北京某綜合樓中央空調(diào)設計方案

pagepage2XXX蓄冰式中央空調(diào)方案一、項目概況本建筑位于北京市東四環(huán)路，為辦公、酒店式公寓、商業(yè)、娛樂為一體的大型建筑，總建筑面積為123344㎡。其中：辦公面積為82354㎡；酒店式公寓面積為23370㎡；商業(yè)面積為13640㎡；娛樂面積為3980㎡。建筑物總冷負荷為12687kw，采用蓄冰系統(tǒng)，可利用峰谷電價差來降低運行費用。二、設計依據(jù)1.設計所采用之相關(guān)規(guī)范：1.1采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范GBJ19－871.2建筑設計防火規(guī)范GBJ16－871.3室內(nèi)空調(diào)舒適溫度GB5701－831.4商店建筑設計規(guī)范JGJ48－881.5辦公建筑設計規(guī)范JGJ67－891.6高層民用建筑設計防火規(guī)范GB50045－95設計日24小時逐時負荷三、空調(diào)冷熱源設計方案根據(jù)夏季24小時空調(diào)負荷情況，使用CIAT專用冰蓄冷軟件計算，得出蓄冰空調(diào)方案模式如下：選擇一臺1900kw冷水機組作為基載主機，24小時運行，滿足夜間全部負荷和日間部分負荷。同時選擇三臺1917kw的雙工況冷水機組，夜間電力低谷時段蓄冰工況運行，向蓄冰設備蓄得冷量。日間三臺雙工況機組空調(diào)工況運行，與蓄冰設備一起向末端供應冷量，能量分配如下：*基載主機能量輸出：1900kw*雙工況主機日間空調(diào)工況能量輸出：5751kw*雙工況主機夜間制冰工況平均能量輸出：4216kw*蓄冷設備夜間儲存的可利用冷量:33377kwh*蓄冷設備日間溶冰最大輸出能量：5036kw設計日100%負荷情況下系統(tǒng)運行策略如下：1.0:00-24:00：一臺基載機組空調(diào)工況運行。2.08:00-22:00：雙工況機組空調(diào)工況運行，與蓄冰設備一起聯(lián)合供冷。3.23:00-07:00：雙工況機組制冰工況運行，向蓄冰設備供應冷量。80%負荷情況下系統(tǒng)運行策略如下：1.0:00-24:00：一臺基載機組空調(diào)工況運行。2.08:00-22:00：雙工況機組空調(diào)工況運行，與蓄冰設備一起聯(lián)合供冷。3.23:00-07:00：雙工況機組制冰工況運行，向蓄冰設備供應冷量。60%負荷情況下系統(tǒng)運行策略如下：1.23:00-8:00；11:00-18:00：一臺基載機組空調(diào)工況運行。2.08:00-22:00：雙工況機組空調(diào)工況運行，與蓄冰設備一起聯(lián)合供冷。3.23:00-07:00：雙工況機組制冰工況運行，向蓄冰設備供應冷量。40%負荷情況下系統(tǒng)運行策略如下：1．23:00-8:00；11:00-18:00：一臺基載機組空調(diào)工況運行。2．08:00-22:00：雙工況機組空調(diào)工況運行，與蓄冰設備一起聯(lián)合供冷。3.23:00-07:00：雙工況機組制冰工況運行，向蓄冰設備供應冷量四、空調(diào)系統(tǒng)主要設備選型設備選擇主要以國內(nèi)外在冰蓄冷工程中應用較成熟的設備為標準，同時考慮價格因素，配置以合理的系統(tǒng)。1.基載主機基載主機1臺機組,其性能參數(shù)如下工況制冷量(kww)冷凍液溫度((℃)冷卻水溫度((℃)冷凍液流量((m3/h)冷卻水流量((m3/h)蒸發(fā)器壓降(m)冷凝器壓降(m)耗電量(KWW)空調(diào)19006/1332/372333904.56.53752.雙工況主機雙工況主機3臺，其性能參數(shù)如下工況制冷量(kww)冷凍液溫度((℃)冷卻水溫度((℃)冷凍液流量((m3/h)冷卻水流量((m3/h)蒸發(fā)器壓降(m)冷凝器壓降(m)耗電量(KWW)空調(diào)19177/10.5532/374703957.56.5380制冰1246-2.7/--5.030/33..64703957.56.53453、蓄冰設備法國CIAT公司蓄冰設備，選用CRISTOPIAAC00型高效蓄冷球603m3，由蓄冰槽儲存，蓄冰槽性能參數(shù)如下：蓄冷球型號蓄冷球體積m3外形尺寸(mmm)長×寬×高總乙二醇量（m3）最大運行壓力力（Bar）STL-ACC.0060333200××5000×400060.0注：蓄冷槽尺寸可根據(jù)蓄冰槽所擺放的具體空間而隨時調(diào)整。4、板式換熱器瑞典ALFA-LAVAL公司板式換熱器3臺。(最大工作壓力1.0MPa)板式換熱器性能參數(shù)：換熱量3596kw板式換熱器工質(zhì)質(zhì)流量(mm3/h)工況（℃）壓降（KPaa）高溫側(cè)水44013/680低溫側(cè)25%乙二醇醇溶液4704/10.55705、自控系統(tǒng)德國SIEMENS公司產(chǎn)品＋西亞特蓄冰系統(tǒng)軟件。