【正文】 設(shè)備的確定 制冷機(jī)組的確定 由《蓄冷空調(diào)實(shí)用技術(shù)》一書中可知其主機(jī)容量可用下式來確定： R2= *RH QDN h++ 31 R1=η *R2 式中： RH—— 在設(shè)計(jì)日中建筑物所需的總冷負(fù)荷（ KW）； Q—— 蓄冷槽熱損失（ KW），其值約為 倍的 RH； D—— 白天使用空調(diào)的時(shí)間 (h)； N—— 晚間制冰時(shí)間 (h)； R2—— 制冷機(jī)組在空調(diào)工況下制冷量（ KW）； R1—— 制 冷機(jī)組在制冰工況下制冷量（ KW）； η —— 壓縮機(jī)容量變化率，一般為 。制冷機(jī)優(yōu)先控制策略實(shí)施簡便，運(yùn)行可靠，能耗低，制冷機(jī)組一直處于滿負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組利用率高，機(jī)組和蓄冰槽的容量最小，投資最節(jié)省。 蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行策略和工作模式以及工作流程 蓄冷系統(tǒng)運(yùn)行策略 蓄冷空調(diào)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)移多少高峰負(fù)荷應(yīng)儲(chǔ)存多少冷量才具有經(jīng)濟(jì)效益 ,首先取決與采用哪一種運(yùn)行策略 .運(yùn)行策略的選擇需要考慮的因素很多的 .主要有建筑物空調(diào)負(fù)荷分布 ,電力負(fù)荷分布 ,電費(fèi)計(jì)價(jià)結(jié)構(gòu) ,設(shè)備容量及儲(chǔ) 存空間 ,具體需要以實(shí)際情況為依據(jù)。 參閱 《 民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì) 》可知 : 夏季室內(nèi)空氣溫度 Nt =26℃ ； 夏季室內(nèi)空氣相對(duì)濕度 ψ =60%； 夏季室內(nèi)風(fēng)速 v=； 設(shè)計(jì)時(shí)使室內(nèi)空氣壓力稍高于室外大氣壓，此種情況可以不考慮由于室外的空氣滲透而引起的附加冷負(fù)荷。 室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 室外空氣計(jì)算參數(shù) 參閱 《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 可知： 東經(jīng) 113176。其中傳熱系數(shù) K=(m2?k)；傳熱溫差的衰減系數(shù) β =；衰減度 ν =；延遲時(shí)間 ε =。 。 ○ 7 適合于應(yīng)急設(shè)備所處的環(huán)境，使用應(yīng)急 蓄冷系統(tǒng)可大大減少對(duì)應(yīng)急能源的依賴提高系統(tǒng)的可靠性。 在能源消費(fèi)逐漸增加的情況下，應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)具有較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： ○ 1 削峰填谷、平衡電力負(fù)荷。目前區(qū)域供冷空調(diào)，對(duì)有意向減低空調(diào)成本的建設(shè)業(yè)主及管理人員來說，無疑是一個(gè)最好的選擇。 圖 17 融冰優(yōu)先 低溫送風(fēng)空調(diào) 低溫送風(fēng)空調(diào) 冰蓄冷系統(tǒng)之核心 當(dāng)代冰蓄冷系統(tǒng)與低溫送風(fēng)空調(diào)緊密結(jié)合在一起，被譽(yù)為蓄冷技術(shù)的一顆明珠，更顯示出了冰蓄冷技術(shù)的優(yōu)越性與競爭力，被稱為暖通空調(diào)工程中繼變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)之后最重大的變革。在全部蓄冷運(yùn)行策略下，融冰供冷是基本的運(yùn)行方式它的運(yùn)行費(fèi)用是最低的，但是 要求有足夠大的蓄冷裝置的容量，初投資費(fèi)用會(huì)較大。 圖 12 機(jī)組制冰工作模式示意圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 78 頁 第 6 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 2） 制冰同時(shí)供冷模式 當(dāng)制冰期間存在冷負(fù)荷時(shí)，用于制冷的一部分低溫乙二醇溶液被分送至冷負(fù)荷以滿足供冷需要，乙二醇溶液分送量取決于空調(diào)水回路的設(shè)定溫度。 冰蓄冷系統(tǒng)的分類 冰蓄冷的種類很多，歸納起來有以下常用的幾種：（ 1）完全冰結(jié)式；（ 2）優(yōu)待鹽式；（ 3）冰球、蕊心冰球工；（ 4）制冰滑落式；（ 5）熱管式；（ 6）冰晶、冰片式；（ 7）冰盤管式；（ 8）供冷蓄冷雙效機(jī)等等。 