2011冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、華電電力科學(xué)研究院杭州華電華源環(huán)境工程有限公司二○一一年十二月一、冰蓄冷技術(shù)發(fā)展歷史背景1、30～60年代，減少冷機(jī)容量，降低初投資，主要用于影劇院、教堂、乳品加工廠等短時(shí)間降溫、周期性使用的場所。隨著制冷機(jī)制作成本的降低，逐漸失去吸引力。2、70～80年代，隨著世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)加劇，促使冰蓄冷技術(shù)迅速發(fā)展。主要在一些只在用電高峰時(shí)段使用空調(diào)的建筑物，如辦公樓、大型商場內(nèi)推廣使用。3、80～90年代，除了轉(zhuǎn)移尖峰用電時(shí)段的空調(diào)負(fù)荷目標(biāo)外，又增加了利用冰蓄冷的“高品位冷能”，以提高空調(diào)制冷系統(tǒng)整體能效和降低制冷系統(tǒng)整體投資及建

2、筑造價(jià)、改善室內(nèi)空氣品質(zhì)和熱舒適性的目標(biāo)。二、冰蓄冷技術(shù)原理在夜間用電低谷期，采用電制冷機(jī)制冷，將冷量以冰的形式儲(chǔ)存起來，而在電力負(fù)荷較高的白天，也就是用電高峰期，將冰融化釋放冷量，用以部分或全部滿足建筑物空調(diào)負(fù)荷的需要。三、冰蓄冷技術(shù)特點(diǎn)①平衡電網(wǎng)峰谷荷，減緩電廠和輸配電設(shè)施的建設(shè)和投資。②空調(diào)用戶制冷主機(jī)容量減少，空調(diào)系統(tǒng)電力增容費(fèi)和供配電設(shè)施費(fèi)減少。③利用電網(wǎng)峰谷電力差價(jià)，降低空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用。④冷凍水溫度可降到1－4℃，可實(shí)現(xiàn)大溫差、低溫送風(fēng)空調(diào)，節(jié)省水、風(fēng)輸送系統(tǒng)的投資和能耗。⑤空氣相對(duì)濕度較低，空調(diào)品質(zhì)提高。⑥具有應(yīng)急冷

3、源，空調(diào)使用可靠性提高。⑦冷量對(duì)全年負(fù)荷的適應(yīng)性好，能量利用率高。⑧通常在不計(jì)電力增容費(fèi)的前提下，一次性投資較大。⑨蓄冷時(shí)由于制冷主機(jī)的蒸發(fā)溫度較低，效率有所下降。⑩盡管由于制冷設(shè)備的減少可以減少空調(diào)機(jī)房面積，但要增加放置蓄冰設(shè)備的地方。四、冰蓄冷技術(shù)適應(yīng)條件在執(zhí)行峰谷電價(jià)且峰谷電價(jià)差較大的地區(qū)，具有下列條件之一，經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較合理時(shí)，宜采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)：①建筑物的冷負(fù)荷具有顯著的不均衡性，低谷電期間有條件利用閑置設(shè)備進(jìn)行制冷時(shí)；②逐時(shí)負(fù)荷的峰谷差懸殊，使用常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致裝機(jī)容量過大，且經(jīng)常處于部分負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)；③空調(diào)負(fù)荷高

4、峰與電網(wǎng)高峰時(shí)段重合，且在電網(wǎng)低谷時(shí)段空調(diào)負(fù)荷較??；④有避峰限電要求或必須設(shè)置應(yīng)急冷源的場所；⑤采用大溫差低溫供水或低溫送風(fēng)的空調(diào)工程；⑥采用區(qū)域集中供冷的空調(diào)工程。⑦在新建或改建項(xiàng)目中，需具有放置蓄冰裝置的空間。五、冰蓄冷系統(tǒng)分類冰盤管式冰片滑落式、冰晶式容積式融冰機(jī)理六、蓄冰盤管結(jié)冰、融冰性能六、蓄冰盤管結(jié)冰、融冰性能七、系統(tǒng)配置模式全量蓄冰分量蓄冰混合蓄冰全量蓄冰分量蓄冰融冰優(yōu)先分量蓄冰主機(jī)優(yōu)先三種模式的設(shè)備容量比較項(xiàng)目全量儲(chǔ)冰融冰優(yōu)先主機(jī)優(yōu)先壓縮機(jī)容量（RT）1131578478蓄冰容量（RTh）826042203480

