冰蓄冷空调改造设计及经济性分析重点
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随着我国经济快速发展,用电需求日益紧张。尤其近几年来,每逢夏季高温阶段,拉闸限电现象时有发生。根据电力部门预测,严峻的用电形势未来几年仍将持续,电力缺口依然存在。我国的大中城市在高峰用电期间空调用电约占整个用电负荷的30~40%。因此,如何节约电能成为当务之急。目前冰蓄冷空调系统可以实现“移峰填谷”的优点引起了许多大型用电企业的重视。冰蓄冷空调是利用夜间低谷电力制冰,贮存冷量在白天用电高峰时段放出冷量取代或补充制冷,从而得到削峰填谷的作用。蓄冷空调系统可均衡电网峰谷负荷,提高生产设备运行经济性,在电力部门实施峰谷分时电价政策下,调峰运行可节省运行费用,并在电力需求紧张时更优化地保证生产任务正常进行,提高能源的利用率。在冰蓄冷系统中,有全部蓄冷,见图1和部分
蓄冷,见图2。而大多数实际工程中采用部分蓄冷的方式,只有少数工程中在其使用情况特殊,或者该地区电力奇缺的情况下才采用全部蓄冷的方式[2]。
全部蓄冰模式如图1所示,其蓄冷时间与空调制冷时间完全错开,在夜间主机在电力低谷期全负荷运行,制得空调所需要的全部冷量。在电力高峰期,主机不需要运
行,所需冷负荷全部由融冰来满足。全部蓄
冷时,蓄冷设备要承担空调所需要的全部冷量,故其运行费用虽然很低,但系统的储冰容量、主机及配套设备容量均较大,系统的初期投资也较高。
部分蓄冷模式如图2所示[2],是指在夜间低谷电价期间制冷设备运行,存储部分冷量,白天空调期间由一部分空调负荷由蓄冷设备承担,另一部分则由制冷设备承担,在设计中制冷机可以昼夜运行。此类模式虽然运行费用较全量储冰高,但系统的储冰容量、主机及配套设备容量均较小,系统的初期投资也较低。是理想的冰蓄冷系统。
冰蓄冷空调系统有很多常规空调无法比拟的优点,但它的初投资比常规空调的大,因此对冰蓄冷空调进行经济性研究是冰蓄冷空调技术应用的前提[3]。
结合南京某军工企业实际,依据建筑物使用功能、土建条件、空调负荷分布特点、电力峰谷时段及电费计价结构等,考虑冰蓄冷技术改造成本与经济效益的分析,本企业选择部分储冰模式。本文将详细阐述对该企业部分冰蓄冷空调的改造设计及其经济效益分析,为其他大型用电企业进行冰蓄冷空调改造设计提供参考依据。
1工程概况
本企业加工车间厂房总建筑面积为27400m 2。空调面积21000m 2。空调设计日峰值冷量为3348kW 。本系统冷源使用常规电制冷空调机组,每台制冷量为
1953kW,共2台同型号冷水主机。车间主要功能是以精密机械加工,精度计量以及办公为主。机密设备生产以及产品计量检测要求环境温度为22±1℃、湿度
50%~60%。办公区域为26℃。每周一至周六空调运行时间为8:00~20:00。生产任务紧急时,部分区域需24小时空调运行。
2部分冰蓄冷系统改造
由于本企业是军工生产单位,其产品制造的特殊性,需在适合的温度环境生产检验。每当夏季高温季节江苏省南京地区将拉闸限电,对本企业保障性生产影响非
表2全年部分冰蓄冷运行电费①作者简介:孙洋(1983-男,江苏南京,本科,助理工程师。主要工作:暖通空调设备运行管理、制冷技术。
冰蓄冷空调改造设计及经济性分析①
孙洋
(中国航空工业金城集团南京机电液压工程研究中心江苏南京211102
摘要:本文对南京某企业水冷机组空调系统进行了部分冰蓄冷改造,文中主要介绍了部分冰蓄冷设计模式及系统改造方法。结合工程现状,参考分时电价,分析比较了冰蓄冷空调的改造投资和经济效益。关键词:冰蓄冷改造移峰填谷经济性分析中图分类号:T B 6文献标识码:A 文章编号:1674-098X(201203(b-0056-02
图1全部蓄冰模式
图2部分蓄冰模式
表1江苏省南京地区各时段电价
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常严重。不仅如此,前期车间总体设计时未考虑备用空调设备,随着多年的空调系统运行,其主机制冷效率降低加之本企业逐年购置新的热源设备以及建筑物的损耗,均对空调系统运行与管理的要求逐渐提高。与实际供冷负荷相比,原有设计的总冷负荷不能满足目前及未来的供冷需求。如果其中1台机组或冷却、冷冻泵以及其他系统设备出现故障,且短时间内不能修复,将对车间供冷造成严重影响。本企业机械加工车间原系统是水冷中央空调,冷源采用常规螺杆机组制冷。夏季高温时段,2台大机组的6台压缩机满负荷运行制冷量为3906kW/h。每日8:00开机,20:00关机共12个小时全负荷运行。运行时间段均在白天用电高峰时刻,既不节能又增大电网负荷。依据江苏省南京地区各个时段电价表(表1,如能将表中的低谷电的时段充分利用起来,将大大降低空调运行的耗电成本。结合本企业的实际情况,在原有的水冷空调系统上加装1套冰蓄冷装置。冰蓄冷与常规空调区别较大,一般制冷机只有一种制冷工况,而冰蓄冷采用双工况制冷方式,即制冷工况和蓄冰工况。本企业部分冰蓄冷空调改造设计见表2。该改造工程必须使用将现有的冷水螺杆机组增加制冰工况,改造为双工况机组,才能为冰蓄冷空调系统提供冷源。经技术改造分析,此类螺杆机组要先更换电子膨胀阀以及升级控制软件后方可改造为双工况制冷源。在使用常
规制冷工况时只需正常开机,由制冷机提供冷源即可,在夜间低谷电价时段使用制冷机制冰模式,通过储冰罐将冷量储存起来以供白天高负荷时使用。在夜间制冰时,制冷机通过菜单页面设置为制冰模式,设置完成后制冷机将自动转换其它功能。夜间蓄冰过程是使冷媒(乙二醇在制冷机与蓄冰罐之间运行,蓄冰方式采用内融冰盘管不完全冻结方式。在原控制基础上改造加装西门子集成系统控制PLC(可编程控制器,以调整蓄冰系统各应用工况的运行模式,在最经济的情况下提供稳定的输出负荷,实现系统的智能化运行,从而发挥冰蓄冷空调在用电上“削峰填谷”的优势。依据江苏省南京地区实行的电价政策(表1与冰蓄冷融冰供冷量[4]设计了100%设计日冷负荷运行策略如图3所示。具体有以
下3种工作模式运行:(1主机单制冰时段(24:00~7:00:此时段为电价低谷段,双工况主机满负荷运行制冰储存,以备白天电价高峰时使用。同时夜间少量冷负荷由基载主机提供。(2融冰+主机供冷时段(8:00~20:00:此时段内尽量使用融冰制冷,同时主机全部或部分满负荷运行,尽量提高主机效率,同时节约电费。(3制冷机单供冷时段(16:00~19:00:此时段在部分负荷下,冷负荷完全可以由主机提供,充分利用平段电价制冷。在低负荷时(不大于30%总负荷,高电价时段可采用单融冰供冷运行策略,冷负荷完
全由融冰满足,当建筑物冷负荷降低时,可延长单融冰时段,最大限度节约电费。3部分冰蓄冷系统改造经济性分析3.1改造投资计算改造投资主要考虑土建,设备购置费,设备安装费用等。冰蓄冷空调系统在现有水冷螺杆机组空调系统上改造冰蓄冷系统设备对原水冷系统机组以及水系统、风管系统及动力泵配置上基本无须作较大的改动。土建使用原有机房空间。蓄冷空调系统的改造投资为:B =F +A +Z (1式中B -----蓄冷空调改造投资F -------蓄冷空调设备投资,包括水冷空调系统制冷机组改造费用,以及蓄冷设备的投资费用。A设备运行费用和调试费用。Z建安费。Z =J +R ,其中J 为土建材料、
机械费用,R 为建安人工费。
根据公式(1计算本企业部分冰蓄冷空调系统设备改造费用一次性投资约164.4万元。因设备运行费用和调试费(A用已包含在蓄冷空调设备投资(F中,建安费(Z为企业自有资源可忽略不计。3.2运行费用计算
