杭州交通銀行金融大樓冰蓄冷空調(diào)設(shè)計介紹

1、杭州交通銀行金融大樓冰蓄冷空調(diào)設(shè)計介紹1 工程總體概況：1.1、建筑概況：交通銀行杭州分行金融大樓，位于杭州市慶春路173#，簡潔而莊重的外形與美麗的西子湖遙相呼應(yīng)。大樓占地面積4000m2，總建筑面積19913m2，空調(diào)使用面積15000m2。大樓主體建筑高 51.1m，建筑物最高點68m, 共分 15 層，地下兩層，是一座集金融、辦公于一體的現(xiàn)代化大廈。大樓 1994 年 6 月動工， 1997 年 8 月竣工。該大樓 先后榮獲全國新技術(shù)示范工程、 中國建筑工程魯班獎等多項榮譽稱號。 其采用的 STL 冰蓄冷中央空調(diào)技術(shù)被列為浙江 省火炬計劃項目。1.2、 空調(diào)概況：整個建筑夏季設(shè)計最大冷

2、負(fù)荷為 1919kW，冬季熱負(fù)荷為1395kW，建筑面積冷指標(biāo)為128W/ m2，建 筑面積熱指標(biāo)為93W/ m2。大樓白天工作時間為 8:00-18:00，夜間無負(fù)荷，夏季全日設(shè)計總冷負(fù)荷為 17960kWh。室內(nèi) 主要采用以下空調(diào)形式：全空氣系統(tǒng)；風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)；單元式空調(diào)器系統(tǒng)；直流式全新風(fēng)系統(tǒng)；再循環(huán)空氣系統(tǒng)；冷熱源采用STL冰蓄冷中央空調(diào)加輕油鍋爐的形式，空調(diào)制冷機房面積190m2,蓄冷罐放置面積112m2，燃油鍋爐放在屋頂鍋爐房。1.3、 應(yīng)用冰蓄冷的先決條件及背景：常規(guī)的蓄冰空調(diào)是利用晝夜峰谷負(fù)荷的差值進(jìn)行夜間蓄冰白天放冷調(diào)節(jié)平衡電網(wǎng) 負(fù)荷的一種空調(diào)系統(tǒng)。要采用蓄冰空調(diào)的先決

3、條件是電力部門是否制訂優(yōu)惠的峰谷電價政策（應(yīng)急冷源除外）。峰谷 電價差值越大時，蓄冰空調(diào)的發(fā)展越有利，而受益最大的是國家電力能源部門。因此全國各地陸續(xù)出臺了峰谷電價政 策（見表 1 ）：由于夏季供電矛盾突出，近年來各地電力部門相繼出臺了采用冰蓄冷空調(diào)的優(yōu)惠政策。杭州市三電辦明文指出：采用冰蓄冷的業(yè)主一次性獎勵10萬kWh電。在用電高峰實行峰谷分時計量（即晚間0.32元/kWh，白天0.97元/kWh），夏季可不避峰使用，減征空調(diào)電力增容費30-50%。這對促進(jìn)杭州地區(qū)的冰蓄冷空調(diào)起到了積極的推動作用。而蓄冰空調(diào)特別適用于間歇空調(diào)系統(tǒng)及峰谷負(fù)荷差較大的連續(xù)運行空調(diào)工程，尤其在空調(diào)峰值負(fù)荷與電網(wǎng)負(fù)

4、 荷同步或接近同步時時更為適用。如：金融辦公大樓、影劇院、體育館、非晝夜運行的工廠車間等。正是在上述政策 的推動下，經(jīng)過詳盡科學(xué)的經(jīng)濟技術(shù)比較，交通銀行杭州分行最終決定采用法國西亞特的STL 冰球蓄冰空調(diào)技術(shù)。1.4、STL 技術(shù)簡介： STL 為法語潛熱儲能系統(tǒng)的縮寫，其技術(shù)核心為充滿蓄冷液（相變物質(zhì)）的蓄冰球，球外殼為高密度聚烯烴，蓄冷液為專利配方。冰球呈圓球形，分C與S兩個系列，直徑分別為 98mm （原為96mm）和77mm，舒適性空調(diào)中常用的為 C-00系列，相變溫度為0C。成千上萬只冰球填充在儲冰槽（或罐）中，當(dāng)?shù)蜏亟橘|(zhì)（常為 25%的乙二醇溶液）包圍著冰球時，蓄冰球內(nèi)的蓄能物質(zhì)開

5、始發(fā)生相變，冷量因此儲存在冰球內(nèi)，當(dāng)介質(zhì)溫度升高， 高于冰球的相變溫度時，冰球開始融化，釋放蓄存的冷量，從而達(dá)到能量轉(zhuǎn)移的目的。各地電網(wǎng)實施峰谷電價情況： 表一地區(qū) 實施電量范圍 時段劃分 峰谷比北京市 1 ） 商業(yè) 1-10kV,35kV2 ) 非居民用電 1-10kV,35kV 1 )高峰 8:00-11:0018:00-23:002 )平段 11:00-18:007:00- 8:003) 谷段 23:00- 7:004.5:1天津市 1)高峰 8:00-11:0018:00-22:002 )平段 11:00-18:0022:00- 0:003) 谷段 0:00- 8:004.4:1上海市

6、 1) 工業(yè) 2) 商業(yè) 1)高峰 8:00-11:0018:00-21:002 )平段 12:00-18:007:00- 8:003) 谷段 22:00- 6:001) 2.2:12) 1.89:1浙江 1 )高峰 8:00-22:002) 谷段 22:00- 8:00 3:1濟南 1 )高峰 8:00-11:0018:00-23:002 )平段 11:00-18:007:00- 8:003) 谷段 23:00- 7:003:1湖北 1） 100KVA 及以上工業(yè)用戶2 ） 躉售用戶 1）高峰（ 7 小時） 7:00-11:0019:00-22:002 ）平段（ 10 小時） 11:00-1

