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一、工程概況
武漢國際會展中心（以下簡稱會展中心），位于漢口解放大道與京漢大道之間，是目前武漢市最具規(guī)模、配套設(shè)施最先進(jìn)的國際展覽、會議中心。占地面積7.69萬㎡，總建筑面積12.6萬㎡，地下五層，地下二層。展廳面積為4.7萬㎡，其中7000㎡超大型展廳一個，4000㎡的大型展廳五個及一批中、小展廳；會議面積2.1萬㎡,其中800座的大會議廳，除具有一般會議、放映、演出功能外，還具有同時進(jìn)行8種語言同聲傳譯的功能；另外配套有快餐廳、商務(wù)中心等。武漢國際會展中心已成為武漢市的又一標(biāo)志性建筑。
二空調(diào)冷熱源
會議展覽類空調(diào)負(fù)荷，隨會議和展覽的規(guī)模、內(nèi)容及時段的不同有很大變化。而且整個空調(diào)系統(tǒng)所耗電能也十分巨大，這就要求空調(diào)系統(tǒng)不但具有較強(qiáng)的應(yīng)變及調(diào)節(jié)能力，還應(yīng)具備一定的節(jié)能功效。而蓄能系統(tǒng)，能切實(shí)滿足上述要求。它是由主機(jī)及蓄能槽兩部分組成，能夠根據(jù)負(fù)荷變化情況靈活的進(jìn)行多種方式組合，提供空調(diào)所需冷熱負(fù)荷。它還具有很強(qiáng)的備用性，在電力有限的情況下，僅需很少的電量，通過釋能而滿足空調(diào)負(fù)荷的要求。
近年來武漢市推廣實(shí)施了分時電價政策，峰谷電價比值達(dá)到4：1。市供電局對采用蓄能系統(tǒng)的工程，不僅分時計量電價，還降檔收費(fèi)。根據(jù)電價政策，綜合其初投資、運(yùn)行費(fèi)用及投資回收年限等多種因素，會展中心空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源采用了夏季部分蓄冰，冬季全額蓄熱的方式。
1.空調(diào)蓄冰系統(tǒng)
會展中心空調(diào)設(shè)計日最高冷負(fù)荷為12230kw，全日總冷負(fù)荷為87870kWh。制冷主機(jī)采用美國約克公司生產(chǎn)的四臺1800kW雙工況螺桿式冷水機(jī)組，載冷劑為25%（質(zhì)量）乙烯乙二醇水溶液。蓄冰設(shè)備為美國BAC公司生產(chǎn)的蛇形鋼盤管，共24組，沉浸在鋼筋混凝土水槽內(nèi)。夜間制冰蓄冷，其盤管進(jìn)液溫度為-6℃，總蓄冷量35860kWh，蓄冰率為38%。白天供冷時，由板式熱器回來的11℃溶液經(jīng)制冷主機(jī)降至7℃，再進(jìn)入蓄冰槽，盤管出液溫度3.3℃。
考慮到系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性，蓄冰系統(tǒng)制冷主機(jī)位于上游的串聯(lián)方式，即經(jīng)板式換熱器回來溫度較高的乙二醇溶液先進(jìn)入制冷主機(jī)降溫，再到蓄冰槽降至空調(diào)負(fù)荷所需的溫度。較高溫度的溶液先進(jìn)入制冷主機(jī)，可以提高制冷主機(jī)效率，降低裝機(jī)容量，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。與常規(guī)空調(diào)相比，會展中心制冷主機(jī)裝機(jī)容量減少41%，冷凍站內(nèi)配電容量減少36%。
系統(tǒng)運(yùn)行通過閥門控制，可實(shí)現(xiàn)蓄冰槽單獨(dú)融冰供冷、雙工況制冷主機(jī)單獨(dú)供冷、蓄冰槽與雙工況制冷主機(jī)聯(lián)合供冷等不同運(yùn)行模式。圖1為設(shè)計日冷負(fù)荷平衡圖，圖2為蓄冰空調(diào)系統(tǒng)流程圖。系統(tǒng)運(yùn)行策略實(shí)行優(yōu)化控制，在設(shè)計日工況采用制冷主機(jī)優(yōu)先，為降低運(yùn)行費(fèi)用，在峰值電價時段，只開三臺制冷主機(jī)，平價時段四臺制冷主機(jī)全開，冷負(fù)荷不足部分由融冰補(bǔ)充。非設(shè)計日工況采用融冰優(yōu)先，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測及實(shí)時監(jiān)控，合理分配各時段融冰量，最大限度減少峰值電價時制冷主機(jī)的開啟，隨著負(fù)荷的減少，直到采用全融冰供冷。這樣無論什么情況，儲存的冰量都可以得到充分利用，充分發(fā)揮蓄冰空調(diào)削峰填谷，減少電網(wǎng)高峰用電量，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的作用。
2.空調(diào)蓄熱系統(tǒng)
(1)蓄熱槽設(shè)計
本工程在初步設(shè)計時，曾考慮采用蓄冰槽兼作蓄熱用，這樣可以減少因采用蓄能系統(tǒng)而增加的建筑空間。但在后來的調(diào)查討論中發(fā)現(xiàn)，冷熱共槽，由于腐蝕的原因，使得運(yùn)行效果很不理想，冰盤管在兩、三年時間內(nèi)就腐蝕穿孔。如果在水中加防腐劑，可以減輕腐蝕的影響，但會改變水的冰點(diǎn)，使得蓄冰過程無法控制。若冬夏季換水，則會大大增加水處理費(fèi)用，故在施工圖設(shè)計時，采用冷熱分槽。
會展中心設(shè)計日最高熱負(fù)荷為6830kw，全日總熱負(fù)荷36280kwh。制熱設(shè)備為美國富爾頓公司生產(chǎn)的三臺1800kW的電鍋爐，蓄熱設(shè)備為垂直層流型熱水槽，蓄熱終溫90℃，用熱終溫52℃。系統(tǒng)正常運(yùn)行時為夜間蓄熱，白天關(guān)閉電鍋爐，完全利用所蓄熱量供暖，在特殊情況下，也可用電鍋爐直接供暖。圖3為蓄熱空調(diào)系統(tǒng)流程圖。
蓄熱槽位于地下一層，為一23.7×16×6.5m的鋼筋混凝土池子，與主體建筑聯(lián)為一體，為減少溫度應(yīng)力對主體結(jié)構(gòu)的影響，水池采用內(nèi)保溫，保溫材料為100mm厚聚氨酯發(fā)泡板材，內(nèi)襯五布六涂玻璃鋼防水層。