冰蓄冷空调系统的设备配电容量一般比常规空调系统配电容量要小,并且由于电力部门还实行三段峰平谷分时电价政策,冰蓄冷空调系统是利用夜间谷段的低价电蓄冰,在日间电力高峰时段放冷,可以比常规空调系统节约电费。由于现标准每年的电价基本保持不变。空调运行电费计算为:
G =E (H Q f +M Q p +LQ g /□(2式中H 、M 、L 为尖峰、平段、低谷的电价。G为空调运行电费。E为空调运行时间。Q f ,Q p ,Q g 为上述时段的空调负荷。□为系统性能系数。
根据本企业多年来空调运行状况分别计算按100%、80%、60%和30%负荷的时间。并根据实际运行设定全年工作日为150天,运用公式(2进行计算,结果见表2。
将部分冰蓄冷空调与水冷空调运行方案进行经济分析,通过分析可知,对于本改造设计而言水冷空调改造为部分冰蓄冷空调系统,改造投资增加约164.4万元,每年可节省电费约40万元,改造投资回收期约为4.1年。本部分冰蓄冷空调设计方案如采用优化控制,实际运行费用将低于上述费用。并且,目前公认冰蓄冷增加的投资在5年内可收回[5],值得推广应用。
4结语
本冰蓄冷系统改造设计对现有的制冷设备进行改造,在全年供冷时期,尤其在拉闸限电生产时,可以融冰定量供冷,避免因拉闸限电造成的经济和信用损失,充分发挥冰蓄冷的“移峰填谷”作用,不仅缓解了高峰用电时的电力配备问题,而且节约了空调运行开支,还可为企业提供备用的冷源。本冰蓄冷系统改造设计每年可节省电费约40万元,改造投资可在约5年内收回,经济效益和社会效益明显。
参考文献
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图3100%设计日冷负荷运行策略图
数,必须是整数。最后,通过脉冲输出指令PLS启动脉冲的输出。如果采用Q 0.1作为高速脉冲串输出,对应的特殊寄存器分别是S M B 68、S M W 78和S M D 82。
3结语
本文给出了利用S 7-200P L C通过步
进电机驱动器进行步进电机控制的方法,详细的介绍了系统的硬件组成和软件编程。通过P L C 的编程,可以非常方便的实现步进电机的正转、反转和速度控制,该方法操作简单,可靠性高。采用P L C 对步进电机进行控制,通过改变控制参数可以非常方便的进行步进电机的控制。
参考文献
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冰蓄冷空调系统的优点和缺点
冰蓄冷空调系统的优点和缺点： （1）优点： ①平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设，对国家而言，是节能的； 对于大城市的商业用电而言，均会出现用电的峰谷时段，在用电的峰段，常常会出现供电不足的状况，而在用电的谷段，又常常会出现电量过剩的状况，如果将低谷电的电能转化为冷能应用到峰值电时的空调系统中去，则可以缓解电网压力，平衡电网； 对国家电网而言，要满足用户1kwh的用电需求，必须要发电站发出超过1kwh 的电量便于抵消电在运输过程中的损耗，而用户对电的需求和利用程度在实际过程中却是不定的，是随机的，尤其是对建筑内的空调而言，其使用程度往往同当天的室外天气条件密切相关，不定性特点尤为突出，倘若国家电网发出的余电无法被用户使用，一来是对能源的浪费，二来对国家电网的安全也存在着隐患，于是，冰蓄冷技术在空调系统中的应用便大大地减缓和减少了以上问题； ②能使制冷主机的装机容量减少； 冰蓄冷空调系统按运行策略可分为两类，一类是全部蓄冷模式，另一类是部分蓄冷模式。对于第一类，通俗地说就是建筑的所有冷负荷（注：蓄冰装置是无法作为热源使用的）全由蓄冰装置承担，而制冷机组（通常是双工况制冷机组）只扮演为蓄冰装置充冷制冰的角色，在空调系统运行的时候，制冷机组处于停机状态，而蓄冰装置则全时段运行，为用户提供冷量。对于第二类，也是实际工程中常用的运行方式，即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分，而另一部分则由制冷机组（双工况）承担。因此，由上述可知，不论哪种运行方式，蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的，我们所说的减少了制冷主机的装机容量，实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷，这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小； ③目前各地供电部门对用电限制较严，征收的额外费用也名目繁多，建筑业主与用户的经济负担较重，还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术，就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾； ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术，在初投资费用方面，既可减少空调处理设备、输配设备的大小，输送管网的粗细，还可减少机房管井的占用面积，压低建筑层高，从而不但可节省空调的初投资费用，而且还可降低建筑造价；在运行费用方面，由于送风温度低，风机、水泵的输配功率大幅度降低，制冷空调系统的整体能效得到提高，再加上分时电价的优惠，从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用； ⑤由于采用了低温大温差供冷送风，使空调处理与输送过程均在较低温度下进行，有利于抑止细菌、病菌的繁殖；较低的室内温度，可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。 （2）缺点：
冰蓄冷社会效益
冰蓄冷的效益分析 来源：时间：2007年11月27日 8时26分发布评论进入论坛 冰蓄冷系统的实用性 1 社会效益 蓄能空调系统的应用与电力系统的政策是密不可分的，主要原因就是蓄能系统具有巨大的社会效益。蓄能系统能够转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差，因此可以减少新建电厂投资，提高现有发电设备和输变电设备的使用率，同时，可以减少能源使用（特别是对于火力发电）引起的环境污染，充分利用有限的不可再生资源，有利于生态平衡。 电网的峰谷差是现代电网的一大特点，而且随着经济发展有加剧的趋势。随着我国国民经济的不断发展，虽然国家电力部门耗用大量的财力物力建设电厂，但仍然满足不了每年用电量以5－7%增长的需要。特别是近年来随着城市化进程的不断发展，城市建筑能耗呈现加速增长的趋势。据统计，国内部分大城市的高峰用电量中空调用电就占了30%以上，这样使得电力系统峰谷差急剧增加，电网负荷率明显下降，这极大影响了发电的成本和电网的安全运行。 由于电能本身不易储存，因此通常在电用户方面考虑办法。空调用电在电网中，特别是民用电中的比例越来越大。据统计，一般写字楼空调用电占1/3多一些，而商场建筑中空调用电占50~60%，从空调用电入手解决电网峰谷差问题无疑是最有效的，而且蓄能空调包括蓄冷（冰或水）和蓄热（供暖和生活热水）等应用面相当宽，同时空调用能一般具有如下特点，也非常适合蓄能使用：首先，大多数空调与供暖系统可以间歇使用，如上班时供应、下班时关闭，使系统本身有可能利用原有设备在间歇期（夜间电力低谷期）进行能量蓄存，为第二天空调运行供能或补充。第二，空调用能多为7/12℃冷水或40/50~50/60℃热水，属于低品位能量，而电能是高品位能源，可以转化为任意低品位的能源，而且利用制冷机或热泵的工作，每使用1kW电能可以获得3~6kW的热能，电能转化利用率非常高，而且蓄存使用也比较方便。 移峰填谷和节约用电，统称为用电需求侧管理，英文缩写为DSM。美国在70年代开始用电需求侧管理工作，在三十年时间里，政府陆续出台了鼓励用电需求侧管理项目的一系列优惠政策，包括直接提供经费、提供各种低息或无息贷款、鼓励各行业投资此类项目并给予电价政策回收投资、提供购买蓄能节能设备的价格折扣等。在亚洲，泰国、菲律宾、斯里兰卡等发展中国家都开展了需求侧管理工作，也收到了巨大的社会效益和经济效益。在国外，工厂车间、办公楼、商场、医院、学校甚至居民住宅等建筑物都可以看到蓄能技术的应用，使用范围非常广阔，可以说前途光明。
