冰蓄冷中央空調系統(tǒng)分析報告

1、冰蓄冷中央空調系統(tǒng)分析報告標準化工作室編碼XX968T-XX89628-XJ668-XT689N冰蓄冷中央空調系統(tǒng)分析報告清華大學建筑設計研究院張菁華清華同方股份有限公司節(jié)能蓄能事業(yè)部張希春摘要以某博物館蓄冰空調系統(tǒng)設計為例，詳細分析了該系統(tǒng)的 經(jīng)濟性，并闡述了冰蓄冷空調系統(tǒng)的社會性；關鍵詞冰蓄冷空調系統(tǒng)常規(guī)空調系統(tǒng)投資回收期Analyticalreportingoficestorgeair-conditioningsystemByzhangji nghuaandzhangx i chunAbstractIntroduceicestorgeair-conditioningsystemdesig

2、nbywayofamuseum, alsoanalyseitsecon omicsandsocialityKeywordsicestorgeair-conditioningsystem, usualair-conditioningsystem, periodof investmentrecovery我國建筑用能己達全社會能源消費量的27.6%,其中空調制冷 耗電量占電網(wǎng)高峰負荷的1/3左右。蓄能空調順勢而生，電力部 門也積極推行峰谷分時電價，在政策上扶植蓄能空調的應用與推 廣。蓄冷技術是一種投資少、見效快的調荷措施，目前己成為許多 經(jīng)濟發(fā)達國家積極推廣的一項促進能源、經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)調發(fā)展 的、實

3、用的系統(tǒng)節(jié)能技術。蓄冰技術的推廣對于提高我國能源利 用水平、促進經(jīng)濟發(fā)展將會具有積極的影響。一、蓄冰系統(tǒng)設計1、案例工程簡介工程爼稱：某省博物館冰蓄冷中央空調系統(tǒng)建筑面積：10萬n?左右設計參數(shù)：空調冷負荷2701RT,夜間冷負荷813RT電價情況：該市的電力供應情況夏季比較緊張，實行峰谷電 價?？照{設備的電力負荷占總電力負荷的比重較大，所以在用電 高峰時段大量空調設備投入運行，會造成高峰時段供電緊張、電 量缺口較大的局面。如果將這部分電力負荷調整到用電低谷期， 則會使供電需求趨于平穩(wěn)，既節(jié)省了資金，又提高了供電效率。 該市采用冰蓄冷空調的優(yōu)惠電價政策如下：該市峰谷電價表電價類型時段電價（元/

4、bh）低谷23： 0007： 000. 317平電11： 00-18： 00;7： 00-8： 000. 6939峰電8： 00-11： 00;18： 0023： 001. 0109建筑負荷：夏天空調設計尖峰冷負荷為2701RT,日總冷負荷為28696RTHo2、蓄冰方案論述冰蓄冷空調系統(tǒng)設備選型及流程設計是以該系統(tǒng)的設計日逐時 負荷（由DeST負荷計算軟件計算）分布為依據(jù)的。本工程峰值負 荷2701RT,其逐時負荷根據(jù)建筑使用功能，按照系數(shù)法分布情況 如下：時間總負荷100弔負荷80%負荷60%負荷30%負荷2701RT2701RT2161RT1621RT810RT00:00-01:0065

5、165152139019501:00-02:0061361351138619302:00-03:006316315083S119003:00-01:0062662650137618804:00-05:0061061018836618305:00-06:0060260218236118106:00-07:0058658616935117607:00-08:0056956915631217108:00-09:0080080064048024009:00-10:00239423911915113771810:00-11:00270127012161162181011:00-12:0024312431

6、1945145972912:00-13:00229622961837137868913:00-14:00221522151772132966114:00-15:00200620061605120360215:00-16:00179217921433107553816:00-17:0015611561124993616S17:00-18:0012751275102076538318:00-19:0073273258613922019:00-20:0081381365118821120:00-21:0070870856612521221:00-22:0070070056042021022:00-2

7、3:0066766753440020023:00-24:00659659527395198日總負荷（RTH）:286712867122937172038601根據(jù)上述夏季空調設計H逐時冷負荷可以看出，本建筑的冷 負荷分布在全天時段，高峰在09:00 18:00時段，而此時段主要 是該市的電力高峰，很適合于蓄冰空調系統(tǒng)?？紤]到該市夏季有一定的潮濕天氣，而采用雙工況冷機上游的串聯(lián)系統(tǒng) 可以提供更低的出水溫度，更好的保證除濕效果。這種流程乙二醇溶液先經(jīng) 過冷機降溫，再經(jīng)過冰槽降溫，然后經(jīng)過板換。這樣可以保證比較大的溫 差，而選用的鋼制蓄冰槽，可以保證蓄冰槽穩(wěn)定的設計出水溫度，這樣的大 溫差小流量的設

