中供冷站项目第二十八页，共54页。三、前海4号区域集中供冷站项目第二十九页，共54页。三、前海4号区域集中供冷站项目1、前海4号冷站介绍

前海4号冷站为附建形式，位于前海交易广场地块内。该地块建筑面积为60万平方米，为一个商业、公寓、酒店、办公综合体。供冷面积220万平方米，服务交易广场、腾讯、云数据中心等重要客户。第三十页，共54页。三、前海4号区域集中供冷站项目1、前海4号冷站介绍

第三十一页，共54页。2、冷站机房设计

三、前海4号区域集中供冷站项目独特的扇形机房设计；蓄冰池及设备均按南北两部分分为两期；冷站面积7855㎡；冰池面积2475㎡；层高12m，综合利用垂直高度。蓄冰池制冷机房蓄冰池第三十二页，共54页。3、冷却塔设计

三、前海4号区域集中供冷站项目分散布置，有效分散噪声源；点对点针对性处理噪声对建筑的影响；充分考虑建筑造型需要，有效“隐藏”冷却塔。第三十三页，共54页。4、工艺创新性

冷站制冷工艺考虑应用流态冰技术。传热效率高、制冰速度快；（无冰层热阻）制冷系统COP高、能耗降低；（主机制冷蒸发温度较高）融冰速度快、负荷响应灵敏；（融冰时冰晶与水之间接触面积大，响应快）占地面积小、场地适应性强；（对蓄冰池的形状没要求）热交换系统简单、节省设备和材料费用；（可节省盘管式冰蓄冷设备的投入）可实现热泵式流态冰蓄冷系统（蓄冰、制冷、制热）三、前海4号区域集中供冷站项目第三十四页，共54页。4、工艺创新性

三、前海4号区域集中供冷站项目第三十五页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究第三十六页，共54页。1、区域集中供冷存在的质疑

四、区域集中供冷项目的技术研究冷水输送能耗高？

大型冷站占地面积大，不美观，与环境不协调？如何提高能源利用率？第三十七页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究2、冷水输送能效高的解决方案：分布泵

分布泵的优势：传统系统：满足最不利用户需求

非最不利用户用阀门消耗剩余压头多级泵系统：在用户侧设置三级水泵，避免产生剩余压头，节约运行耗电量图1传统系统水泵水压图图2分布泵系统水压图第三十八页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究2、冷水输送能效高的解决方案：分布泵

以前海4号站1号环路为研究路由，研究零压差点在不同位置时，冷站内对应的冷站内水泵扬程为多少、哪些用户侧因剩余压头不足而需要设置三级水泵，进而得到系统的运行耗电量以及初投资成本，最后再与传统的二级泵系统相比，即可得到年运行节约费用以及初投资节约费用（与传统系统相比）最高的零压差点位置，即可得到最优的分布泵系统设计方式。1234研究环路第三十九页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究2、冷水输送能效高的解决方案：分布泵

研究对象如下图所示以4号站1号环路为研究对象，分析零压差点从1-11变化时，年运行节约费用以及初投资节约费用（与传统系统相比）最高的零压差点位置。第四十页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究2、冷水输送能效高的解决方案：分布泵

零压差点在不同位置时系统节电率、年节约运行费用以及初投资节约费用备注：1.图中某些零压差点位置因出现“大流量小扬程”而导致无水泵型号可以匹配，不符合实际情况已经被直接删除，这些零压差点位置的系统节电率以及投资回收期也没有出现在结果图中。2.图中初投资费用为负表示分布泵系统关于水泵的投资费用要低于传统二级泵系统。通过在不同工况下的分析，分布泵比传统的二级泵节能约20~30%第四十一页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究3、冷站与环境的结合

冷站，特别是高度集中的冷却塔群，一直被人认为是类工业的产物。我们一直在思考，如何让冷站与环境和谐共处。第四十二页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究3、冷站与环境的结合

第四十三页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究3、冷站与环境的结合

第四十四页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究3、冷站与环境的结合

第四十五页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究3、冷站与环境的结合

第四十六页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究3、冷站与环境的结合

第四十七页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究3、冷站与环境的结合

第四十八页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究3、冷站与环境的结合

第四十九页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究4、资源梯级利用冷热电三联供技术第五十页，共54页。四、区域集中供冷项目的技术研究4、资源梯级