区域供冷系统是利用集中设置的大型冷冻站向一定的范围内的需冷单位提供冷量的供冷方式，由于区域供冷系统在节能、环保和运行管理等方面的优势，在许多国家和地区特别是在欧、美、日等国家已得到较广泛的应用[1]、[2]。近年来在我国呈现出明显的发展趋势[3]。
　　
　　区域供冷系统一般是将冷冻水送至用户，随着区域供冷系统供冷量的增大、供冷距离增长，冷冻水二次泵及冷冻水输送管线的投资和能耗费用增大，对区域供冷系统的投资和运行费用有显著影响，因此有必要对其进行研究。本文拟建立考虑变负荷特性的，冷冻水二次泵及冷冻水输送管线的优化设计模型，并进行实例计算，分析电价和冷负荷对最佳水流速及管线保温层最佳厚度的影响。
　　
　　1 优化模型的建立
　　
　　以冷冻水系统的年度费用为优化模型的目标函数，年度费用由四部分组成：冷冻水泵的年运行费用、冷冻水输送管线冷量损失费用、管道的折旧和维修费用、冷冻水泵的折旧费用。
　　
　　本文所讨论的区域供冷系统是在中央制冷站制取冷冻水，冷冻水沿管路由泵输送到用户，然后再返回制冷系统。
　　
　　假设在冷冻水输送系统采用变频调速泵进行调节，在不同冷负荷时，通过调节冷冻水泵的流量，保证送水温度和回水温度不变。在设计工况时冷冻水流速提高，可以使用直径小的输送管路，冷冻水流速增大会导致流动阻力增大，水泵的功耗增大，但是管径的减小可以减少设备的初投资，故存在最佳的输水速度和输水管径。
　　
　　1.1 流动阻力的计算
　　
　　某一负荷时沿程阻力的计算：
　　
　　（1）

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