7、9:0020:00- 22:003） 谷段（ 7 小時） 0:00- 7:004:1河南 1） 工業(yè)2） 商業(yè)3） 躉售4）地方電廠上網(wǎng) 1）高峰（ 11 小時） 8:00-11:15:00-22:003） 谷段（ 13小時） 11:00- 15:0023:00- 8:005:1湖南 除福利廠外的1）大工業(yè)2）非普工業(yè) 1）高峰（ 11 小時） 7:00-11:0015:00-22:002 ）平段（ 5 小時） 11:00-15:0022:00- 23:003）谷段（ 8 小時） 23:00- 7:003:1江西 1） 工業(yè)（一、二班制或三班制負(fù)荷率小于2） 農(nóng)業(yè)3） 躉售4）小水電上網(wǎng) 1）

8、高峰（ 8 小時） 7:00-11:0019:00-23:002 ）平段（ 9 小時） 11:00-19:006:00- 7:003） 谷段（ 7 小時） 23:00- 6:003.2:1網(wǎng)供 1） 轉(zhuǎn)售葛、丹電量2） 四省互供電量 1）高峰（ 8 小時） 7:00-11:0019:00-23:002 ）平段（ 10 小時） 11:00-19:006:00- 7:0023:00-24:003） 谷段（ 6 小時） 0:00- 6:002 蓄冰空調(diào)的設(shè)計：2.1、蓄冰空調(diào)方案的選擇：2.1.1 蓄冰系統(tǒng)負(fù)荷計算方法： 在方案階段可以利用負(fù)荷曲線中逐時負(fù)荷分布直接給出賓館、 辦公、商場等建筑的逐時

9、 負(fù)荷系數(shù)。有關(guān)建筑物的平均負(fù)荷系數(shù)及工作時間如下表：（供參考）建筑物用途 設(shè)計日平均負(fù)荷系數(shù) 工作時間（ h）辦公樓 0.8-0.93 10商場 0.75 12-14賓館 0.67 24學(xué)校 0.85 9也可以直接估算設(shè)計日總負(fù)荷，采用平均負(fù)荷法，即：日總負(fù)荷等于設(shè)計日空調(diào)運行小時數(shù)乘以日平均冷負(fù)荷。不同 建筑平均冷負(fù)荷占峰值冷負(fù)荷之比為負(fù)荷系數(shù) , 一般為 0.56-0.85，需要認(rèn)真分析空調(diào)負(fù)荷特點，進(jìn)行合理取值。2.1.2 空調(diào)蓄冰的方式： 在方案階段采用哪種蓄冰方式也是蓄冰空調(diào)的設(shè)計的關(guān)鍵問題之一。就目前蓄冰空調(diào)而言， 共有如下幾中方式，見圖：動態(tài)冰 冰漿（或冰晶）蓄冰方式 冰片滑落

10、式 盤管式蓄冰 內(nèi)融冰靜態(tài)冰 外融冰封裝冰 冰球（以法國 CIAT 為代表）冰板蕊心冰球以上的蓄冰方式中用的最多的是封裝冰蓄冷和盤管式蓄冷。 經(jīng)過設(shè)計人員和業(yè)主的調(diào)查分析后， 決定采用簡便、 可靠、 性能優(yōu)良的法國西亞特 STL 蓄冰裝置。本工程選用的是 C-00 系列冰球，每堆積 1 立方米冰球數(shù)為 1320 個，潛熱為 48.4kWh 。蓄冰罐常用的有立式罐、臥式罐和方槽三種形式，根據(jù)本工程的實際特點和機房形式，決定采用臥式罐。總蓄冷體積為140m3，該罐為目前國內(nèi)最大的單體蓄冷罐，但罐內(nèi)壓降非常小，只有2.5mH2O，這也是STL系統(tǒng)相對其它系統(tǒng)來講的一大特點。在該方案的確定過程中，主機

11、的選擇也非常重要。根據(jù)蓄冰的需要，該制冷主機必須具備雙工況運行功能，即空調(diào)工況（出口5C）和蓄冰工況（出口 -6C）?？晒┻x擇的主機形式有以下三種：往復(fù)式、螺桿式和多級離心式。往復(fù)式由于效率低未列入選擇范圍，而離心式制冷機由于其效率高的優(yōu)勢只有在大容量時才能 體現(xiàn)，且零部件非常之多，我們認(rèn)為也不適合于本蓄冰工程，最后我們選擇了法國西亞特公司生產(chǎn)的單螺桿制冷機， 采用 R22 制冷劑。單螺桿壓縮機較目前常用的雙螺桿機的主要長處在于其結(jié)構(gòu)更加簡單、受力平衡好、軸承受力小、 運動部件之間余隙小但無磨損，所以部分負(fù)荷時效率高、使用壽命長，尤其適用于蓄冰空調(diào)中工況經(jīng)常發(fā)生變化、連 續(xù)運行時間長的特點。至

12、于蓄冰的模式，可以采用的有全部（全量）蓄冰模式和部分（分量）蓄冰模式?？照{(diào)根據(jù)蓄 冰量所占比率的大小，基本分為全蓄冷和部分蓄冷兩種，根據(jù)本工程特點，我們選用部分蓄冷的模式。2.1.3 蓄冰空調(diào)模式：a全部（全量）蓄冰模式：如圖1，全部（全量）蓄冰模式的蓄冰時間與空調(diào)使用時間完全錯開，在夜間非用電高峰期啟動制冷機進(jìn)行蓄冷，當(dāng)所蓄冷量達(dá)到空調(diào)所需的全部冷量時，制冷機停機；在白天空調(diào)時，蓄冷系統(tǒng)將冷量供給 到空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)期間制冷機不運行。全部蓄冰時，蓄冰設(shè)備要承擔(dān)空調(diào)所需的全部冷量，故蓄冰設(shè)備的容量最大， 初次投資費用高，若峰谷電價差價大，運行電費也最節(jié)省。b、部分（分量）蓄冰模式，如圖2,部分（

