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1、56FLUIDMACHINERYVol.31,No.2,2003文章編號(hào):1005—0329(2003)02—0056—04冰蓄冷空調(diào)的運(yùn)行模式及制冷主機(jī)容量確定莊友明(集美大學(xué),福建廈門361021)摘 要:介紹了幾種常見(jiàn)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行模式,通過(guò)理論推導(dǎo),建立了適用于各種運(yùn)行模式的制冷主機(jī)容量選型計(jì)算通式,通過(guò)對(duì)制冷負(fù)荷方程式的討論,從節(jié)能的角度提出在冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,選擇主機(jī)容量及確定運(yùn)行模式時(shí)應(yīng)遵循的幾項(xiàng)原則。關(guān)鍵詞:冰蓄冷空調(diào);運(yùn)行模式;主機(jī)容量;計(jì)算通式中圖分類號(hào):TB6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼
2、:APerformancePatternsandRefrigerationCapacityDeterminationforIceStorageAirConditioningSystemZhuangYoumingAbstract:Thecommonperformancepatternsofice2storageairconditioningsystemisintroducedanddiscussed.Anequationforcalcu2latingtherefrigerationcapacityoft
3、hesystemcompressorisestablishedtheoretically.Fromthepointofviewofenergysaving,thepapersuggeststhatsomeprinciplesshouldbefollowedinthedesignforanice-storageairconditioningsystemKeywords:ice2storageairconditioning;performancepattern;refrigerationcapacity;
4、equation1 引言行模式和部分蓄冰運(yùn)行模式兩種。211 全量蓄冰運(yùn)行模式冰蓄冷空調(diào)可以緩解本地區(qū)的電網(wǎng)高峰壓全量蓄冰運(yùn)行模式:制冷主機(jī)只負(fù)責(zé)在夜間力,從而減緩電力部門的擴(kuò)容壓力。由于制冷主電網(wǎng)低谷期制冰蓄冷,空調(diào)所需的所有負(fù)荷全部機(jī)可日夜運(yùn)行,可以大大地減少主機(jī)容量及相應(yīng)由冰的融化來(lái)提供。圖1為全量蓄冰模式下制的電力配套設(shè)施;減少冷卻塔配套容量和設(shè)備的冰、融冰冷負(fù)荷的時(shí)段分布示意圖。使用空間。同時(shí)由于合理利用電網(wǎng)的分時(shí)差價(jià)制冷,可大幅度地降低了空調(diào)系統(tǒng)的電費(fèi),而且具有應(yīng)急冷源的特點(diǎn),停電時(shí)可利用
5、很少的自備電力啟動(dòng)水泵融冰供冷,進(jìn)一步提高了空調(diào)系統(tǒng)的可靠性。但冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行策略和優(yōu)化控制方案等問(wèn)題到目前為止還沒(méi)有得到很好的解決。而設(shè)計(jì)中如何根據(jù)“優(yōu)化”的原則選擇合理的制冷主機(jī)容量也是一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。圖1 全蓄冰模式空調(diào)負(fù)荷時(shí)段分布2 蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行模式全量蓄冰空調(diào)系統(tǒng)由于所有冷負(fù)荷都在低谷電價(jià)時(shí)段制取,所以其運(yùn)行電費(fèi)最省,但由于設(shè)備一般可把冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)劃分為全量蓄冰運(yùn)的使用效率低(主機(jī)高峰期不運(yùn)行),所需的主機(jī)收稿日期:2002—10—08?1995-2006Tsing
6、huaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2003年第31卷第2期 流 體 機(jī) 械 57和儲(chǔ)冰器的容量較大。與主機(jī)配套的冷卻水塔和器溫度較高的回流,主機(jī)運(yùn)行時(shí)的蒸發(fā)溫度較高,電力設(shè)備也大,一次投資費(fèi)用最多。因此全量蓄從而提高了制冷量和制冷系統(tǒng)的COP。冰空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際工程中較少采用。212 部分負(fù)荷蓄冰運(yùn)行模式:制冷主機(jī)在夜間低谷段制取部分冷量,以冰的形式儲(chǔ)存,在日間電力高峰期,由儲(chǔ)冰器和制冷主機(jī)聯(lián)合
7、供冷,以滿足空調(diào)負(fù)荷的需要。蓄冰負(fù)荷占總負(fù)荷的比例,可由技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的評(píng)估結(jié)果來(lái)決定。圖2是這種運(yùn)行模式下制冷負(fù)荷的時(shí)段分布圖,由于制冷主機(jī)在日間和夜間都在運(yùn)行,設(shè)備的使用效率高,相對(duì)于全量蓄冰模式,主機(jī)和儲(chǔ)冰器的容量最多可減少至近一半,由此可以實(shí)現(xiàn)最少的初期投資和最短的投資回收期。顯然這種模式的運(yùn)行電費(fèi)比全量蓄冰模式高。在空調(diào)負(fù)荷需求量銳減的季節(jié),為減少運(yùn)行電費(fèi)可把部分圖3 并聯(lián)循環(huán)回路冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)流程負(fù)荷蓄冰模式轉(zhuǎn)化為全負(fù)荷蓄冰的運(yùn)行模式。圖2 部分蓄冷模式制冰和空調(diào)負(fù)荷的時(shí)段分布圖4 制冷機(jī)置
8、于上游的串聯(lián)單循環(huán)回路3 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)及其多方式的運(yùn)行流程冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)流程根據(jù)各種運(yùn)行策略設(shè)計(jì)的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)種類繁多,按制冷主機(jī)和儲(chǔ)冰設(shè)備連接的情況可分為并聯(lián)流程和串聯(lián)流程兩大類。圖3為制冷主機(jī)與儲(chǔ)冰設(shè)備并聯(lián)的雙泵流程系統(tǒng),其可能的運(yùn)行模式見(jiàn)表1。相對(duì)于并聯(lián)系統(tǒng),串聯(lián)配置的冰蓄冷系統(tǒng)主機(jī)無(wú)論是滿負(fù)荷或部分負(fù)荷運(yùn)行都比較穩(wěn)定,主機(jī)出口溫度較高,從而運(yùn)行效率也高,且較易實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)控制。此外,串聯(lián)流程的供、回液溫差大,其溶液泵的電功率可相應(yīng)減少