水蓄冷、冰蓄冷空调系统浅析
水蓄冷、冰蓄冷空调系统浅析 发表时间：2019-03-21T15:47:56.907Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：丁岳峰 [导读] 在白天用电高峰时释放该冷量提供空调服务，从而缓解空调高峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有二种，即水蓄冷、冰蓄冷。 中冶华天南京工程技术有限公司江苏南京 210000 引言 蓄冷技术，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷，并通过介质将冷量储存起来，在白天用电高峰时释放该冷量提供空调服务，从而缓解空调高峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有二种，即水蓄冷、冰蓄冷。 正文 随着现代工业的发展和人民生活水平的提高。中央空调的应用越来越广泛，其耗电量也越来越大，一些大中城市中央用电量已占其高峰用电量的20%以上，使得电力系统峰谷负荷差加大，电网负荷率下降，电网不得不实行拉闸限电，严重制约着工农业生产，对人们正常的生活带来不少影响。解决该问题的有效办法之一是应用于蓄冷技术，将空调用电从白天高峰期转移到夜间低谷期，均衡城市电网负荷，达到多峰填谷的目的，蓄冷技术的原理，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷，并以冰的形式储存起来，在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务，从而避免中央空调争用高峰电力，最常用的蓄冷方式主要有两大类：冰蓄冷和水蓄冷。 一、冰蓄冷 顾名思义蓄冷介质以冰为主，不同的制冰开式，构成不同的蓄冷系统。蓄冷系统的思想通常有两种，完全蓄冷与部分蓄冷。因为部分蓄冷方式可以削减空调制冷系统高峰耗电量，而且初投资夜间比较低所以目前采用较多，在确定部分负荷蓄冷系统的装置容量时，一般有两种情况， 1、空调系统夜间不运行，仅白天运行，或者夜间运行的空调负荷较小，在这种情况下，选择制冷机的最佳平衡计算公式应为 qc=Q/（N1+CfN2） Qs=N2Cfqc， 式中qc：以空调工况为基点时的制冷机制冷量，kw，Qs：蓄冰槽容量，KWH； N1：白天制冷主机在空调工况下的运行小时数，由于白天制冷机不一空均为满载运行，计算时该值可取（0.8-1.0）n. N2：夜间制冷主机在蓄冷工况下的运行小时数。 Cf：冷水机组系数，即冷水机组蓄冰工况制冷能力与空调工况制冷能力的比值，一般活塞式与离心式冷水机组约为0.65，螺杆式冷水机组约为0.7.它取决于工况的温度条件和机组型号。 根据这个公式，我们结合具体的工程，就可得出应配置的冷水机组的制冷能力与蓄冰槽容量。 2、空调系统部分夜间运行，而且所需的冷负荷比较大。在这种情况下，我样一般以夜间所需的冷负荷为依据。选择基载主机。然后从总负荷中扣除基载主机所承担的负荷，再按第一种情况合理配制冷水机与蓄冰槽。 二、水蓄冷 水蓄冷是利用3-7°C的低温水进行蓄冷，可直接与常规系统区配，无需其它专门设备。 其优点是：投资省，维修费用少，管理比较简单。但由于水的蓄能密度低，只能储存水的显热，故蓄水槽上地面积大。如若利用高层建筑内的消防水池，在确定制冷机容量与蓄冷槽的容量时，可根据消防水池的容量来计算出蓄冷量，然后根据剩余负荷量来确定制冷机组的制冷量。最后校核一下冷水机组能否满足夜间蓄冷的需要。 三、冰蓄冷与水蓄冷的对比 水蓄冷系统不仅从节能而且从节省初投资方面都具有很大的优越性，它充分利用了建筑的消防水池，不再占用建筑面积，节省了机房面积，但我们不能因此而完全肯定水蓄冷，否定冰蓄冷，他们各用各自的适用范围，下面我们来分析一下：根据公式qc=Q/（N1+CfN2） Qs=N2Cfqc 我们可得出蓄冷比率： η=Qs/Q=（N2Cfqc）/Q=（N2Cfqc）/[（N1+CfN2）×（N2Cfqc）/Q] =1/[1+（N1/（CfN2）） 对于一般的办公建筑来说，N1、Cf、N2均为确定值，分别为8.5，8，0.7，则η=1（1+8.5/0.7×8）=39.7% 在这个比率下，制冷机与蓄冷槽容量配置为最佳，对冰蓄冷而言，因蓄冰槽可根据蓄冷量的大小来配置，不受任何限制，我们就可根据这一比率来确定蓄冷量，从而配置出相应的制冷机与蓄冰槽，但对水蓄冷而言，因为它利用的是消防水池，而建筑物消防水池的容积只与建筑物的性质及使用功能有关，与建筑面积没有关系，那么在这一条件下限制下，对于空调面积只与建筑物的性质及使用功能有关，与建筑面积没有关系，那么在这一条件下，对空调面积较小的建筑物来说，水池所蓄存的冷量占全日总冷量的比率接近于39.7%，则我们建议采用冰蓄冷系统，对空调面积较小的建筑物来说，水池所蓄存的冷量占全日总冷量的比率接于39.7%，甚至高于39.7%，则我们应采用水蓄冷系统，同时，应与水系统的分区结合起来。 造价方面，同等蓄冷量的水蓄冷系统造价约为冰蓄冷的一半或更低。冰蓄冷需要的双工况制冷机组价格高，装机容量大，增加了配电装置的费用，且冰槽的价格高，使用有乙二醇数量多，价格贵，管路系统和控制系统均较复杂，因此总造价高。 蓄冷系统装机容量方面，水蓄冷的蒸发温度与常规空调相差不大，且可采取并联供冷等方式使装机容量减小。冰蓄冷工质的蒸发温度较低，制冷机组在蓄冰工况下的制冷能力系数Cf为0.6～0.65（制冰温度为-6℃时），其制冷能力比制冷机组在空调工况下低0.4～0.35。相同制冷量下，冰蓄冷的双工况制冷机组容量要大于常规空调工况机组。 移峰量上看在同等投入的情况下，水蓄冷系统一般设计为全削峰，节省电费大大多于冰蓄冷系统。冰蓄冷为降低造价，一般为1/2或1/3削峰，节省电费少于水蓄冷系统。
浅谈流态冰蓄冷系统设计
浅谈 流态冰蓄冷系统设计 （第三代）