13、分量）蓄冰模式是指在夜間非用電高峰時制冷設(shè)備運行，蓄存部分冷量。白天空調(diào)高峰期間一部分空調(diào)負(fù)荷（尖峰負(fù)荷）由蓄冷設(shè)備承擔(dān)，另一部分則由制冷設(shè)備負(fù)擔(dān)。在設(shè)計計算日（空調(diào) 負(fù)荷高峰期） 制冷機晝夜運行。 部分蓄冷制冷機利用率高， 蓄冷設(shè)備容量小， 制冷機比常規(guī)空調(diào)制冷機容量小 30-40% ， 是一種更經(jīng)濟有效的運行模式。總結(jié)起來，根據(jù)以上分析，本設(shè)計方案采用了性能優(yōu)越的STL蓄冰系統(tǒng)，主機選擇 了目前使用可靠、能效比高、壽命長、特別適用于雙工況運行的單螺桿壓縮機，為在運行模式上充分發(fā)揮制冷機的利 用率，采用了部分部分蓄冰模式。蓄冰流程選擇：蓄冰空調(diào)系統(tǒng)在運行過程中可有兩種運行工況，即蓄冰工況和放

14、冷工況。在蓄冰工況時，STL內(nèi)的載冷劑，即25%濃度的乙二醇溶液溫度低于冰球內(nèi)溶液的相變溫度，后者內(nèi)部的溶液便逐步結(jié)成冰(或固態(tài)),從而將冷能儲存起來。在放冷工況時，STL系統(tǒng)的載冷劑溫度高于冰球內(nèi)溶液的相變溫度，球內(nèi)的冰(或固態(tài))融 解，將冷量釋放出來。在STL蓄冰空調(diào)系統(tǒng)中，水系統(tǒng)的流程有兩種：并聯(lián)流程和串聯(lián)流程。a、并聯(lián)流程：這種流程中制冷機與蓄冰罐在系統(tǒng)中處于并聯(lián)位置，當(dāng)最大負(fù)荷時，可以聯(lián)合供冷。同時該流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、 溶冰供冷、冷機直接供冷等，并聯(lián)流程原理如圖3:b、串聯(lián)流程：即制冷機與蓄冰罐在流程中處于串聯(lián)位置，以一套循環(huán)泵維持系統(tǒng)內(nèi)的流量與壓力，供應(yīng)空調(diào)所需的基本負(fù)荷，

15、串聯(lián)流程配置適當(dāng)自控，也可實現(xiàn)各種工況的切換。串聯(lián)系統(tǒng)原理如圖4:并聯(lián)流程在發(fā)揮制冷機與蓄冰罐的放冷能力方面均衡性較好，夜間蓄冷時只需開啟功率較小的初級泵運行，蓄冷時更 節(jié)能，運行靈活。串聯(lián)流程系統(tǒng)較簡單，放冷恒定，適合于較小的工程和大溫差供冷系統(tǒng)。根據(jù)本工程特點，選用的 是并聯(lián)流程。2.2、蓄冰裝置的設(shè)計選型計算：制冷機容量的計算：制冷機的冷量是根據(jù)冷負(fù)荷圖繪出的日常最大總負(fù)荷來選型，即：根據(jù)本大樓工作情況：白天負(fù)荷從早上8:0018:00為工作時間；晚上蓄冷時間為低谷電時段22:008 :00，實際冷機運行 20 小時，而晚上制冰蓄冷工況時，由于其蒸發(fā)溫度較低，其制冷量小于空調(diào)制冷量，所以

16、制冷機在白天空調(diào) 工況下計算制冷量應(yīng)為：Pr=Qj/(20-Lab) f+Kab=17960/100.67+10 = 1075.5kw(924930 Kcal/h)式中：Lab-制冷機直接供冷時間(10h)f -冷機直接供冷轉(zhuǎn)為儲冷工況而引起制冷量下降的系數(shù)，蒸發(fā)溫度每下降1C,冷量減少3%，從5C下降到-6C， t=11C，f=1-0.03 XA t=0.67制冷機組的選用：考慮到蓄冷裝置、管道等的熱損失，為安全計，制冷機組的實際安裝容量須乘1.10的附加系數(shù)，即為 1183kW。根據(jù)供應(yīng)商的技術(shù)資料，選用2臺雙工況LBI661型單螺桿制冷壓縮機，2臺空調(diào)制冷量為：628kWX 2 = 12

17、56kW，其冷量調(diào)節(jié)為10100%，適合本工程空調(diào)、蓄冰的需要。蓄冷量的計算：蓄冷時熱能密度 DSTL(STL 每立方米儲存的能量)DSTL = Q1+Qs1X(t3-Tst)+Qss (TXt-Tm)式中：Q1 - C00型蓄冷球的相變潛熱 48.40kWh/m3;Qs1 - COO型蓄冷球的液態(tài)顯熱1.10kWh/m3 °C ;Qss C00型蓄冷球的固態(tài)顯熱 0.70kWh/m3 C ;t3 -放冷階段蓄冷系統(tǒng)的出液溫度 5CTst蓄冷球的相變溫度 0CTm 蓄冷期結(jié)束時冷媒平均溫度，蓄冷末期溫度范圍為6C2.6 C,則 Tm = (-6)+(-2.6)/2=-4.3 C/ D

18、STL=48.40+(1.1 X5)+0.7 X.3=56.9(kWh/m3)需要儲存的冷能：PrX).67 X10= 7926(kWh)儲冷必要的體積：V = 7926/56.9 = 139.9(m3)，取 V=140 m3 (實際)2.2.4 蓄冷罐的外形尺寸的確定：=12400mm根據(jù)現(xiàn)場布置與運輸高度決定采用臥式蓄冷罐，直徑取©=3800mm,長度L (含封頭)2.3部分蓄冰時負(fù)荷實際分布：1 制冷，C冷機供冷，0關(guān)機小時 逐時負(fù)荷( Kw) 冷水機組狀態(tài) 制冰 (Kw) 供冷( Kw ) 融冰 (kW)0-1 I 7971- 2 I 7972- 3 I 7973- 4 I