5、八、系統(tǒng)流程冰蓄冷系統(tǒng)流程一般形式冰球并聯(lián)流程盤管串聯(lián)流程a.主機(jī)下游串聯(lián)流程b.主機(jī)上游串聯(lián)流程主機(jī)與蓄冰槽并聯(lián)回水供水主機(jī)儲(chǔ)冰槽主機(jī)與蓄冰槽串聯(lián)回水供水主機(jī)蓄冰槽各種流程比較串聯(lián)主機(jī)上游系統(tǒng)流程特點(diǎn)乙二醇系統(tǒng)供水溫度低，根據(jù)要求可以提供2～4℃的低溫乙二醇。制冷主機(jī)效率高，較并聯(lián)流程提高3～4.5%，較主機(jī)下游串聯(lián)流程提高9%。乙二醇側(cè)大溫差設(shè)計(jì)，較并聯(lián)流程減小了乙二醇泵、管路及附件規(guī)格。系統(tǒng)乙二醇填充量約為冰球或冰板系統(tǒng)的1/4。系統(tǒng)控制簡單，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種工況切換及根據(jù)負(fù)荷情況選擇主機(jī)優(yōu)先或融冰優(yōu)先的控制模式。系統(tǒng)運(yùn)行

6、能耗低。系統(tǒng)流程更簡單，布置緊湊，簡化施工及維護(hù)管理。并聯(lián)系統(tǒng)流程串聯(lián)單級(jí)泵系統(tǒng)流程串聯(lián)雙級(jí)泵系統(tǒng)流程串并聯(lián)系統(tǒng)流程外融冰系統(tǒng)流程九、系統(tǒng)控制策略及特點(diǎn)分量蓄冷系統(tǒng)的控制較復(fù)雜，除了保證蓄冷工況與供冷工況之間的轉(zhuǎn)換操作以及空調(diào)供水溫度控制以外，主要應(yīng)解決制冷主機(jī)和蓄冷裝置之間的供冷負(fù)荷分配問題，充分利用蓄冷系統(tǒng)節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。常用的控制策略有三種，即：主機(jī)優(yōu)先，融冰優(yōu)先和優(yōu)化控制。制冷主機(jī)優(yōu)先制冷主機(jī)優(yōu)先控制特點(diǎn)主機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行，冷量不足由融冰補(bǔ)充在部分負(fù)荷時(shí)，主機(jī)出水溫度下降，效率降低隨著建筑物的負(fù)荷的降低，蓄冷裝置的使用率也會(huì)降

7、低，不能有效的削減峰值用電而節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用控制簡單，運(yùn)行可靠融冰優(yōu)先融冰優(yōu)先控制特點(diǎn)蓄冰裝置按要求提供冷量，冷量不足由主機(jī)補(bǔ)充，主機(jī)經(jīng)常運(yùn)行在部分負(fù)荷下。主機(jī)出水溫度設(shè)定較高，效率較高隨著建筑物的負(fù)荷的降低，蓄冷裝置的使用率能得到保證，能有效的削減峰值用電而節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用控制較主機(jī)優(yōu)先復(fù)雜，如果不能解決好釋冷量的在時(shí)間上的分配問題，可能造成在某些時(shí)間段總的供冷能力不足。十、設(shè)計(jì)、計(jì)算1、工程概況●建筑性質(zhì)、規(guī)模（面積、層高）、機(jī)房位置、變配電房、冷卻塔位置、設(shè)備層承載、末端管材、末端定壓方式等●尖峰負(fù)荷、使用時(shí)間、電價(jià)時(shí)段、供回水溫

8、度等2、負(fù)荷確定●軟件計(jì)算●逐時(shí)負(fù)荷系數(shù)●類似工程●由甲方提供的設(shè)計(jì)院計(jì)算數(shù)據(jù)3、系統(tǒng)流程選擇（典型形式）●冰蓄冷流程：冰球并聯(lián)流程、蓄冰盤管串聯(lián)流程設(shè)備選型配置1、設(shè)備品牌a.制冷機(jī)組：約克、特靈、頓漢布什、麥克維爾、克萊門特b.水泵（乙二醇泵、冷凍水泵、冷卻