vb区域供冷(DCS)系统及区域供冷供热(DHC)系统评介和探讨

85INSTALLATION2024.1柴新元 赵毅 李晓斌 郭建伟（山西省安装集团股份有限公司 太原 030032）摘 要：本文以潇河国际会展中心能源岛项目为例，详细介绍了DCS控制系统的结构、主要配置以及在智慧能源管控系统中的功能实现等。

DCS系统对传统能源利用和管理进行系统升级，具有操作的先进性和管理的智能化，其应用为建设更安全、更高效、更经济、更环保的现代化智慧能源管控系统提供有力的保证。

关键词：集散控制 光纤环网 通讯网络 数据处理模型中图分类号：TU71 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2024）01-0085-03DCS控制系统在智慧能源管控系统中的应用为实现2030碳达峰、2060碳中和的“双碳”重大战略目标，山西安装集团打造“现代工程服务商”为引领、形成“智慧能源供应商”“低碳项目运营商”赋能的“一核两翼”战略布局。

利用互联网+、物联网、大数据分析、云计算等新概念和新技术，凭借领先的技术优势和丰富的建设经验，应用DCS控制技术对传统能源利用和管理进行技术融合升级，建设更安全、更高效、更经济、更环保的现代化智慧能源管控系统。

基于DCS的智慧能源系统架构主要为：对能源岛前端智能感知设备的监控、LCU控制、中控系统、云平台控制系统。

实现能源系统分散操作、集中控制，提高能源系统整体运行效率。

1 工程概况潇河国际会展中心能源岛项目为潇河国际会议会展中心配套工程（见图1），建设地点位于潇河北岸、潇河北路东侧、潇河国际会议会展中心西侧，建筑占地面积2573.2m 2，总建筑面积5125.05m 2。

本工程地上一层、地下一层，建筑高度6.9m，结构形式为钢筋混凝土框架结构。

项目总供热负荷41MW，供冷负荷41.39MW，过度季热负荷1.45MW，利用中深层地源热泵机组、浅层地源热泵机组、热水锅炉、高效制冷机组实现多种能源的优势互补（其中以地热资源为主，燃气资源用作调峰），同时辅助以热水蓄热蓄冷技术，降低能源消耗及运营成本，供冷供热面积48.5万m 2。

区域供冷与分散供冷的经济比较区域供冷的概念区域供冷系统 ( District cooling system, DCS)是指为满足某一特定区域内多个建筑物的集中空调冷热源需求, 由专门的大型冷冻站集中制造冷水 (冷却水或冷冻水 ), 通过区域管道供给的 1个或多个需冷单位的中央空调冷热源系统。

区域供冷系统由冷源、制冷站、输配管网和末端用户4部分组成(见图1)。

区域供冷的优点（1）节能：区域供冷以大型制冷机组代替家庭安装的分散式空调, 提高了制冷效率、能耗比。

（大型制冷机组的能效比高达4.0 , 甚至可达5.0以上。

现有的分散式空调平均能效比还达不到2.2。

）同时, 同一区域供冷系统给不同功能的建筑供冷,减小了各用冷单位的同时使用系数, 制冷机组的装机容量比传统制冷系统低20%左右。

通过对不同功能建筑的组合, 使系统负荷保持在相对稳定的水平。

（2）缓解电网压力：区域供冷技术与蓄冷技术相结合, 减少制冷机主机容量, 降低制冷设备初投资。

制冷装置,利用夜间用电低谷时段制冰,白天用冷高峰时段融冰供冷,从而极大地降低高峰用电量,有效地调整用电结构,减少电网负荷,用户还利用峰谷电价差节约运行费用。

（3）保护环境：区域供冷系统的使用可有效地降低氟利昂和温室气体排放，减少分散式空调系统造成的城市热岛效应。

（4）改善建筑物外观、降噪实例分析：以某个小区为模型, 对分散式空调系统和区域供冷系统进行综合比较。

该小区内的建筑类型包括办公楼、酒店及住宅, 总建筑面积约为4m ,分布较为集中且满足区域供冷的条件。

该地区冬暖夏热供10 210冷时间为5个月。

按现行《采暖通风空气调节设计规范》的规定, 夏季空调室外设计干球温度采用历年平均不保证 50 h的干球温度, 结合该地气象参数进行逐时冷负荷计算,计算得出夏季空调冷负荷指标为36W /2m。

从两者初投资、运行费用、使用年限整体综合比较，预期如下：此表不含空调系统在使用年限内产生的其他空调费用。

区域供冷系统管网优化设计方法及应用在社会经济的发展过程中，人们生活水平不断提升，区域供冷系统展现出了极大的优势，区域供冷系统建设情况也成为国家经济水平发展的主要衡量指标之一，在我国区域供冷系统建设过程中，主要以DCS系统输入管网为组成构件，其具有结构复杂、规模大、投资大的特征。

为了保证区域供冷系统管网建设项目的有效开展，本文根据现阶段区域供冷系统管网优化设计方法，对区域供冷系统管网优化设计方法的实际应用进行了简单的分析。

标签：区域供冷系统；管网优化设计前言：区域供冷主要是在一个建筑群设置集中的制冷站制备空调冷冻水，然后利用循环水管道系统向各座建筑提供空调冷量。

区域供冷建筑内不必单独设置空调冷源，从而可以在一定程度上降低冷却塔的数量。

而由于各座建筑的空调负荷不可能同时出现峰值，则制冷机的装机容量会低于分散设置冷机时总的装机容量，从而降低冷机设备资金损耗，因此对区域供冷系统管网优化设计应用非常必要。

1、区域供冷系统管网优化设计方法1.1蚁群算法蚁群算法主要是通过对蚁群个体行为的研究分析，得出蚂蚁个体可通过外激素开展信息传递工作，而通过外激素这一物质的遗留、感知，可为整体蚁群活动提供有力的指导。