19、7974- 5 I 7975- 6 I 7976- 7 O7- 8 O8- 9 1638 C 1256 3829- 10 1587 C 1256 33110- 11 1689 C 1256 43311- 12 1804 C 1256 54812- 13 1821 C 1256 56513- 14 1854 C 1256 59814- 15 1880 C 1256 62415- 16 1919 C 1256 66316- 17 1903 C 1256 64717- 18 1865 C 1256 60918- 19 O19- 20 O20- 21 I 79721- 22 I 79722- 23 I

20、 79723- 24 I 797總計 7970kWh 12560kWh根據(jù)上面以冷機為主，部分蓄冰運行的負(fù)荷分布可以看出，蓄冰量大于融冰量（ 7970-5450=2570kw ）。通過以上負(fù)荷 分布分析， 可以根據(jù)制冷主機和 STL 的選擇進(jìn)行運行模式和系統(tǒng)流程設(shè)計。 本工程的蓄冰空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)先使用晚間所蓄 的冷量來降低運行費用。經(jīng)實際測試，在電力高峰時，可以停開主機 2-4 小時。2.4、施工圖紙簡介：系統(tǒng)流程圖（圖 5）：、機房平面圖（圖 6）：、空調(diào)制冷機房設(shè)備及材料表：代號 名稱 型號及規(guī)格 數(shù)量 備注1 單螺桿冷水機組 LBI661, 制冷量 566Kw ，最大功率 132Kw 2 臺

21、 法國西亞特2乙二醇初級泵ITT1510-5G,流量110m3/h,揚程m,功率11Kw 2臺 美國ITT3乙二醇次級泵ITT1510-6G,流量220m3/h,揚程25m,功率22Kw 2臺 美國ITT4空調(diào)水泵IS200-150-315,流量300m3/h,揚程34m,功率55Kw 2臺 山東博山5冷卻水泵IS200-150-315,流量300m3/h,揚程34m,功率55Kw 2臺 山東博山6補液泵 40HGF12.5-20,流量12.5m3/h,揚程20m,功率1.5Kw 1臺 杭州7凝結(jié)水泵 50HGR12.5-50,流量12.5m3/h，揚程50m,功率4Kw 2臺 杭州8 板式熱

22、交換器 PW55 2 臺 法國西亞特9 汽水換熱器 SFP.K8.83 2 臺10 STL 蓄冷罐 V=138m3 1 只 當(dāng)?shù)丶庸?1 C-00蓄冷球 直徑96mm,相變溫度0°C 138m3法國西亞特12 乙二醇溶液 滌綸級 25 噸13貯液箱（不銹鋼）1500 1500 X1200 1只14低位膨脹水箱 1500 X1500 X1500 1只15高位膨脹水箱 1500 X500 X500 1只16 凝結(jié)水箱 1500X1500X1500 1 只17 冷卻塔 FBLSSS 1 50 ，電機功率 5.5Kw 2 臺18 No.1 分汽缸D273X8,L=800mm 1 只19 No

23、.2 集水器D273X8,L=690mm 1 只20 No.3 集水器D426X10,L=1950mm 1 只21 No.4 分水器D426X10,L=1510mm 1 只22 電動三通閥DN150 1 只 瑞士23 電動二通閥DN125 2 只 美國DN150 3 只24 自力式調(diào)節(jié)閥 DN100 2 只 上海25 蝶閥 DN250 14 只 天津DN200 32 只DN150 5 只26 球閥 DN50 2 只DN25（ 不銹鋼 ） 1 只DN15（ 不銹鋼 ） 53 只27 閘閥 DN32 2 只DN25 4 只DN20 8 只DN15（ 銅 ） 4 只28 柱塞閥 DN100 10 只

24、DN80 6 只DN50 16 只DN25 3 只DN20 6 只29 減壓閥 DN100 1 只30 安全閥 DN100 1 只31 疏水器 DN20 2 只DN25 2 只32 止回閥 DN250 4 只DN200 5 只DN50 5 只33 過濾器 DN250 4 只DN200 4 只DN100 1 只34 自動排氣閥 DN20 8 只35 橡膠軟接頭 DN250 8 只DN200 16 只DN50 6 只36 指針式溫度計 24 只37 壓力表 43 只38 自動排氣閥 不銹鋼 DN20 8 只39 金屬減振軟管 DN200 2 只40 水表 DN25 1 只41 水箱配用 GSK 液

25、位顯示控制器 4 套2.4.4 蓄冰空調(diào)施工圖設(shè)計說明：1）、空調(diào)室外設(shè)計參數(shù)（杭州地區(qū)）：冬季：Twk=-4 °C RH=75% 夏季：Twg=35.7 C Tws=28.5 °C2）、空調(diào)房間的設(shè)計參數(shù)冬季： Tn1=18 C -20C RH=45%-65% 夏季： Tn2=26C -28C RH=50%-65%新風(fēng)量：25m3/人（過度季節(jié)全新風(fēng)）3）、本工程建筑面積15000m2,夏季設(shè)計冷負(fù)荷1919Kw，冬季設(shè)計熱負(fù)荷1395Kw。建筑平面冷負(fù)荷指標(biāo)：128W/m2 , 建筑平面熱指標(biāo)： 93W/m2 。4）、冷源選用法國 CIAT 生產(chǎn)的 LBI661 型單螺

26、桿制冷壓縮機， 單臺空調(diào)制冷量為 628kW/ 臺，裝機容量指標(biāo)為 83W/m2， 蓄冷量： 7926kWh 。5）、蓄冷空調(diào) 25%乙二醇溶液系統(tǒng)采用閉式并聯(lián)循環(huán)系統(tǒng)，與大樓內(nèi)水系統(tǒng)采用板式熱交換器進(jìn)行間接聯(lián)接，水溫為7 C/12 °Co6）、冬季熱源由鍋爐房供應(yīng)的0.2-0.3Mpa蒸汽經(jīng)汽水熱交換器換熱，大樓內(nèi)熱媒水60C /50C進(jìn)行供暖。水路系統(tǒng)為兩管制，采用閉式機械循環(huán)。2.4.5 蓄冰空調(diào)的施工說明：、空調(diào)水（包括 25%乙二醇溶液）系統(tǒng)施工說明：1 ）平面圖上空調(diào)水管道與墻 ,柱之間的距離是假定的 ,圖中所注管道標(biāo)高均指管底標(biāo)高 ,除圖中有說明者外 ,均以室內(nèi)底 層地

