【正文】 I 摘 要 冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代化大型建筑物不可缺少的配套設(shè)施之一，冰蓄冷空調(diào)主要在夜間低谷電力時(shí)段將建筑物所需空調(diào)冷量部分或全部制備好，并以冰的形式儲(chǔ)存起來，在非電力低谷時(shí)段融冰供冷的一種空調(diào)系統(tǒng)。本文的意義在于以便使冰蓄冷中央空調(diào)行業(yè)能迅速發(fā)展，同時(shí)宏觀上起到移峰填谷的作用，平衡電網(wǎng)需求側(cè)的運(yùn)行。一種“ 夜間用電低谷制冰、白天用電高峰制冷 ” 的 “ 冰蓄冷 ” 技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。由 于我國大部分地區(qū)夜間電價(jià)比白天低得多，所以采用冰儲(chǔ)冷中央空調(diào)能大大減少用戶的運(yùn)行費(fèi)用。 冰蓄冷中央空調(diào)技術(shù)是轉(zhuǎn)移高峰電力、開發(fā)低谷用電、優(yōu)化資源配置、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)重要技術(shù)措施，符合 中 國的長期國策。冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)種類多種多樣 , 無論采用哪種形式 , 其最終的目的是為建筑物提供一個(gè)舒適的環(huán)境。 、 冰蓄冷空調(diào)的實(shí)用性 、 轉(zhuǎn)移尖峰時(shí)間耗電量 壓縮機(jī)利用夜間（ 離峰時(shí)間 ） ，轉(zhuǎn)移白天 (尖峰時(shí)間 )耗電量。 、節(jié)約流動(dòng)電費(fèi) 透過使用二段式 （ 離峰、尖峰 ） 和三段式 （ 離峰、半尖峰、尖峰 ） 時(shí)間電價(jià)，享受波峰谷電費(fèi)差價(jià)措施。同時(shí)在相同室溫條件下，可拉大供風(fēng)及供水的溫度，減少供風(fēng)量及水量，降低風(fēng)車馬達(dá)及水幫浦的耗電量，并可減少管路工程費(fèi)用。隨著人們對工作環(huán)境、生活環(huán)境舒適度的要求越來越高，國內(nèi)建筑物中央空調(diào)的普及率也在逐步上升。 (2)案例 比較 表 11 傳統(tǒng)空調(diào)和冰 蓄冷 空調(diào)系統(tǒng) 機(jī)組 傳統(tǒng)空調(diào) 冰蓄冷 空調(diào) 化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)的冷卻負(fù)荷 420RT/Hr 420RT/Hr 常態(tài)期的維持性冷卻負(fù)荷 80RT/Hr 80RT/Hr 冰水機(jī) 組能力 420 RT 80 RT（常態(tài)期的維持性冷卻用途） 冰水機(jī)組及附屬設(shè)備用電量 470 KW 127 KW（ 27％） 運(yùn)轉(zhuǎn)模式說明 常態(tài)時(shí)期由 80 RT 冰水機(jī)組提供制冷維持能力，另 20RT儲(chǔ)冰機(jī)組連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 22 Hr，可儲(chǔ)存 350 RTHr制冷能力，待化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，由兩者聯(lián)合提供350+80=430 RTHr 的冷卻負(fù)荷。 、冰蓄冷空調(diào)的效益 一 、 宏觀效益 (1)轉(zhuǎn)移電力高峰用電量， 平衡電網(wǎng)峰谷差 (2)減少新建電廠投資 (3)減少環(huán)境污染，有利于生態(tài)平衡 (4)充分利用有限的不可再生資源 二 、 微觀效益 (1)減少主機(jī)裝機(jī)容量和功率可達(dá) 30%— 50% (2)相應(yīng)減少冷卻塔的裝機(jī)容量和功率 (3)設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行比例增大，可充分提高設(shè)備利用率 (4)減少一次電力投資費(fèi)用，包括電貼費(fèi)、變壓器、配電柜等 (5)利用分時(shí)電價(jià)，可節(jié)省大量的運(yùn)行費(fèi)用 可作為應(yīng)急冷源，停電時(shí)可利用自備電力啟動(dòng)水泵融冰供冷 冰蓄冷中央空調(diào)及其相關(guān)系 統(tǒng) 6 2 冰蓄冷空調(diào)的制冷機(jī)組 空調(diào)壓縮機(jī)原理是借助外力維持制冷劑在制冷系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)， 空調(diào)壓縮機(jī)吸入來自蒸發(fā)器的低溫、低壓的制冷劑蒸氣。在空調(diào)中，由于壓力增高較少，所以一般都是采用單級，其它方面所用的離心式 制冷壓縮機(jī) 大都是多級的。 (2)螺桿式壓縮機(jī)與活塞式制冷壓縮機(jī)相比，具有易損件少、體積小、重 量輕、單機(jī)壓縮比大、對濕行程不敏感、振動(dòng)小、熱效率較高等許多優(yōu)點(diǎn)，而且制冷量可在 1O ～ 100 的范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)。 (4)離心式壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)相比，具有轉(zhuǎn)速高、制冷量大、易損件少、維護(hù)簡單、連續(xù)工作時(shí)間長、振動(dòng)小、對基礎(chǔ)要求低、潤滑 油和制冷劑基本不接觸等優(yōu)點(diǎn)，通?？稍?3O%～ 100%范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)。由工作輪 3 出來的汽體再進(jìn)入截面積逐漸擴(kuò)大的擴(kuò)壓器 5(因?yàn)槠w從工作輪 3 流出時(shí)具有較高的流速，擴(kuò)壓器 5 便把動(dòng)能部分地轉(zhuǎn)化為壓力能，從而提高汽體的壓力 )。 、 制冷機(jī) 組 的主要性能指標(biāo) (1)工作溫度 ： 對蒸氣壓縮式制冷機(jī)為蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，對氣 體壓縮式制冷機(jī)和半導(dǎo)體制冷器為被冷物體的溫度和冷卻介質(zhì)的溫度 。 現(xiàn)代制冷機(jī)以蒸氣壓縮式制冷機(jī)應(yīng)用最廣。使導(dǎo)熱性能下降，影響冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率，并使設(shè)備運(yùn)行電費(fèi)大幅度上升。 、 制冷機(jī)組 節(jié)能方法 離心式制冷機(jī)節(jié)能方法 是 采用制冷機(jī)變頻裝置 實(shí)現(xiàn)變頻轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) ，調(diào)節(jié)離心制冷機(jī)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速 使 低壓的冷媒經(jīng)過離心機(jī)后，壓力升高 。而變頻離心制冷機(jī)可以依據(jù)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，節(jié)能空間比較大。 因此 ， 我國不少省市已實(shí)施分時(shí)電價(jià)，以鼓勵(lì)用單位在電負(fù)荷谷進(jìn)用電， 上海 等 一些城市更是明確規(guī)定利用電力制冷的單位必須安裝冰蓄冷系統(tǒng)，否則將控制高峰用電量。 、 部分負(fù)荷蓄冷 部分負(fù)荷蓄冷就是全天所需冷量部分由蓄冷裝置供給。 、 部分時(shí)段蓄冷 某些地區(qū)對高峰用電量有所限制，這樣電力高峰時(shí)段的冷量 /熱量就需要由蓄能設(shè)備來提供，在這種情況下，制冷機(jī)夜間蓄存的冷量全部用于限電時(shí)段供給。 冰蓄冷中央空調(diào)及其相關(guān)系 統(tǒng) 10 控制范圍包括整個(gè)冰蓄冷系統(tǒng)的參數(shù)狀態(tài)顯示、設(shè)備狀態(tài)及控制，主要控制設(shè)備有：雙工況主機(jī)、電動(dòng)閥、冷卻塔、冷卻水泵、蓄冰裝置、初級乙二醇泵、板式換熱器、次級乙二醇泵等。 、制冷機(jī)蓄冰 在空調(diào)系統(tǒng)不運(yùn)行的時(shí)間段（如商場、辦公樓夜間），制冷機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為蓄冰工況，關(guān)閉 V V4閥門，開啟 V V3閥門，使得乙二醇溶液在制冷機(jī)和蓄冰槽之間循環(huán)。通過板換降溫后的冷凍水向用戶供冷。 冰蓄冷中央空調(diào)及其相關(guān)系 統(tǒng) 11 、 制冷機(jī)聯(lián)合蓄冰槽供冷 為了滿足空調(diào)高峰期時(shí)的用冷量，乙二醇溶液經(jīng)過兩次降溫，即乙二醇溶液先經(jīng)過制冷機(jī)進(jìn)行一次降溫，然后經(jīng)過蓄冰槽進(jìn)行二次降溫。其中，如果主機(jī)需要開啟，則盡力使主機(jī)處于滿負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，當(dāng)天的冰必須能全部用完同時(shí)以末端空調(diào)冷負(fù)荷。 (1)主機(jī)優(yōu)先 ：在冷負(fù)荷較大的工況下，采用主機(jī)優(yōu)先的模式，冷負(fù)荷高峰時(shí)段內(nèi)主機(jī)的容量不能滿足冷負(fù)荷的需求，通過融冰來補(bǔ)充能量。 當(dāng)系統(tǒng)尚不能全融冰供冷時(shí)則必須開啟一臺(tái)或多臺(tái)主機(jī)補(bǔ)充冷量時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)測出的末端負(fù)荷，來判斷出主機(jī)開啟的最少臺(tái)數(shù)，使必須運(yùn)行的主機(jī)盡可能的在高負(fù)荷功率下工作，提高整個(gè)系統(tǒng)的功率。 (3)主機(jī)與蓄冰裝置聯(lián)合供冷模式； (4)融冰單獨(dú)供冷模式； (5)主機(jī)單獨(dú)供冷模式。在滿足末端負(fù)荷的前提下，每天使用完儲(chǔ)存的冷量，盡量少地運(yùn)行主機(jī)。 、板換的防凍保護(hù)原因及其措施 、板換的防凍保護(hù)原因 板換凍結(jié)的原因是系統(tǒng)處于制冷供況時(shí)，板換內(nèi)部的乙二醇側(cè)的閥門關(guān)閉不嚴(yán)，以至于低溫的乙二醇溶液流經(jīng)板換中，而水側(cè)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以水就會(huì)有結(jié)冰的可能。在系統(tǒng)制冰的同時(shí)制冷，則檢測到板換出口溫度為 1176。冰蓄冷中央空調(diào)及其相關(guān)系 統(tǒng) 14 4 冰蓄冷 中央空調(diào)控制 調(diào)節(jié) 系統(tǒng) 、 冰蓄冷 中央空調(diào) 的系統(tǒng)控制方式 中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)的控制有 3 種方式：早期的繼電器控制系統(tǒng)、直接數(shù)字式控制器DDC（ Direct digital control）以及 PLC（ Programmable Logic Controller）可編程序控制器控制系統(tǒng)。在 PLC 控制系統(tǒng)中， CPU 模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷地采集外界的輸入信號，執(zhí)行系統(tǒng)的程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來儲(chǔ)存 程序和數(shù)據(jù)。 、歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及檢索功能 系 統(tǒng)能對重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)時(shí)間最長為 10 年。通過有效合理地開、停控制，達(dá)到啟動(dòng)速度快、停機(jī)時(shí)間短的效果。 、 PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 、性能實(shí)用 (1)由于控制器產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)是基于控制為前提，信號處理時(shí)間短，速度快。 (2)各輸入端均采用 RC濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為 10~20ms。 (6)良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況， CPU 立即采取有效措施，以防止故障擴(kuò)大 。 (3)滿足控制工程需要前提下， I/O 卡件可靈活組合。 、控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型控制器以外，絕大多數(shù)控制器均采用模塊化結(jié)構(gòu)。使用時(shí)只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。 、常用的 PLC控制系統(tǒng)軟件 、 Bamp。一個(gè)工具，多個(gè)目標(biāo)！ 、 Intellution iFIX iFIX,是 Intellution Dynamics 自動(dòng)化軟件產(chǎn)品家族中的 HMI/SCADA 最重要的組件，它是基于 WindowsNT/20xx 平臺(tái)上的功能強(qiáng)大的自動(dòng)化監(jiān)視與控制的軟件解決方案。我們能夠根據(jù)用戶不同的需求，提供不同工業(yè)控制監(jiān)控軟件，完成自控項(xiàng)目監(jiān)控的任務(wù)。 相信在不久的將來， 隨著冰蓄冷技術(shù)的不段進(jìn)步以及其它更為先進(jìn)的技術(shù) 的 研發(fā)，越來越多的 節(jié)能型設(shè)施 將在實(shí)際生活中 得到廣泛的應(yīng)用，使我們的生活環(huán)境變得更加美好 。 三年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識(shí)，更重要的是在閱 讀、實(shí)踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達(dá)能力和廣闊視野。她為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。三年來，張 老師對我 們的學(xué)習(xí)和課余生活都非常關(guān)心 ，并給予了悉心的指導(dǎo)，使我受益菲淺。 還有許多人，也 許他們只是我生命中匆匆的過客，但他們對我的幫助依然在我記憶中留底了深刻的印象。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它