目录 说明 (3) 产品特点 (3) 安装事项 (3) 项目经济性分析表 (4) 一、峰谷电价政策 (5) 1、国家电力现状及电力优惠政策 (5) 二、冰蓄冷空调系统简介 (5) 1、冰蓄冷空调原理 (5) 2、实施目的 (6) 3、直接接触式的主要特点 (6) 三、直接接触式设计方案 (6) 1、贵项目基本情况 (6) 2、建设冰蓄冷系统的可行性...................................................................................错误！未定义书签。 3、设计计算依据 (7) 4、冰蓄冷空调系统运行费用表 (8) 5、实施费用................................................................................................................错误！未定义书签。 1﹑冰蓄冷冷站增加设备及工程费用...................................................................错误！未定义书签。 6、结论 (15) 四、直接接触式控制以及主机群控系统 (16) 1、冰蓄冷控制系统 (16) 2、控制功能 (16) 3、主机群控系统 (17)
说明 通过“移峰填谷”，可使*******公司整个空调系统每年节省运行电费109.35万元。 不改动系统和空调主机，冰蓄冷与现有空调系统并联运行，安全可靠。 产品特点 冰蓄冷系统是通过制冰方式，以冰的相变潜热为主蓄存冷量的蓄冰系统，利用夜间电网低价电力运转制冷机制冷并以冰的形式储存起来，在白天用电高峰时（高峰电价约为低谷电价的3~5倍）将冰融化供冷，以达到降低运行费用的目的。我司自主研发的独特冰蓄冷技术，突破了传统冰蓄冷的概念，效益更高。 ⑴.自主设计定指标生产的高效二次蓄冰主机，蓄冰COP可达到10； ⑵.直接蒸发式的蓄冰方式，蒸发温度可控制在-1℃； ⑶.外融冰设计，采用冷水直灌，融冰效率极高。 安装事项 ⑴.安装过程简单快捷、占地面积小，可利用建筑物外绿化带面积等，蓄冰罐可以放置室外。 ⑵.不改动原有空调系统，安装过程基本不影响生产； ⑶.安装调试共需约4个星期。
地源热泵、冰蓄冷综合应用的经济性分析方案说明
浅析地源热泵、冰蓄冷综合应用的经济性 摘要:建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋向,也是当代建筑科学技术的一个新的生长点。由于建筑能源的消耗占总能源消耗的60％以上，因此，在建筑节能中，冰蓄冷、地源热泵等节能技术的应用有着重要的影响力，同时有利于优化传统的空调冷热源型式，促进节能减排。本文以省图书馆项目为例,浅析地源热泵与冰蓄冷技术综合运用的可行性方案和经济性分析。 关键字：公共建筑节能冰蓄冷地源热泵经济效益 目前国建筑能耗占能源消耗总量的比重很大，而大型公共建筑中空调能耗约占整个建筑总能耗的40~60％；在空调系统中，能耗最大的部分集中在冷热源系统，因此，采取节能的冷热源技术对于降低大型公共建筑的总能耗具有显著效果。冰蓄冷、地源热泵作为目前较为先进的节能技术，已经得到了广泛的应用，本文以某项目为例对其采用冰蓄冷和地源热泵空调系统方案与采用常规空调系统方案进行比较，分析综合采用冰蓄冷和地源热泵技术的经济性。 1、可再生能源利用技术——地源热泵 土壤源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。 地表浅层土壤的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是热泵很好的供热热源和供冷冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高，供热时比燃油锅炉节省70％以上的能源；制冷时比普通空调节能40％～50％。 2、移峰填谷——冰蓄冷系统 冰蓄冷空调系统即在夜间用电低谷期采用电制冷机制冷，将制得冷量以冰的
形式储存起来；在白天电价高峰期将冰融化释放冷量，用以部分或全部满足供冷需求。蓄冰系统具有巨大的社会效益：蓄冰系统能够转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差，缓解供电压力，同时,也具有良好的经济效益，节省运行费用。一、工程概况 本项目位于省,建筑主体为图书馆,总建筑面积约10万㎡。冬夏季冷负荷指标为130W/㎡，夏季空调冷负荷为13000KW，冬季热负荷指标为90W/㎡，冬季空调热负荷为5200KW。 二、空调系统方案概述 本项目既有夏季供冷需求又有冬季供暖需求，因此采用地源热泵系统，能够同时满足冬季供暖和夏季供冷的要求。而地区夏季负荷较大，且供冷时间长，冬季负荷较小且供暖时间较短，因此考虑到地源侧热平衡问题，按照冬季供暖需求配置地源热泵系统。 地源热泵系统承担部分夏季负荷，不足部分考虑采用冰蓄冷系统方案，具有显著的节能优势。 三、土壤热泵系统方案设计 1、土壤热泵机组 根据本项目冬季空调热负荷为5200KW,由地源热泵系统承担冬季全部供热需求，选择2台土壤热泵机组，夏季制冷量2900kw，冬季制热量为2853kW；本项目用户侧空调冷热水供回水系统冬季供暖的供、回水温度为45/40℃，夏季供冷的供回水温度为7/12℃；地源热泵系统地源侧冬季设计供回水温度为5/10℃，夏季设计供回水温度为35/30℃。 2、地下换热器的初步估计
冰蓄冷空调系统的优点和缺点
冰蓄冷空调系统的优点 和缺点 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
冰蓄冷空调系统的优点和缺点： （1）优点： ①平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设，对国家而言，是节能的； 对于大城市的商业用电而言，均会出现用电的峰谷时段，在用电的峰段，常常会出现供电不足的状况，而在用电的谷段，又常常会出现电量过剩的状况，如果将低谷电的电能转化为冷能应用到峰值电时的空调系统中去，则可以缓解电网压力，平衡电网； 对国家电网而言，要满足用户1kwh的用电需求，必须要发电站发出超过1kwh 的电量便于抵消电在运输过程中的损耗，而用户对电的需求和利用程度在实际过程中却是不定的，是随机的，尤其是对建筑内的空调而言，其使用程度往往同当天的室外天气条件密切相关，不定性特点尤为突出，倘若国家电网发出的余电无法被用户使用，一来是对能源的浪费，二来对国家电网的安全也存在着隐患，于是，冰蓄冷技术在空调系统中的应用便大大地减缓和减少了以上问题； ②能使制冷主机的装机容量减少； 冰蓄冷空调系统按运行策略可分为两类，一类是全部蓄冷模式，另一类是部分蓄冷模式。对于第一类，通俗地说就是建筑的所有冷负荷（注：蓄冰装置是无法作为热源使用的）全由蓄冰装置承担，而制冷机组（通常是双工况制冷机组）只扮演为蓄冰装置充冷制冰的角色，在空调系统运行的时候，制冷机组处于停机状态，而蓄冰装置则全时段运行，为用户提供冷量。对于第二类，也是实际工程中常用的