27、坪標(biāo)高為 0.000 起算 . 標(biāo)高單位為米 .2） 當(dāng)管徑 DN<100mm 時,采用鍍鋅鋼管 ;DN>100mm 時,采用無縫鋼管 ;蒸汽管道全部采用無縫鋼管 .當(dāng)管徑 DN<32mm 時,管道采用絲扣連接 ;DN>32mm 時,采用法蘭連接 ,法蘭間襯墊 3-5mm 厚的石棉橡膠板 ,焊縫處加涂磷化底漆兩道 .管道 均熱鍍鋅 .3） 空調(diào)水管與支吊架之間需墊以50mm 厚并經(jīng)防腐外理的二合硬木塊 ,以防形成 "冷橋"而結(jié)露 .所有支吊架均需刷防銹漆兩 道,面漆兩道 .管道支吊架的具體形式和安裝位置由安裝單位根據(jù)現(xiàn)場情況確定,做法請參照國標(biāo) 88

28、R420.4） 接往風(fēng)機盤管的供回水支管均安裝閥門.空調(diào)水干管可敷設(shè) i=0.001-0.003 的坡度 ,以利于排氣 .所有可能形成氣囊的 干管安裝均需安裝自動排氣閥 .5） 風(fēng)機盤管的凝結(jié)水管為鍍鋅鋼管 ,并應(yīng)敷設(shè)一定的坡度 （或高差 ）,坡向排水點 .凝結(jié)水管安裝好后 ,應(yīng)逐個進(jìn)行排水試 驗,確保風(fēng)機盤管凝結(jié)水盤內(nèi)不積水.6） 水泵采用彈簧墊基礎(chǔ) ,與水泵相連的進(jìn) ,出水管上必須設(shè)置減震軟接頭 ,采用橡膠軟接頭 .并在每臺水泵的進(jìn)水管上安 裝蝶閥 ,壓力表 ,過濾器 ;出水管上安裝蝶閥 ,蝶形止回閥 ,壓力表 .制冷機 ,熱交換器進(jìn)出口管道均安裝壓力表 ,指針式溫度 計.7） 壓力表閥門

29、 ,風(fēng)機盤管供回水閥門采用不銹鋼球閥;自控壓力傳感器 ,排氣閥的閥門采用鑄鐵閘閥 ;集分水器 ,凝結(jié)水箱 , 汽水熱交換器排污閥為柱塞閥 ;低位膨脹箱 ,貯液箱 ,板式熱交換器排污閥為閘閥 .8）管道安裝完畢后，系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行水壓試驗.試驗壓力按系統(tǒng)頂點壓力加 O.IMPa采用，但不得小于0.3MPa.在5分鐘內(nèi)壓 力降不小于 0.2MPa 為合格 .系統(tǒng)試壓合格后 ,應(yīng)反復(fù)沖洗 ,直至排出水中不挾帶泥沙 ,鐵屑等物 .沖洗之前應(yīng)先除去過不經(jīng) 過所有設(shè)備 .9） 空調(diào)供回水管及其閥門 ，凝結(jié)水管均需保溫 .保溫材料采用聚氨酯發(fā)泡 ，外覆厚度為 1.2mm 的鋁板 .保溫層的厚度為 :蓄冷罐為200

30、mm,其余水管為50mm.為保證機房內(nèi)管道的美觀，部分在機房內(nèi)的冷卻水管也采用聚氨酯發(fā)泡外覆鋁板，做法同上 .10）除上述說明者外，其余均按GB505243-97通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗收規(guī)范和 GBJ243-82采暖與衛(wèi)生工程施工 及驗收規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工 .、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)施工說明：（略）2.5、微機控制在蓄冰空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用：、冰蓄冷系統(tǒng)微機控制的目的和作用：蓄冰空調(diào)系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是電力移峰及節(jié)省運行費用。為了充分發(fā)揮蓄冷 系統(tǒng)的長處，設(shè)置先進(jìn)的控制系統(tǒng)十分重要。為此，設(shè)計中采用了微機控制系統(tǒng)，根據(jù)冷負(fù)荷的變化，控制冰蓄冷系 統(tǒng)的經(jīng)濟運行。微機控制的主要目的和作用是： 、根據(jù)用戶冷負(fù)荷的需

31、求，按電費結(jié)構(gòu)的特點，自動設(shè)置冰蓄冷系統(tǒng)最佳的運行方式，降低整個系統(tǒng)的運行費用； 、充分利用蓄冷裝置的容量，當(dāng)日在保證滿足高峰負(fù)荷的條件下，應(yīng)盡量把所蓄冷量基本用盡，以發(fā)揮夜間機組制 冷的運行能力，減少白天運行的容量； 、自動檢測系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保障冰蓄冷系統(tǒng)主要設(shè)備正常、安全運行； 、自動記錄系統(tǒng)運行的參數(shù)，顯示系統(tǒng)運行流程圖和打印系統(tǒng)運行參數(shù)報表。 、預(yù)測未來的供冷負(fù)荷，確定未來的優(yōu)化運行方案，最大限度的經(jīng)濟運行。、微機控制系統(tǒng)的組成 隨著微機控制技術(shù)應(yīng)用的普及，它不僅在性能方面全面超過常規(guī)模擬儀表而且價格上也日益具有競爭優(yōu)勢。所以利用 微機控制系統(tǒng)與一次儀表組成穩(wěn)定、可靠并具有智能化的冰