8、計，可以減小水路系統(tǒng)管徑，降低初投資。通過自控系統(tǒng)及 優(yōu)化控制軟件的作用，可以優(yōu)化匹配蓄冰槽、雙工況冷機的開啟，在滿足冷 負荷需求的同時將整個冷站系統(tǒng)的設備耗電量降低到最小。所以根據(jù)本工程特點，選用雙工況冷機上游的審聯(lián)式蓄冰系統(tǒng)，通過對 口天空調冷負荷的分析，適時適量的使雙工況冷機投入運行，不但能夠全面 高效的滿足各種負荷情況的需求，而且節(jié)省了初投資。3、方案介紹3. 1、冰蓄冷系統(tǒng)原理流程冰蓄冷系統(tǒng)原理示意圖該系統(tǒng)供冷時，乙二醇洛液首先經(jīng)過冷機在空調工況下降溫以保持較高 效的工作，再經(jīng)冰槽的冷卻使乙二醇溶液的溫度進一步降低，這樣板式換熱 器的進出口處乙二醇洛液可以達到較大的溫差，從而使得在相

9、同的負荷條件 下，審聯(lián)系統(tǒng)乙二醇帑液的流量較小，因此在相同的條件時串聯(lián)系統(tǒng)的乙二 醇循環(huán)泵小于并聯(lián)系統(tǒng)，從而使審聯(lián)系統(tǒng)的設備投資和運行費用都優(yōu)于并聯(lián) 系統(tǒng)，而且串聯(lián)方式管路更加簡單運行可靠。3.2、設計日負荷平衡策略設計日（100%負荷）負荷分配策略：由于空調系統(tǒng)設汁日的逐時冷負荷較大，為了 充分利用蓄冰槽和冷機的供冷能力，最大的降低系統(tǒng)運行電費，空調冷負荷由冷機和蓄 冰槽共同承擔。雙工況冷機在夜間的電力低谷時段23： 00-07： 00進行蓄冰，8個小時 的低谷電即可蓄滿冰槽，此時雙工況冷機停I上蓄冰工況運行，從上午09： 00開始切換 到空調工況，與基載冷機、冰槽共同承擔空調冷負荷，夜間蓄

10、冰時段冷負荷由基載冷機 單獨承擔。白天根據(jù)電價政策、負荷大小、冰槽冰量確定雙工況、基載冷機的開啟，冷 機處于滿負荷運行時，效率高，在這種運行策略下，可以使得空調系統(tǒng)的供冷得到最優(yōu) 化的分配，并盡可能的降低了運行費用。蓄冰空調設計日負荷平衡表（100%）時間負荷負荷分配（RT）主機冷量（RT）冷損(RT)蓄冷 主機空調匸況蓄冰匸況(RT)(RTH)00:00-0100（谷）6510651009952.0199901:00-0200（谷）6130643009812.0297802:00-0300（谷）6310631009672.0391203:00-0100（谷）6260626009532.048

11、9304:00-0500（谷）6100610009392.0583005:00-0600（谷）6020602009252.0675206:00-0700（谷）5860586009112.0766107:00-0800（平）56905690002.0765908:00-0900（峰）80000800002.0685709:00-1000（峰）2394672682104067202.0581410:00-1100（峰）2701672682134767202.0446511:00-1200（平）24311344682105134102.0405812:00-1300（平）22961341682270

12、134402.0378613:00-1400（平）22151344682189134402.0359514:00-1500（平）200613246820132402.0359315:00-1600（平）179267268213S67202.0315316:00-1700（平）156167268220767202.0291517:00-1800（平）127567234126267202.0268018:00-1900（峰）7320341391002.0228719:00-2000（峰）8130341472002.0181320:00-2100（峰）7080311367002.0144421:00