运行方式，即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分，而另一部分则由制冷机组（双工况）承担。因此，由上述可知，不论哪种运行方式，蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的，我们所说的减少了制冷主机的装机容量，实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷，这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小； ③目前各地供电部门对用电限制较严，征收的额外费用也名目繁多，建筑业主与用户的经济负担较重，还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术，就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾； ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术，在初投资费用方面，既可减少空调处理设备、输配设备的大小，输送管网的粗细，还可减少机房管井的占用面积，压低建筑层高，从而不但可节省空调的初投资费用，而且还可降低建筑造价；在运行费用方面，由于送风温度低，风机、水泵的输配功率大幅度降低，制冷空调系统的整体能效得到提高，再加上分时电价的优惠，从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用； ⑤由于采用了低温大温差供冷送风，使空调处理与输送过程均在较低温度下进行，有利于抑止细菌、病菌的繁殖；较低的室内温度，可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。 （2）缺点： ①系统异常复杂、庞大。冰蓄冷空调除了通常的制冷系统和空调设备外，还配备复杂的蓄冰设备，蓄冰设备包括蓄冷槽，乙二醇溶液泵、制冰泵、蓄冷介质
冰蓄冷设计
东华大学环境学院冰蓄冷设计 姓名：何燕娜 班级：建筑1202 学号： 121430205 2014年12月
1.1 项目概述 本项目为浙江某办公楼建设项目的双工况冰蓄冷系统应用。 1.2 冰蓄冷系统在本项目中的应用 冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，它代表着当今世界中央空调的发展方向。 本文就对冰蓄冷系统设计进行详细阐述，并和传统的风冷系统进行初投资和运行成本的综合比较。 1.3 冰蓄冷系统的工作模式 冰蓄冷系统的工作模式是指系统在充冷还是供冷，供冷时蓄冷装置及制冷机组是各自单独工作还是共同工作。蓄冷系统需要在几种规定的方式下运行，以满足供冷负荷的要求，常用的工作模式有如下几种： （1）机组制冰模式
在此种工作模式下，通过浓度为25%的乙二醇溶液的循环，在蓄冰装置中制冰。此间，制冷机的工作状况受到监控，当离开制冷机的乙二醇溶液达到最低出口温度时制冷机关闭。此种工作模式的示意图如图1-2所示。 图1-2 机组制冰工作模式示意图 （2）制冰同时供冷模式 当制冰期间存在冷负荷时，用于制冷的一部分低温乙二醇溶液被分送至冷负荷以满足供冷需要，乙二醇溶液分送量取决于空调水回路的设定温度。一般情况下，这部分的供冷负荷不宜过大，因为这部分冷负荷的制冷量是制冷机组在制冰工况下运行提供的。蓄冷时供冷在能耗及制冷机组容量上是不经济合理的，因此，只要此冷负荷有合适的制冷机组可选用，就应设置基载制冷机组专供这部分冷负荷，该工作模式示意图如图1-3所示。 图1-3 制冰同时供冷模式示意图 （3）单制冷机供冷模式： 在此种工作模式下，制冷机满足空调全部冷负荷需求。出口处的乙二醇溶液不再经过蓄冰装置，而直接流至负荷端设定温度有机组维持。该工作模式示意图如图1-4所示。
冰蓄冷中央空调技术原理及经济性分析
冰蓄冷中央空调技术原理及经济性分析 江苏安厦工程项目管理有限公司□卢义生 摘要：由于冰蓄冷中央空调系统具有节能环保等诸多优点，近几年在我国得到了迅速发展。以滁州第一人民医院为例，通过冰蓄冷中央空调系统与常规中央空调系统的经济性分析对比，可以看出冰蓄冷中央空调系统在实际应用中的优势。 关键词：冰蓄冷空调系统常规空调系统经济性分析 国外利用机械制冷机的蓄能空调最早出现在二十世纪三十年代，但随着机械制造业的进步，蓄能技术的发展很快停滞下来。直到二十世纪八十年代初期，蓄能空调在美国、日本等发达国家再次得到研究推广。到九十年代中后期，美国、日本、欧洲等国家和我国台湾地区的蓄能空调系统已得到广泛的应用，并取得了良好的经济效益。我国于九十年代中期正式引入冰蓄冷空调系统，近年来国家及地方电力部门相继制定了峰谷电价政策及优惠措施以促进冰蓄冷空调的发展。2000年，国家电力公司国电财[2000]114号文件明确要求加大峰谷电价推广力度，为此，全国多个省市纷纷出台了分时电价政策，一般低谷电价只相当于高峰电价的1/2甚至1/5，而且有取消电力增容费、电贴费等不同程度的优惠，在政策上支持冰蓄冷空调的发展。近两年来，随着我国节能减排政策的不断推广，冰蓄冷空调技术得到了迅猛发展。中国建筑设计研究院机电专业设计研究院总工程师、北京制冷学会常务理事宋孝春表示：“冰蓄冷空调系统是人类在面对能源危机时优化资源配置、保护生态环境的一项技术革新，能产生良好的社会效应和经济效益……。我国冰蓄冷空调市场已走向成熟，全国范围内，近两年的工程几乎等于前十年的总和。未来一段时间内，这个数字仍以几何级数字向上递增……” 1冰蓄冷技术介绍 1.1冰蓄冷系统原理 冰蓄冷中央空调是在夜间利用制冷主机制冰，将冷量以冰的形式蓄存起来，然后在白天根据空调负荷要求释放这些冷量，这样在电力低谷段蓄冰，在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。这样就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用，从而利用峰谷电价政策，达到为用户节约电费的目的。 在一般大楼中，空调系统用电量占总耗电量的35%~65%，而制冷主机的电耗在空调系统耗电量中又占65%~75%。在常规空调设计中，冷水主机及辅助设备容量均按尖峰负荷来选配，这不仅使空调系统的电力容量增大，而且使得主机等空调设备在大部分情况下都处于低效率的部分负荷状态运行，设备利用率也低，投资效益低。
浅谈冰蓄冷空调与常规中央空调的优缺点
浅谈冰蓄冷空调与常规中央空调的优缺点 发表时间：2016-08-18T10:15:48.877Z 来源：《低碳地产》2015年第2期作者：韩广玉 [导读] 冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置。 深圳机械院建筑设计有限公司广东深圳 518000 本人前段时间做了一个小型的冰蓄冷项目，通过这个项目认真学习了一下蓄冰系统，在此跟各位浅谈一下蓄冰空调与常规空调优缺点对比，以及本人累积的些许设计经验，希望能对初次做蓄冰项目的设计同行带来一些帮助。 现简单分析一下冰蓄冷中央空调系统、常规空调系统的特点。 1）冰蓄冷中央空调系统特点 冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置，利用夜间低谷用电时段开启制冷机组，将蓄冰装置中的水制成冰，白天在空调用电高峰时段利用融冰取冷满足部分空调负荷，宏观上起到调峰移谷，微观上在提高室内空调品质的同时大大降低用户运行费用的作用。 该技术在二十世纪30年代起源于美国，在70年代能源危机中得到发达国家的大力发展。从美国、日本、韩国、台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看，冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。比如，韩国明令超过2000㎡建筑，必须采用冰蓄冷或煤气空调，日本超过5000㎡的建筑物，就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。