32、蓄冷微機控制系統(tǒng)，對于節(jié)約能源和提高系統(tǒng)運行效率具 有十分重要的作用。交行冰蓄冷微機控制系統(tǒng)， 利用美國 Honeywell 公司的 Excel500 型集散型微機和控制系統(tǒng)， 該系統(tǒng)利用共享總線型網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，把分布在控制現(xiàn)場不同部位的控制分站，以高達(dá)1Mbps的通信速度直接用一條普通雙絞線（總線）互相連接起來，形成集散式控制系統(tǒng)，其組成的控制系統(tǒng)可以直接作為整個大樓智能樓宇自動系統(tǒng)（BAS）的一個重要組成部分。冰蓄冷微機控制系統(tǒng)硬件部分主要由中央站（圖形工作站）、現(xiàn)場工作站（DDC ）、打印機、顯示器、數(shù)據(jù)采集輸出模板等組成，如圖 7 所示： 顯示器 中央（工作站） 打印機Excel50

33、0現(xiàn)場工作站現(xiàn)場控制設(shè)備（一次儀表）圖 7 、冰蓄冷微機控制系統(tǒng)組成方框圖微機控制系統(tǒng)軟件包括如下部分： WINDOWS 操作系統(tǒng)， TCPIP 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議， Excel 圖形中心軟件包，現(xiàn)場操作 軟件包，冰蓄冷數(shù)據(jù)采集軟件、冰蓄冷微機操作軟件、冰蓄冷系統(tǒng)圖形界面和打印報表軟件等。微機控制系統(tǒng)對制冷機組、蓄冷罐、初級泵、次級泵、熱交換器、主要管路系統(tǒng)提供動態(tài)實時監(jiān)控，實時顯示冰蓄冷 系統(tǒng)運行流程圖和參數(shù)表。對檢測的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和存儲，可按要求打印運行報表和蓄冷罐負(fù)荷曲線圖， 根據(jù)機組的運行工況和環(huán)境溫度進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，自動設(shè)置最經(jīng)濟運行的方式；實時檢測冰蓄冷系統(tǒng)的主要設(shè)備及管路 運行

34、狀態(tài)，提供開機、關(guān)機、故障報警，有連鎖保護(hù)功能，以保證整個系統(tǒng)安全、正常運行。、交行冰蓄冷空調(diào)控制系統(tǒng)工藝流程原理圖：如圖 8 所示，制冷機組與蓄冰罐在流程中處于并聯(lián)位置，與用戶通過板換間接連接。該系統(tǒng)包含兩個并聯(lián)回路：初級回路和次級回路，供回液溫差約為5C。供出溶液的溫度由熱交換器副邊端出口處溫度TE201傳感器的溫度控制三通調(diào)節(jié)閥 FV101 進(jìn)行 PID 自動調(diào)節(jié)，當(dāng)三通閥 FV101 回流量大時，初級泵的流量可通過閥 V1 進(jìn)行回流。另外為了平 衡初級泵和次級泵之間的流量， 可以對 V2 進(jìn)行調(diào)節(jié)， 使 FV101 基本保持穩(wěn)定流量。 為了有效的設(shè)置最佳的運行方式， 必須由微機進(jìn)行蓄冷

35、罐的負(fù)荷預(yù)測，即根據(jù)蓄冷罐進(jìn)出口溫差和流量，動態(tài)實時累積計算蓄冷負(fù)荷；并按環(huán)境溫度和 統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，從實測數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)負(fù)荷計算。為滿足供冷負(fù)荷的要求，冰蓄冷系統(tǒng)有如下6 種運行方式。其設(shè)備操作、控制閥的各運行方式下的工作狀態(tài)表如下：冰蓄冷運行方式設(shè)備及閥門狀態(tài)表運行方式設(shè)備名稱 直供 充冷 釋冷 聯(lián)供 充冷并供冷 待用制冷機組 制冷 制冰 不工作 制冷 制冰 不工作蓄冷罐 不工作 工作 工作 工作 工作 不工作初級泵 工作 工作 不工作 工作 工作 不工作次級泵 不工作 不工作 工作 工作 工作 工作三通閥 FV101 調(diào)節(jié) 直通關(guān) 調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié) 直通關(guān)電動閥 V1 關(guān) 關(guān) 關(guān) 關(guān) 關(guān)

36、 關(guān)電動閥 V2 調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié) 關(guān) 調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié) 關(guān)電動閥 V3 關(guān) 開 關(guān) 關(guān) 開 關(guān)電動閥 V4 關(guān) 開 開 開 開 關(guān)電動閥 V5 關(guān) 開 開 開 開 關(guān)a、直供運行方式當(dāng)蓄冷罐釋冷結(jié)束時或供冷負(fù)荷進(jìn)行必需的監(jiān)時調(diào)度時，僅電制冷機組直接供冷，而蓄冷罐不工作，三通閥FV101根據(jù)冷負(fù)荷的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證板式換熱器出口溫度恒定。b、充冷運行方式當(dāng)次級泵回路不需冷量，由制冷機組進(jìn)行制冰充冷運行，此工況一般運行在夜間電價谷段。此時次級泵停止運行，且 三通閥直通關(guān)以隔斷冷機和次級回路，制冷機組首先使初級回路顯熱降溫，直降到蓄冷球相變溫度，隨著繼續(xù)吸收機 組產(chǎn)生的冷量，蓄冷球開始發(fā)生相變（結(jié)冰），在

37、結(jié)冰期間 STL 不斷吸取機組產(chǎn)生的冷量，至制冷機組產(chǎn)生的冷凍流 體溫度也降至相變結(jié)束時相應(yīng)的最終溫度，這時機組繼續(xù)以顯熱使初級回路降溫，這時冷凍液的降溫速度很快，而這 種快速的降溫表明了蓄冷階段的結(jié)束，微機系統(tǒng)可以測知這一快速降溫特性，從而決定充冷結(jié)束停機。c、釋供運行方式此工況僅用于蓄冷罐釋冷可滿足用戶冷負(fù)荷要求，而制冷機不工作。在此過程中，制冷機組和初級泵停止運行，閥門V2 關(guān)，使所有冷凍液流經(jīng)蓄冷罐，微機控制系統(tǒng)根據(jù)換熱器副邊溫度TE201 對三通閥 FV101 進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，維持副邊出口溫度恒定，以滿足用戶冷負(fù)荷的要求。d、聯(lián)供運行方式當(dāng)用戶冷負(fù)荷大于制冷機組所產(chǎn)生的冷量需要蓄冷罐與