由此可得出在路径一致的情况下，蚂蚁通过频率越大其选择该路径概率会适当增加，而基于这一原理而产生的蚂蚁算法主要应用于分布式算法与相关算法结合运算模式。

在区域供冷系统管网优化设计过程中，蚁群算法可以利用管网费用造价、维护费用、循环泵电费用等相关费用在管网使用年限内的年折算费用，优先选择最小的管网布置方式。

1.2模拟退火算法模拟退火算法主要依据自然界生态规律，而产生的模拟进化算法，其主要是在局部搜索算法的基础上，进行了进一步拓展。

通过退火思想与组合优化领域的融合，可获得大规模优化组合的措施，如NP完全问题等，在Metropolis接受准则的指导下可促使整体算法在多项式时间段内得出近似最优解[1]。

模拟退火算法主要是利用冷网平面优化的方式，结合图论理论多中位原理，对多冷源供冷系统内部的约束因素、变量进行了统一分析，从而便于区域供冷系统的选址、运行的最优方案进行推论。

以三联供为核心的天然气分布式能源系统探讨作者：周高杭来源：《科技风》2016年第21期摘要：相对于传统热电联产，以三联供为核心的天然气分布式能源系统能效更高，其直接分布在用户端，在用户端附近燃烧燃料用于发电，发电的余热用于供热和制冷，天然气分布式能源系统可以同时向用户提供电能、热能以及制冷。

关键词：天然气；分布式；能源分布式能源系统（DES）其特点是分散，模块化以及小规模，可以单独输出电能、热以及冷，分散在用户附近，这一点和传统的集中供电方式形成鲜明对比，分布式能源系统就是一个高效热冷电且安装在用户端的三联供系统。

分布式能源涉及众多技术，例如风能技术，太阳能技术、燃料电池技术以及燃气技术，相对而言，天然气冷热电三联技术更成熟，且经济效益更优，因而得到最为广泛的应用。

二十世纪七十年代，为了应对当时出现的能源危机，美国率先开发和利用了冷热电三联供电，在当今世界，美国依然是CCHP技术最先进的国家，由于冷热电三联供电在美国的极大成功，二十世纪八十年代，很多发达国家也开始引入冷热电三联供电系统。

一、区域型和楼宇型天燃气分布式能源系统按照天热气分布式能源系统的供能范围，可以将该类系统简单分类为区域型天热气分布式能源系统（DCHP）和楼宇型天热气分布能源系统（BCHP）两种。

区域型天热气分布式能源系统（DCHP）供能的区域更广，例如大学城、商业以及工业园区等等，由于供能的范围比较大，区域型天热气分布式能源系统一般会建立相对独立的能源供应中心，使用容量较大的机组，在建设DCHP时，不仅要考虑冷热电供应的内网设备，还需要考虑冷热电供应的外网设备。

DCHP的装机容量一般在MW级别。

楼宇型天热气分布能源系统（BCHP）顾名思义其供能范围特定为楼宇也即建筑物，例如商厦、写字楼和一些综合性建筑，BCHP一般不需要建设单独的能源供应中心，能源供应机房一般直接安置在建筑内，使用容量较小的机组，楼宇型天热气分布能源系统（BCHP）装机容量一般在KW级别。

浅谈暖通空调节能及新技术问题[摘要]暖通空调系统的节能已经不再是新兴问题。

随着现代人们的生活理念和方式的多样化细节化，对于建筑物内的环境要求也日益增加。

舒适和高品质的居住环境成为人们追求的趋势。

本文从暖通空调节能的意义入手，分析了暖通空调节能方面存在的主要问题，并提出了解决暖通空调节能问题的措施。

[关键词]暖通，空调，节能，新技术，运行管理中图分类号：te08 文献标识码：a 文章编号：随着暖通空调的广泛应用, 暖通空调系统的能耗进一步增大。

现有空调系统的能耗是惊人的,如果我们不加以关注的话,能源的消耗将让每个人心痛。

如果采用节能技术,现有空调系统就有可能节能20%~50%,。

下面就对暖通空调的节能做一下简单的探讨：一、.暖通空调节能意义随着人民生活水平的提高，我国建筑能耗总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例已高达65%，其中采暖空调能耗约占建筑能耗的99%，占全社会能耗的20%。

我国每年建成大量建筑物，据预测，到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。

而我国建筑能耗浪费严重，为欧洲的3.8倍，特别是政府办公建筑浪费更甚，全国办公建筑能耗相当于全国农民的能耗。

因此国务院要求建设部抓紧解决建筑节能问题，建设部在已颁布的一系列建筑节能设计、检测标准的基础上，又开始制订《公共建筑节能设计标准》。

随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，暖通空调系统得以广泛应用，用于暖通空调系统的能耗也将进一步增大，这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。

根据暖通空调行业的研究成果。

现有空调系统的能耗是惊人的。

但如果采取相应的节能技术，使现有空调系统节能20％一50％完全可能。

因此在暖通空调系统中考虑节能，意义十分重大。

二、建筑环境对空调节能的影响建筑环境是影响空调能耗的重要因素，从建筑环境着手考虑是解决空调节能间题的关键。

建筑环境包括室外环境和室内环境。

三、.暖通空调新技术：1、空调水系统变频变流量技术：中央空调的冷负荷随环境温度和使用面积的变化而变化，定流量水系统的水泵电机基本是满负荷运行，形成大流量小温差的现象，针对这种效率低，能耗大的情况，采用空调水系统变频器控制冷冻水泵电机运行，使冷冻水的流量与冷负荷成正比例的变化，收到良好的节能效果，经济效益显著。