很多国家都采取了奖励措施来推广这种技术，比如韩国转移1KW高峰电力，一次性奖励2000美元，美国一次性奖励500美元，等等。 中国在近年加大对蓄能技术的推广力度，国家计委和经贸委2001年底特地下达《节约用电管理办法》，要求各单位推广蓄能技术，并逐步加大峰谷电差价。一些建筑采用蓄能技术后直接给用户带去了收益，节约了运行成本。2001年10月举办APEC会议的10万㎡的上海科技城、广州大学城500万㎡等大型建筑采用的就是冰蓄冷空调系统。 冰蓄冷空调从其原理和实践中可以看出它有如下特点 优点： ①减少冷水机组容量（降低主机一次性投资），总用电负荷少，减少变压器配电容量与配电设施费。 ②冷主机制冷效率高（COP大于5.3），同时利用峰谷荷电价差，大大减少空调年运行费，可节约运行费用35%以上。 ③减少建筑的配电容量，节约变配电的投资，节约约30%（空调的配电投资）；免双线路的高可靠性费用，节约投资。 ④使用灵活，部分区域使用空调可由融冰提供，不用开主机，节能效果明显。 ⑤可以为较小的负荷（如只使用个别办公室）融冰定量供冷，而无需开主机。 ⑥在过渡季节，可以融冰定量供冷，而无需开主机，不会出现大马拉小车的状况，运行更合理，费用节约明显。 ⑦具有应急功能，提高空调系统的可靠性。在拉闸限电时更能显示其优势：只要具备带动水泵的电力（如发电机发电、限电减电力供电）就能够融冰供冷，不会出现空调不能使用的状况。 ⑧制冷温度低而稳定，空调效果佳，提高大楼的舒适性和品位。 ⑨有低温冷源制冷速度快，上班前启动时间短。上班前启动时间越长，则空调无效运行越多，无谓的浪费越大。 ⑩作为驱动能源，清洁、环保、稳定、简单可靠，且峰谷电差价在不久的将来势必更优惠（周边省份在去年均已大幅优惠，国外的峰谷差更大）。 对于大型多建筑区域供冷，可以低温供水，降低送水能耗、减少管网投资；同时与每一建筑一个供冷站的形式比可以节约投资、减少管理费用、减少机房面积。 可以为末端提供低温冷冻水，降低末端的投资；加强除湿能力，大幅提高空调舒适性；如果采用低温送风系统，更是可以节约末端的风机能耗、提高空调品质、减少风管的尺寸和投资。 空调系统智能化程度高，可以实现系统的全自动运行，而且具备与大楼的BAS接口，是目前世界上最先进的空调系统。 不足之处： ①如果主机和蓄冰装置等设备均布置于冷冻机房内，蓄冰装置需要占用一定的空间。 ②机房设备投资比常规水冷电制冷和溴化锂机组系统稍高。 ③冰蓄冷只能夏天供冷，需要供热系统。（可以采用热网换热采暖，热网容量远低于溴化锂机组所需，只有50%左右容量）2）常规电制冷中央空调系统特点 是目前使用较多的空调形式，经过一个多世纪的发展，制冷主机的形式多种多样，具有制冷效率高等的优点，它有如下特点：优点： ①系统简单，占地比其他形式的稍小。
冰蓄冷设计说明书
1.1上级批文详见总论部分； 1.2甲方提供的设计任务书； 1.3建筑专业提出的平面图和剖面图； 1.4室外计算参数(江苏地区) 夏季空调计算干球温度34.1℃ 夏季空调计算日平均温度31℃ 夏季空调计算湿球温度28.6℃ 夏季通风计算干球温度32℃ 夏季空调计算相对湿度69 % 夏季大气压力100.391Kpa 夏季平均风速 3.3m/s 冬季空调计算干球温度-12℃ 冬季通风计算干球温度-4℃ 冬季空调计算相对湿度74% 冬季大气压力102.524 Kpa 冬季平均风速 3.3 m/s 1.6国家主要规范和行业标准 (1)《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003； (2)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001版)； (3)《民用建筑热工设计规范》GB50176-93； (4) 全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调·动力》； (5) 《民用建筑隔声设计规范》GBJ118 2 设计范围 本工程总建筑面积为120000平方米 设计范围为采暖、通风、空调、防排烟及冷热源设计。冷冻机房冷却水系统由给排水专业设计。 3 设计原则 满足国家及行业有关规范﹑规定的要求，利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。
4.3空调系统 经技术﹑经济综合比较及专家组建议，空调方案确定为：独立新风空调系统，即新风机组加辐射冷吊顶。辐射吊顶已被美国能源部列为二十一世纪15项最节能，最有前途的空调技术之一，其突出的优点——更加舒适，更加节能，更加安静，使其成为目前欧美各国首选的空调末端装置，辐射吊顶、全热交换器和低温送风新风系统组成的独立新风系统，已经成为国际公认的最先进的空调系统。4.3.1 首层∽八层及地下一层南区各功能房间 采用独立新风空调系统(DOAS)。新风机组除了承担新风负荷外，还承担室内全部潜热和部分显热负荷，室内剩余的显热负荷由辐射冷吊顶承担。 新风机组选用专用DGKR08型低温送风新风机组，设置在专用的新风机房内，每台机组风量约为7000m3/h－8000m3/h。机组进水温度低于3℃，出水温度为辐射冷吊顶的进水温度（露点温度加1～2℃），由室内露点温度控制，新风机组 出风温度低于7℃。该机组除了具有普通空调机组具有的冷却﹑干燥﹑加热及加湿功能外，还具备有：（1）承担其全部新风负荷，室内全部潜热和部分显热； （2）机组内配置有板式全热交换器，回收焓效率大于50%，温度效率70% 以上；（3）机组内配置驻极静电过滤器，计数效率为99.9%可备光催化材料杀灭，空气阻力小于50Pa。 空调房间冬季加湿采用高品质的干蒸汽加湿，汽源由地下一层锅炉房引来。 新风系统按楼层分南﹑北两个系统设置，以利调节。新风管沿走道吊顶敷设，在进入每个房间的支管上设置E型定风量调节器，送风口采用大诱导比风口下送。排风通过每个房间侧墙上设置的排风口，通过走道吊顶，进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。 辐射板采用国产辐射板。因为它较进口辐射板热阻小，辐射冷/热量大，接头先进，价格便宜等优点。辐射板型号选用600×600规格板，颜色的选用与排版形式随装修进行。 4.3.2 餐厅及厨房。 由于餐厅空调负荷变化大，湿负荷大，空调运行时间短，层高较高等特点。故餐厅单独设置空调系统，空调形式采用独立的低温送风新风系统，送风口采用大诱导比风口下送，排风口为单层百叶风口，通过排风管进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。新风机组选用专用DGKR15型低温送风新风机组，设置在专用的新风机房内，机组风量约为15000m3/h。 厨房采用直流空调系统(冬季加热夏季降温)，厨房排风量暂按40次/时，送风量为80% 排风量，其施工图设计待厨房设备确定后进行。 4.3.3 电话机房及计算机主机房 为了保证电话机房、消防值班室及计算机主机房值班空调，另分别设置一套VRV空调系统，室外机设置在屋顶，室内机采用四面吹出式，设置在吊顶上。 4.4空调系统冷源 本工程空调面积为23500m2，预留空调面积5500m2，共计空调面积29000m2。空调冷负荷为3351kW，折算为冷指标为115.56w/m2。空调热负荷为2595.5kW，算为冷指标为89.5w/m2。
冰蓄冷空调系统的经济性分析.