13、-2200（峰）70000700002.074222:00-2300（峰）66700667002.07323:00-2400（谷）65906590010092.01007總 il (RTH)28671871612400755687167677183.3.非設計日負荷平衡策略80%負荷段負荷分配策略：80%負荷段在該市的整個空調期岀現(xiàn)的時間較長，如何更合理的分配空調負荷，調整好冷機、蓄冰槽的供冷，對制冷站空調運行費用的省很關鍵。 基載冷機在此負荷段開啟時間仍然比較長，雙工況冷機23： 00-07： 00時段利用低谷電 價蓄冰，在電價相對較低的平電時段盡量使冷機多承擔負荷，其余由蓄冰槽承擔，在電價

14、 相對較高的峰電時段，冰槽取冷率允許的條件下，盡量由冰槽承擔負荷。在這種運行策略 下，可以使空調供冷得到最優(yōu)化的分配，盡可能的降低了運行電費。設計日100%負荷分布圖80%負荷蓄冰空調負荷平衡表時間負荷負荷分配（RT）主機冷雖 （RT）冷損(RT)番冷 主機基戦 主機空調匸況蓄冰匸況(RT)(RTH)00:00-01:00(谷)5210521009952.0199901:00-02:00(谷)5110511009812.0297802:00-03:00(谷)5080508009672.0394203:00-04:00(谷)5010501009532.0489304:00-05:00(谷)488

15、0488009392.0583005:00-06:00(谷)4820482009252.0675206:00-07:00(谷)4690469009112.0766107:00-08:00（平）45604560002.0765908:00-09:00（峰）64000640002.0701709:00-10:00（峰）191506821233002.0578110:00-11:00（峰216167268280767202.0497211:00-12:00（平）194567268259167202.0437912:00-13:00（平）183767268248367202.0389513:00-14

16、:00（平）177267268241867202.0347514:00-15:00（平）160567268225167202.0322215:00-16:00（平）14336726827967202.0314116:00-17:00（平）1219567682056702.0313917:00-18:00（平）1020672341767202.0312918:00-19:00（峰）58600586002.0254219:00-20:00（峰）65100651002.0188920:00-21:00（峰）56600566002.0132121:00-22:00（峰）56000560002.0759

17、22:00-23:00（峰）53400534002.022423:00-24:00（谷）52705270010092.01007總 il（RTH）229375271102617405527176774891605非設計日80%負荷分布圖非設計日60%、30%負荷平衡策略分析方法同80%負荷狀況，由于篇幅有限，在此省略。二.經(jīng)濟分析K蓄冰空調系統(tǒng)蓄冰空調系統(tǒng)機房設備表序號設備名稱技術參數(shù)功率數(shù)雖單位1雙工況冷機700RT42722基載冷機341RT2312臺3主機冷卻塔600m3/h2224基載冷卻塔350m3/h1125乙二醇水泵H=40m/Q=520m3/h9036冷凍泵H=32m/Q=72

18、0m3/hno37基載冷凍泵H=32m/Q=280m3/h553臺8主機冷卻泵H=32m/Q=600m3/h1103臺9基載冷卻泵H=32m/Q=350m3/h75310補給水泵H=32m./Q=12. 4m3/h3211乙二醉補液泵H=13. 5m/Q=4. 8m3/h0. 55212電子除垢儀600m3/h2個13電子除垢儀350m3/h2個14蓄冰槽7677RTH1組15板式換熱器2341KW3臺16乙二醉膨脹箱2. 5m31個17乙二醇補液箱2. 5m31個18乙二醉純溶液100%純溶液11. 1噸19膨脹水箱0. 5m31個20自控系統(tǒng)0. 51套合計蓄冰系統(tǒng)機房年度運行費用日耗電址

19、日運行費用運行天數(shù)總運行費用KWH元天元10眺負荷段33890209041020904380弓負荷段28637170211576596560$負荷段24872136211561295730%負荷段1398S635210254099合計1101842064單位面枳25.0元2、常規(guī)空調系統(tǒng)常規(guī)空調系統(tǒng)機房設備表序號設備名稱技術參數(shù)功率數(shù)址單位1制冷主機1100RT6633臺2冷卻塔960m3/h37.53臺3冷凍泵H=40m./Q=800m3/h1604臺4主機冷卻泵H=32m. Q=960m3/h1604臺5系統(tǒng)補水泵H=32m/Q=12. 4m3/h32臺6電子除垢儀960m3/h3個7膨脹水箱0. 5m31個8自控系統(tǒng)0.51套合計常規(guī)系統(tǒng)機房年度運行費用日耗電址日運行費用運行天數(shù)總運行費用KWH元天元100%負荷段32204237051023705580%負荷段26556194194587384860$負荷段22187162244573009330%負荷段147701055010421981合計1402262977單位而積