38、制冷機組同時運行供冷，即是聯(lián)供運行方式。本系統(tǒng)按分量蓄 冷運行策略設(shè)計， 在較熱季節(jié)大都需要采用聯(lián)供運行方式。 此工況下制冷機組、 初級泵、 次級泵、 蓄冷罐均投入運行， 三通閥 FV101 調(diào)節(jié)如前所述， 微機控制系統(tǒng)根據(jù)動態(tài)負(fù)荷預(yù)測的數(shù)據(jù)， 控制蓄冷罐釋冷量的大小， 使蓄冷罐的蓄冷量 當(dāng)天基本用盡，又不能出現(xiàn)最后幾小時蓄冷系統(tǒng)供不應(yīng)求，使冰蓄冷系統(tǒng)運行達(dá)到最經(jīng)濟的效果。e、充冷并供冷運行方式當(dāng)用戶冷負(fù)荷所需冷量低于制冷機組所生的冷量時，可在對蓄冷罐進(jìn)行充冷的同時，分出一部分冷劑供用戶冷負(fù)荷， 即為充冷并供冷運行方式。微機控制三通閥在滿足冷負(fù)荷的基礎(chǔ)上，進(jìn)行蓄冷罐充冷，此時因為部分冷負(fù)荷的制

39、冷量 是制冷機組在制冰工況運行提供，作為充冷供冷在能耗及制冷機組容量上并不經(jīng)濟，故此工況應(yīng)盡量少用。f、待用方式蓄冷系統(tǒng)不運行，處于備用狀態(tài)。由于本冰蓄冷系統(tǒng)是按分量蓄冷運行策略設(shè)計，即要求制冷機組和蓄冷罐聯(lián)合供冷 方能滿足設(shè)計日用戶負(fù)荷需要，但是某些季節(jié)冷負(fù)荷低時往往只靠冰罐釋冷便能滿足冷負(fù)荷要求，要求微機控制系統(tǒng) 根據(jù)動態(tài)蓄冷負(fù)荷預(yù)測，自動的控制系統(tǒng)的運行方式，使冰蓄冷系統(tǒng)運行在最佳的工作狀態(tài)，以達(dá)到移峰填谷節(jié)約能源的目的3 STL 蓄冰空調(diào)的測試與應(yīng)用：3.1、投入運行及現(xiàn)場測試：該系統(tǒng)安裝完畢后一次調(diào)試成功,于 1997年 6月 28 日投入運行。同濟大學(xué)空調(diào)測試中心于8月19日-8月

40、 21日對該系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)科學(xué)的現(xiàn)場測試，結(jié)果表明：該系統(tǒng)蓄冰單位冷噸耗電僅為 0.875kW ，蓄 冰率高達(dá) 99.27%，融冰率為 100%，完全達(dá)到了設(shè)計要求。 8 月 28 日通過了全國部分專家組成的評議小組的評議，一 致認(rèn)為該系統(tǒng)：設(shè)計合理、指標(biāo)先進(jìn)、施工質(zhì)量良好、美觀、運行可靠、性能良好、社會效益顯著、具有典型的示范 作用。3.2、運行一年后測試： 為了進(jìn)一步證實該冰蓄冷系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性如何， 我們特對該系統(tǒng)在運行一年后進(jìn)行了重新測 試。時間為 98年 8月 16日、 17日兩天，測試結(jié)果如下：蓄冰率：97.7%，融冰率100%,（當(dāng)日白天平均氣溫：34.96°C） 這證

41、明該系統(tǒng)性能非常穩(wěn)定。3.3、實際運行效果：為了掌握工程運行的實際移峰數(shù)據(jù)，我們對該系統(tǒng)的用電情況進(jìn)行了跟蹤記錄，其中選1998 年 5 月 11 日-5 月 15 日用電數(shù)量作為過度季節(jié)代表和 1 998年7月6日-7月1 0日作為夏季代表，記錄如下：日期 5月11 日 5月12日 5月13日 5月14日 5月15日每日峰電用量 kWh 703 678 618 879 658每日谷電用量 kWh 2976 3374 2700 3491 3474日期 7月6日 7月 7日 7月8日 7月9日 7月10日每日峰電用量 kWh 2006 3300 2723 3083 3220每日谷電用量 kWh

42、3343 3357 3266 3093 3149從以上兩表可以看出，該系統(tǒng)較好地實現(xiàn)了設(shè)計思想，移峰能力強，尤其是過渡季節(jié)，每日谷電用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過峰電用 量，效果非常顯著。3.4、用戶意見： 杭州交通銀行用戶經(jīng)過二年的運行使用，對該系統(tǒng)的使用意見可供廣大同行及讀者參考：486kW ，在實施峰谷電價 我行金融大樓采用了 STL 蓄冰空調(diào)系統(tǒng)以后，與原方案常規(guī)空調(diào)比空調(diào)主機減少電容量 政策的支持下，高峰期每日可節(jié)約電費 3481元，每年為我行節(jié)約運行費用約 40.8 萬元，體現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟效益； 采用了 STL 蓄冰系統(tǒng)以后，我行每年可轉(zhuǎn)移高峰電量約 42 萬千瓦時，具有顯著的社會效益，為改善電網(wǎng)

43、負(fù)荷作出 了應(yīng)有的貢獻(xiàn)： 采用了 STL 蓄冰系統(tǒng)以后， 中央空調(diào)放冷非常迅速， 早上上班時不再需要常規(guī)空調(diào)的預(yù)冷階段， 可以使大樓溫度在 短時間內(nèi)迅速降下來； 由于本空調(diào)系統(tǒng)采用了完善的微機控制管理系統(tǒng)，使機房管理變得更加可靠簡單，計算機工作站隨時可以提供大量 的工作數(shù)據(jù)以供打印和分析，而管理人員僅需一名退休工人，為我行節(jié)約了管理資金。4、蓄冰空調(diào)設(shè)計的主要思路 在蓄冰空調(diào)設(shè)計中，主要應(yīng)考慮的除電力部門給定的優(yōu)惠政策外，還應(yīng)對各種方案進(jìn)行技術(shù)分析比較。因蓄冰空調(diào)較 一般的常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)投資較大，占地面積增加，必須進(jìn)行多方案的分析比較，最重要的是能否利用峰谷電價日常節(jié)省 的運行費用來回收新增加的