36 制冷与空调 2006年第2期 冰蓄冷空调系统的经济性分析 陈允轩?陈梅倩杨润红范莉娟张田田刘保林 (北京交通大学 100044 【摘要】本文在介绍冰蓄冷空调系统的两种经济分析评价方法的基础上，主要通过对某一大厦的冰蓄冷空 调与常规空调设计的投资比较的经济性分析,论证了采用冰蓄冷空调系统具有良好的经济效益，同时也分析了影响冰蓄冷空调几种经济效益的主要因素。 【关键词】冰蓄冷空调 ; 经济性分析; 低温送风 Economic Analysis of the Ice Cool-storage Air-conditioning System Chen Yunxuan Ceng Meiqian Yang Runhong Fan Lijuan Zhang Tiantian Liu Baolin ( School of Mechanical and Electronic Control Engineering, Beijing Jiaotong University 100044 【Abstract 】 In this paper, two models were introduced on the economic analysis of the ice-storage air-conditioning system. Combined with a project example, it compared ice-storage air-conditioning with normal air-conditioning and demonstrates that ice-storage air-conditioning can bring a good economic result and also analysis several factors which affect economic result of ice-storage air-conditioning 【Abstract 】 ice-storage air-conditioning ; economic analysis ; low-temperature air supply ?
冰蓄冷空调原理
冰蓄冷空调原理 冰蓄冷空调技术是指在用电低谷时用电制冰并暂时蓄存在蓄冰装置中, 在需要时( 用电高峰) 把。由此可以实现对电网的“移峰填谷”, 有利于降低发电装机容量, 维持电网的安全高效运行。 一、蓄冰空调系统组成部分 （1）制冷主机。 ①作用：制冷主机（双工况机组）负责对载冷剂（乙二醇）降温，输出冷源。 ②工作原理：制冷剂经过压缩机变成液态，在蒸发器气化吸热把冷量传递到盘管系统。（2）蓄冷设备。 ①作用：蓄冷设备（蓄冰罐、槽）主要功能是储存冷源并阻隔与外界冷热交换。 ②工作原理：蓄冰罐、槽外壁采用保温隔热材料层，隔绝与外界冷热交换，保持罐、 槽内的温度 （3）用户风机盘管系统。 ①作用：把冷源送到需要制冷房间。 ②工作原理：水经过换热板吸收冷量，经过冷冻泵输送到需要制冷的房间。 ③④⑤⑥二、蓄冰空调系统工作原理 （1）制冷机组（双工况机组）运行，将载冷剂（20%浓度的乙二醇液）流经主机降温，再输送至蓄冰罐对蓄冰罐中的水降温，降温一般降至-3℃左右，于此同时蓄冰罐的另一侧管道把乙二醇输送出，经过冷冻泵回流主机中，就这样低温的乙二醇对蓄冰罐的水进行循环降温。 （2）另一方面，经过主机降温的乙二醇液流经融冰式换热板，向风机盘管输送冷量，进入换热板前3.5℃，通过换热板后载冷剂温度上升到10.5℃，载冷剂通过冷冻泵回流制冷机组。
三、夜间蓄冰 夜间，用户风机盘管系统停止运行，前段只运行工况机组，打开V3、V1节流阀，关闭V2、V4、V5节流阀，让-3~-3.5℃低温20%浓度的乙二醇溶液被主机运送到蓄冰罐，在蓄冰罐中吸收热量，然后通过冷冻泵回流工况机组，一直循环，让蓄冰罐中的水冰化90%以上，白天高峰负荷时，储冰罐中0℃的水被输送到融冰板式换热器，换热后的高温水回流到储冰罐，被洒在冰上直接进行融冰，只要罐中有冰就可以一直保持出水温度在3.5℃左右，为融冰板式换热器的另一侧提供5-7℃的冷冰用于供冷
冰蓄冷系统的设计与施工
冰蓄冷系统的设计与施工 一、工程概述 XXXX位于XX东侧，建设单位是XXX房地产开发有限公司。该建筑物功能类型为办公，酒店，银行办公的综合大厦，总建筑面积11.6万平方米。是全 国最大的冰蓄冷工程项目。该项目由XXXX安装工程有限公司第一项目部进行施工安装。本系统主要是为该建筑提供空调冷冻水，冷冻站在地下3层;机房建筑 面积1200m2蓄冰槽520m2）。冷冻站采用蓄冰空调系统，充分利用夜间廉价的低谷电力储存冷量，补充在电力高峰期的空调冷负荷需要，节约系统运行成本。 二、设备配置 （一）冷源 1. 双工况螺 杆式冷水机组3台（YSFAFAS55CNE约克（合资） 2.基载 离心式冷水机组2台（YKFBEBH55CPE勺克（合资） （二）冷却塔：大连斯频得 冷却塔共计5台，CTA-600UFW两台，CTA-450UFW三台。 （三）板式换热器：丹麦APV 板式换热器共计3台，选用APV板式换热器J185-MGS16/16 （四）蓄冰槽（现场加工） 蓄冰槽共有六台，最大蓄冰量31787.2KW（9040RT。（见表1） （五）乙二醇循环水泵：德国KSB 乙二醇循环水泵共计4台，其中1台备用，并配4台变频器。 （六）冷却水循环泵：德国KSB
冷却水循环泵选用卧式离心泵4台，其中1台备用 三、运行策略： （一）负荷说明 根据建筑使用情况及初步设计估算结果，整幢大楼的尖峰冷负荷为 11428KW（3250RT。由于气温变化，空调系统在整个运行期间日负荷大小会有变化，根据负荷分布情况，出100獗荷情况逐时空调负荷:（见表2） 蓄冰的模式可采用全部（全量）蓄冰模式或部分（分量）蓄冰模式。本工程采用部分蓄冰模式。 根据采暖通风专业提供的建筑物设计日100%负荷如下：最大小时冷负 荷:11428KW（ 3250RT 设计日冷负荷：151705KWH（ 43144RTH 最大小时基载冷负荷：2286KW（ 650RT 扣除基载冷负荷后的最大小时冷负荷：9142.33KW （2600RT 扣除设计日基载冷负荷后冷负荷：96852.4KWH （27544RTH （二）系统流程简述 本设计蓄冰设备选用冰球式蓄冰设备，系统选用串联单循环回路方式，在循环回路中，乙二醇制冷主机置于蓄冰装置上游。系统中设有板式热交换器3台，每台换热量为用3961KW（ 1126RT，用以把冰蓄冷系统的乙二醇回路与通往空调负荷的水回路隔离开，保证乙二醇仅在蓄冰循环中流动，而不流经各空调负荷回路，可减少乙二醇用量并避免乙二醇在空调负荷回路中的泄漏。乙二醇回路中设有4个电动调节阀CV1,CV2,CV8CV9根据冷负荷变化，通过电动调节阀 CV1,CV2调节进入蓄冰装置的乙二醇流量，保证进入板式热交换器的乙二醇侧温度恒定并满足冷负荷需求。电动调节阀CV8.CV9调节进入板式热交换器的乙二醇流量，保证进入板式热交换器的水侧温度恒定并满足冷负荷需求。同时，空调冷