6、水泵泵數(shù)量電機功率(KKW)流量(m3//h)揚程(m)基載主機冷凍凍泵22223330基載主機冷卻卻泵23739032雙工況主機冷冷凍泵44547030雙工況主機冷冷卻泵43739532負載泵44544230注:各種水泵均采用一臺備用泵。7、冷卻水塔冷卻水塔數(shù)量電機功率(KKW)流量(m3//h)濕球溫度（℃℃）基載主機冷卻卻水塔11540028雙工況主機冷冷卻水塔31540028五、蓄冰系統(tǒng)總投資概算蓄冰系統(tǒng)冷源設備投資：設備型號生產(chǎn)廠家數(shù)量耗電量KW單價（萬）總價（萬）基載主機YORK1375￥125.00￥125.00雙工況主機YORK3380х3￥130.00￥390.00蓄冰球STL-ACC00法國CIATT603m33-￥0.62//m3￥373.99鋼制蓄冰槽STL-6660法國CIATT1-￥120.00板式換熱器ALFA-LLAVALL3￥50.0//臺￥150.00自控系統(tǒng)法國CIATT1￥110.00/套￥110.00基載冷凍泵德國WILOO222￥4.8//臺￥9.6基載冷卻泵德國WILOO237￥5.2/臺臺￥10.4雙工況冷凍泵泵德國WILOO445Х3￥8.5/臺臺￥34.0雙工況冷卻泵泵德國WILOO437Х3￥5.2/臺臺￥20.8負載泵德國WILOO445Х3￥9.0/臺臺￥36.0基載冷卻水塔塔115￥16.0//臺￥16.0雙工況冷卻水水塔315Х3￥16.0//臺￥48.0乙二醇70噸￥0.9/臺臺￥63.0總計2015=SUM(ABOVE)￥1506..7注：主要設備全部采用合資或進口產(chǎn)品。六、蓄冰系統(tǒng)經(jīng)濟技術(shù)分析（一）、投資比較分析：常規(guī)系統(tǒng)機房冷源設備投資：設備主要技術(shù)參數(shù)數(shù)數(shù)量總耗電量（kW）單價（萬）總價（萬）冷水機組總制冷量：44300kkW3900×3￥280/臺臺￥840.00冷凍水泵流量：7400m3/h480×3￥11.5//臺￥46.0冷卻水泵流量：9300m3/h4110×3￥13.5//臺￥54.0冷卻水塔流量：9500m3/h330×3￥38.0//臺￥114.00自控系統(tǒng)1-￥100/套套￥100.00總計3360￥1154..0常規(guī)系統(tǒng)與蓄冰系統(tǒng)總體投資(機房主要設備和機房電力報裝)比較:(萬元)常規(guī)系統(tǒng)蓄冰系統(tǒng)空調(diào)設備￥1154..0￥1507..0電力設施費（4000KKVA）￥480.00（2400KKVA）￥288.00總投資￥1634..0￥1795..0注：采用蓄能系統(tǒng)可減小電力設備容量，包括包括變壓器、配電柜等，其費用暫按￥1200元/KVA計算。（二）、經(jīng)濟運行分析：由于北京地區(qū)電網(wǎng)采用了峰谷電價政策，高峰電價與低谷電價已達到4.2：1。因此，采用冰蓄冷系統(tǒng)，可以大大降低空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)常運行費用。現(xiàn)階段，峰谷分時電價如下表：起始時間電價（元）高峰段8：00～111：00188：00～23：000.983平段7：00～88：00111：00～18：000.623低谷段23：00～～7：000.235將常規(guī)系統(tǒng)與蓄冰系統(tǒng)全年運行費用相比較，以100％負荷、80％負荷、60％負荷、40％負荷為基數(shù)，進行分析比較：可得全年運行電費比較柱狀圖及運行電費表。常規(guī)系統(tǒng)與蓄冰系統(tǒng)機房年運行電費比較天數(shù)常規(guī)系統(tǒng)(萬元)蓄冰系統(tǒng)(萬元)100%負荷荷1028.57.980%負荷60140.0102.460%負荷4072.540.540%負荷4050.527.0總計150291.5177.8蓄冰系統(tǒng)與常規(guī)電制冷系統(tǒng)相比，年運行費用可節(jié)約113.7萬元。結(jié)論:1.蓄冰空調(diào)系統(tǒng)總投資為1795萬元；常規(guī)系統(tǒng)總投資為1634萬元。投資增加161萬元2.采用蓄冰空調(diào)系統(tǒng)使得年經(jīng)常運行費用可以節(jié)約113.7萬元，投資增加部分可在1.5年內(nèi)回收。3.以空調(diào)設備運行年限20年計,蓄冰系統(tǒng)共可節(jié)約2274萬元；4.由于蓄冰系統(tǒng)裝機容量的降低,從而使變壓器等電氣設備的整體投資減少;5.采用蓄冰系統(tǒng)削峰填谷,可避免變壓器夜間空載運行,減少不必要的損失;6.隨著國家電力政策對削峰填谷的進一步傾斜,鼓勵用戶使用蓄冷空調(diào)技術(shù)