44、投資額。根據(jù)有關(guān)資料表明：回收年限在2-3 年采用蓄冰空調(diào)系統(tǒng)是合適的，若回收年限在 5 年以上則是不經(jīng)濟的。交通銀行金融大樓根據(jù)與原空調(diào)方案進(jìn)行的比較，2 年即可回收投資增加的部分。結(jié)合交行金融大樓，蓄冰空調(diào)的設(shè)計主要思路是： 空調(diào)負(fù)荷的特點： 空調(diào)負(fù)荷峰谷差越大， 進(jìn)行蓄冷所產(chǎn)生的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益越顯著， 但必須進(jìn)行晝夜能耗分析， 以提高節(jié)能效果和經(jīng)濟效益。 蓄冷方式即考慮是全量蓄冷還是考慮采用部分蓄冷。全部蓄冷可得到最大的避峰讓電效果，這時空調(diào)制冷設(shè)備容量 加大，運行費用也高；而部分蓄冷也能得到最好的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益，但缺點是沒有全部避峰讓電，但它的初投資 和裝機容量卻可大大減少。在

45、通常情況下，盡量采用部分蓄冷為好。 蓄冰空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷確定及計算方法：蓄冰空調(diào)的冷負(fù)荷是空調(diào)建筑物晝夜逐時設(shè)計冷負(fù)荷，并按蓄冷方式特點確定制冷系統(tǒng)工作小時數(shù) N，然后按下式計算出制冷系統(tǒng)的冷負(fù)荷：i=24Qj=刀P（i）/N式中：N=24h-部分蓄冷空調(diào)（實際為 20h）i=1 N=1014h 全量蓄冰空調(diào)用選擇制冷主機及蓄冷裝置：在蓄冷空調(diào)的設(shè)計中，由于工況復(fù)雜，除空調(diào)工況外，還有晚間制冰工況。空調(diào)工況與 制冰工況的不同，主機制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度與冷凝溫度相應(yīng)變化，設(shè)備的制冷系數(shù)也隨之改變，能耗即在變化。在制 冰工況時，制冷機的蒸發(fā)溫度在 -8C-11C左右，與空調(diào)工況的蒸發(fā) 0C2C相比下

46、降了 10C左右。這時的蒸發(fā)溫度 每下降1C制冷量降低3% （不考慮夜間冷凝溫度的降低）。 如果按制冰工況選擇主機則偏于安全，而按空調(diào)工況選擇 主機則偏于不安全。本設(shè)計中選擇主機的方法是：按晝夜的冷量綜合平衡進(jìn)行主機的選擇。即：P=Qj/（20-Lab） f+Lab式中：Lab 制冷機直接供冷時間f 冷機直接供冷轉(zhuǎn)為儲冷工況而引起制冷量下降的系數(shù) 在蓄冷裝置的選擇中應(yīng)根據(jù)蓄冷的種類及各自的特性及應(yīng)用的場合合理的進(jìn)行配置。在交行設(shè)計中是根據(jù) STL 每立方米儲存的能量來選擇計算它蓄冷容積及決定蓄冷罐的外形尺寸、承壓能力。蓄冷罐可為開式和閉式，而閉式系統(tǒng)是應(yīng) 用較多、系統(tǒng)穩(wěn)定的一種蓄冷形式。 微機

47、控制與監(jiān)測十分重要：在蓄冰空調(diào)的設(shè)計中，微機控制不僅能設(shè)置最佳的經(jīng)濟運行工況，而且可以進(jìn)行負(fù)荷預(yù) 測，對于選擇系統(tǒng)運行的方式起著關(guān)鍵的作用。初看起來增加自控部分費用，但從長遠(yuǎn)發(fā)展的眼光看問題。無論在控 制監(jiān)測管理方面卻十分節(jié)省、 方便、先進(jìn)。 對整個冰蓄冷系統(tǒng)不言而喻， 是大有好處的。 應(yīng)該用現(xiàn)代空調(diào)的思維方式， 設(shè)計超前的空調(diào)系統(tǒng)。5、STL 蓄冰空調(diào)設(shè)計中應(yīng)注意的問題：5.1、罐體制作與安裝： STL 閉式蓄冰罐視不同系統(tǒng)及其在系統(tǒng)中的不同位置承受不同的工作壓力，但一般均為壓力容器，應(yīng)由專業(yè)容器生產(chǎn)制造廠家生產(chǎn)，并按壓力容器要求檢驗。因蓄冰罐工作溫度常低于攝氏零度，故其制作材料應(yīng) 考慮低溫

48、性能好的 16Mn 鋼。罐體內(nèi)部防腐采用二布四油環(huán)氧樹脂涂層，外保 150mm 厚聚氨脂發(fā)泡材料，鋁板保護(hù) 殼。STL蓄冰罐無論是立罐還是臥罐在設(shè)計中必須考慮載冷劑（即25%的乙二醇溶液）的分配均勻性，在罐的入口和出口設(shè)有均流器。本工程采用了上下 DN200 的擴散管，將載冷劑的冷量均勻有效地傳輸給罐內(nèi)蓄冷球。蓄冷罐簡圖 如圖 9。 STL 蓄冰罐在安裝過程中，罐與下面的支撐必須進(jìn)行隔冷處理，以免局部形成冷橋，罐的本體必須進(jìn)行絕熱 保溫設(shè)計以減少冷損失。5.2、 罐體的運輸：本工程因蓄冰罐直徑太大（3800，運輸及吊裝過程較為復(fù)雜，耗費了一定的人力物力，建議單 體蓄冰罐尺寸不應(yīng)過大。本工程蓄冰罐安裝在室外地下，與主體建筑不相連，考慮建筑沉