蓄冷空调系统设计
（1）一、空调蓄冰 电能难于储存，单靠供电机构本身的设备难以达到"削峰填谷"的目标，无法尽 量在电力低谷期间使用电力；当然，有些电力公司由于电网调峰能力不足，建 设抽水蓄能电站进行调峰，但其初投资高、运行费用大，难以推广。因此，大 多数国家的供电机构都采用各种行政和经济手段，迫使用户各自将用电高峰削平，并尽量将用电时间转移到夜间，蓄冷系统就是在这种情况下发展起来的。 蓄冷系统就是在不需冷量或需冷量少的时间（如夜间），利用制冷设备将 蓄冷介质中的热量移出，进行蓄冷，然后将此冷量用在空调用冷或工艺用冷高 峰期。蓄冷介质可以是水、冰或共晶盐。因此，蓄冷系统的特点是：转移制冷 设备的运行时间；这样，一方面可以利用夜间的廉价电，另一方面也就减少了 白天的峰值电负荷，达到电力移峰填谷的目的。 空调系统是现代公用建筑与商业用房不可缺少的设施，其耗电量很大，而且 基本处于电负荷峰值期。例如，饭店和办公楼每平米建筑面积的空调峰值耗电 量约40～60瓦；以北京为例，目前，公用与商用建筑的空调用电负荷约为60 万千瓦，约为高峰电负荷的16%，因此，空调负荷具有很大的削峰填谷潜力。二、全负荷蓄冷与部分负荷蓄冷 除某些工业空调系统以外，商用建筑空调和一般工业建筑用空调均非全日空调，通常空调系统每天只需运行10～14小时，而且几乎均在非满负荷下工作。图1-1中的A部分为某建筑典型设计日空调冷负荷图。如果不采用蓄冷，制冷 机组的制冷量应满足瞬时最大负荷的需要，即qmax 为应选制冷机组的容量。 蓄冷系统的设计思想通常有二种，即：全负荷蓄冷和部分负荷蓄冷。 1. 全负荷蓄冷 全负荷蓄冷或称负荷转移，其策略是将电高峰期的冷负荷全部转移到电力 低谷期。如图1-1，全天所需冷量A均由用电低谷或平峰时间所蓄存的冷量供给；即蓄冷量B+C等于A，在用电高峰时间制冷机不运行。这样，全负荷蓄冷 系统需设置较大的制冷机和蓄冷装置。虽然，运行费用低，但设备投资高、蓄
冰雪世界会议中心冰蓄冷空调设计
冰雪世界会议中心冰蓄冷空调设计 工程概况 冰雪世界会议中心位于北京市潮白河畔，为滑雪馆的配套设施，其主体建筑在滑雪馆的雪道正下方，总建筑面积为26700平方米。主要由客房及群房两部分组成，客房面积为13679平方米;群房的功能有会议、餐厅、厨房、多功能厅、体检中心、设备用房等，面积为13021平方米。地下二层，地上十层，建筑高度为43.35米。图1为该会议中心的正立面图。原滑雪馆已于2005年已建成，多种原因使得该滑雪馆制冷机未设置备用机组，此次会议中心制冷系统的设计需要考虑到为滑雪馆制冷系统提供备用的可能。 设计基本数据 电价政策及电价结构 冰蓄冷空调系统对电网移峰的意义在此不再赘述，影响冰蓄冷项目经济性的一个重要原因，是当地的电价政策及电价结构。项目所在地北京市顺义区的峰谷电时段及相应商业用电 电价如表1：
从表1可看出，尖峰电价与低谷电价的比为4：1，高峰电价与低谷电价的比为3.83：1，这对该建筑采用冰蓄冷空调系统提供了很好的电价基础。 设计日逐时冷负荷 经逐时冷负荷计算，设计日总冷负荷为36423kW，最大小时冷负荷(峰值)为3400kW，作为宾馆，其夜间也有一部分冷负荷。设计日的冷负荷曲线见图2。 对照表1和图2，可以看出，该建筑在电价的尖峰和高峰时段逐时冷负荷较大，在平电及低谷电时段有较低的连续的负荷，其负荷特点决定了该系统设置基载主机更为合理。 冰蓄冷系统设计 概述 冰蓄冷系统的设计应综合考虑多方面的因素，如建筑的规模、使用性质、设计日的冷负荷曲线以及所能采用的蓄冷装置的特性等等。建筑有可能提供的使用空间对蓄冷装置的选择有很大的限制。就本建筑而言，采用导热塑料(聚乙烯)蓄冰盘管，该盘管一般做成整体式的 蓄冰桶，为内融冰方式。 蓄冷系统的确定及主要设备 该建筑采用部分蓄冷的方式，在电网的尖峰及高峰时段，蓄冷设备提供部分空调负荷。双工况主机位于蓄冰设备的上游，为串联方式。同时考虑到连续空调负荷的比例设置基载主机一台。从系统运行的安全性及经济性的角度出发，设置了板式换热器，由乙二醇换取冷冻水(供回水温度为7℃/12℃)向空调系统供冷。蓄冷系统流程见图3。表2是蓄冷系统的主要 设备。
冰蓄冷空调改造设计及经济性分析重点
56 科技创新导报Science and Technology Innovation Herald 2012NO.08 Science and Technology Innovation Herald 工业技术 科技创新导报 随着我国经济快速发展,用电需求日益紧张。尤其近几年来,每逢夏季高温阶段,拉闸限电现象时有发生。根据电力部门预测,严峻的用电形势未来几年仍将持续,电力缺口依然存在。我国的大中城市在高峰用电期间空调用电约占整个用电负荷的30~40%。因此,如何节约电能成为当务之急。目前冰蓄冷空调系统可以实现“移峰填谷”的优点引起了许多大型用电企业的重视。冰蓄冷空调是利用夜间低谷电力制冰,贮存冷量在白天用电高峰时段放出冷量取代或补充制冷,从而得到削峰填谷的作用。蓄冷空调系统可均衡电网峰谷负荷,提高生产设备运行经济性,在电力部门实施峰谷分时电价政策下,调峰运行可节省运行费用,并在电力需求紧张时更优化地保证生产任务正常进行,提高能源的利用率。在冰蓄冷系统中,有全部蓄冷,见图1和部分
蓄冷,见图2。而大多数实际工程中采用部分蓄冷的方式,只有少数工程中在其使用情况特殊,或者该地区电力奇缺的情况下才采用全部蓄冷的方式[2]。 全部蓄冰模式如图1所示,其蓄冷时间与空调制冷时间完全错开,在夜间主机在电力低谷期全负荷运行,制得空调所需要的全部冷量。在电力高峰期,主机不需要运 行,所需冷负荷全部由融冰来满足。全部蓄 冷时,蓄冷设备要承担空调所需要的全部冷量,故其运行费用虽然很低,但系统的储冰容量、主机及配套设备容量均较大,系统的初期投资也较高。 部分蓄冷模式如图2所示[2],是指在夜间低谷电价期间制冷设备运行,存储部分冷量,白天空调期间由一部分空调负荷由蓄冷设备承担,另一部分则由制冷设备承担,在设计中制冷机可以昼夜运行。此类模式虽然运行费用较全量储冰高,但系统的储冰容量、主机及配套设备容量均较小,系统的初期投资也较低。是理想的冰蓄冷系统。 冰蓄冷空调系统有很多常规空调无法比拟的优点,但它的初投资比常规空调的大,因此对冰蓄冷空调进行经济性研究是冰蓄冷空调技术应用的前提[3]。 结合南京某军工企业实际,依据建筑物使用功能、土建条件、空调负荷分布特点、电力峰谷时段及电费计价结构等,考虑冰蓄冷技术改造成本与经济效益的分析,本企业选择部分储冰模式。本文将详细阐述对该企业部分冰蓄冷空调的改造设计及其经济效益分析,为其他大型用电企业进行冰蓄冷空调改造设计提供参考依据。 1工程概况 本企业加工车间厂房总建筑面积为27400m 2。空调面积21000m 2。空调设计日峰值冷量为3348kW 。本系统冷源使用常规电制冷空调机组,每台制冷量为 1953kW,共2台同型号冷水主机。车间主要功能是以精密机械加工,精度计量以及办公为主。机密设备生产以及产品计量检测要求环境温度为22±1℃、湿度