融冰效率 DISCHARGE EFFICIENCY 實(shí)際可用于應(yīng)付空調(diào)負(fù)荷之 [融冰能量 ]除以 [總蓄冰能量 ]之值。對(duì)于南方地區(qū)僅有夏季（冷氣）電力過載的困擾，僅需 [蓄冰空調(diào) ]。根據(jù)使用對(duì)象和儲(chǔ)存溫度的高低，可以分為蓄冷和蓄熱。相反，蓄冷裝置成本高及電耗多的不利因素卻突出起來，以致使該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用陷入了相當(dāng)一段停滯期。隨著用電結(jié)構(gòu)的變化，工業(yè)用電比重相對(duì)減少，城市生活商業(yè)用電快速增長，達(dá)成電網(wǎng)高峰限電，低谷電用不上的問題也越來越突出。此冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)采用的是風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，其中新風(fēng)系統(tǒng) 不負(fù)責(zé)室內(nèi)負(fù)荷把室外空氣處理到室內(nèi)的等焓狀態(tài)點(diǎn)而送入室內(nèi)。最后，在討論冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性時(shí)對(duì)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的能耗情況和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了整體的分析和比較。 (2)城市電力消費(fèi)迅速，而城市電網(wǎng)不能適應(yīng)，造成有電送不出，配不上的局面。 自七十年代世界能源危機(jī)以來，各國政府都十分重視開發(fā)新能源與“節(jié)省能源”，促使了蓄冷技術(shù)的迅速發(fā)展。 結(jié)合電力系統(tǒng)的分時(shí)電價(jià)政策，以冰蓄冷系統(tǒng)為例，在夜間用電低谷期，采用 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 78 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 電制冷機(jī)制冷，將制得冷量以冰（或其它相變材料）的形式儲(chǔ)存起來，在白天空調(diào)負(fù)荷（電價(jià)）高峰期將冰融化釋放冷量，用以部分或全部滿足供冷需求。 蓄冰率一般英文簡寫為 IPF（ ICE PACKING FACTOR），即蓄冰槽內(nèi)制冰容積與蓄冰槽容積之比值。 蓄冷效率 STORAGE（ THERMAL） EFFICIENCY 指實(shí)際可用于應(yīng)付空負(fù)荷之 [融冰能量 ]除以 [用以制冰蓄冷的能量 ]之值。 冰蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行方式 制冰方式多種多樣，僅日本各廠商生產(chǎn)的蓄冰制冰設(shè)備的形式就有 30多種之多，但歸納起來無非是兩種，即靜止制冰與動(dòng)態(tài)制冰；運(yùn)行方法有以下兩種： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 78 頁 第 5 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 1）全蓄冷式，蓄冰時(shí)間與空調(diào)時(shí)間完全分開，夜間用電谷值期間，制 冷機(jī)用于制冰，一般采用靜止型制冰，當(dāng)冰層厚度達(dá)到設(shè)定值時(shí)便停機(jī)，設(shè)定厚度值由電腦預(yù)測(cè)第二天負(fù)荷用冷量來控制，在白天空調(diào)開始運(yùn)行后的用電高峰值期間，水與冰換熱，冰水用于空調(diào)，制冰機(jī)不運(yùn)行，這種系統(tǒng)制冰器要承擔(dān)全部負(fù)荷，多數(shù)用于間歇性的空調(diào)場(chǎng)合，如體育館、影劇院、寫字樓，商業(yè)建筑等。一般情況下，這部分的供冷負(fù)荷不宜過大，因?yàn)檫@部分冷負(fù)荷的制冷量是制冷機(jī)組在制冰工況下運(yùn)行提供的。該工作模式示意圖如圖 15所示。 （ 1）低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)用冰蓄冷技術(shù)把建筑空調(diào)的用電需要，從白天高峰期轉(zhuǎn)移至夜間 低谷期，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的“移峰填谷”，改變了建筑物電力物負(fù)荷曲線形狀，減少用戶高峰電力需求，相應(yīng)地也減少了對(duì)整個(gè)輸配電設(shè)備的容量要求，并減少了建筑物制冷系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的增容費(fèi)用； （ 2）冰蓄低溫送風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，主要設(shè)備制冷機(jī)是在夜間用電低谷期運(yùn)轉(zhuǎn)，在白天供泠時(shí)，只有系統(tǒng)循環(huán)泵和終端設(shè)備運(yùn)行，在電力公司制定的分時(shí)電價(jià)下，空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用會(huì)有較大程度的降低，若峰谷電價(jià)差是兩倍的話，運(yùn)行費(fèi)用可以節(jié)省 50— 70%，據(jù)某紀(jì)念體育館在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)改造中，采用了兩臺(tái) 1056kw 螺桿壓縮制冷機(jī)， 54 個(gè)蓄冰缸（總?cè)萘繛?124GJ） 儲(chǔ)存設(shè)計(jì) 73%的空調(diào)負(fù)荷，可移荷 1200kw，每年可節(jié)省電費(fèi)約 60~80 萬元，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益； (3) 低溫送風(fēng)蓄冰空調(diào)系統(tǒng)在建筑空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)和工程改造中具有很優(yōu)越的應(yīng)用前景 ,在未來 21 世紀(jì)高科的應(yīng)用中將得到廣泛應(yīng)用前； （ 4）低溫送風(fēng)蓄冷空調(diào)，通過降低使用區(qū)域內(nèi)的相對(duì)濕度而改善高干球溫度環(huán)境的舒適程度，盤管出口的干球溫度減少到 ℃，可使相對(duì)濕度達(dá)到 36%，而常規(guī)系統(tǒng)是 50%。實(shí)際上區(qū)域性冰蓄冷空調(diào)低溫送風(fēng)系統(tǒng)已在 世界各地，從美國芝加哥、至日本東京、法國里昂、再到瑞典、化敦等大城市都被普遍應(yīng)用。 ○ 2 改善發(fā)電機(jī)組效率、減少環(huán)境污染。 綜上所述，蓄冷空調(diào)技術(shù)在未來具有廣闊的發(fā)展前景，今后我們要不失時(shí)機(jī)地抓住機(jī)遇繼續(xù)加強(qiáng)與擴(kuò)大與外國蓄冷設(shè)備廠的合作。 。 ： 屋面選用《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè) 計(jì)手冊(cè)》中的表 — 2 中的 13 號(hào) 、其中 20mm厚的防水層加小豆石、 20mm水泥砂漿找平層、 160mm瀝青膨脹珍珠巖保溫層、隔氣層、80mm厚承重層、 15mm厚內(nèi)粉刷 ,其中傳熱系數(shù) K=(m2?k)； 傳熱溫差的衰減系數(shù) β =；衰減度 ν =；延遲時(shí)間 ε =。 8180。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 78 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 3 設(shè)計(jì)方案論證 夏季設(shè)計(jì)日空調(diào)冷負(fù)荷 此處冷負(fù)荷只是為了方便方案的確定。 所謂的運(yùn)行策略是指蓄冷系統(tǒng)以設(shè)計(jì)循環(huán)周期 (如設(shè)計(jì)日或周等 )的負(fù)荷及其特點(diǎn)為基礎(chǔ)將電費(fèi)結(jié)構(gòu)等條件對(duì)系統(tǒng)以蓄冷容量 ,釋冷供冷或以釋冷連同制冷機(jī)組共同供冷做出最優(yōu)運(yùn)行安排考慮 .一般可歸納為全部蓄冷策略和部分蓄冷策略 . （ 1）全部蓄冷策略 : 其蓄冷時(shí)間與空調(diào)時(shí)間完全錯(cuò)開 ,在夜間非用電高峰期 ,啟動(dòng)制冷機(jī)進(jìn)行蓄冷 ,當(dāng)冷量達(dá)到空調(diào)所需的全部冷量時(shí) ,制冷機(jī)停機(jī) 。蓄冰裝置優(yōu) 先控制策略能盡量發(fā)揮蓄冰裝 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 78 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 置的釋冷供冷能力，有利于節(jié)省電費(fèi)，但能耗較高，在控制程序上復(fù)雜。 本設(shè)計(jì)中根據(jù)用電谷峰所在時(shí)間段及負(fù)荷分布情況確定，白天空調(diào)的使用時(shí)間D=10h，夜晚制冰的時(shí)間 N=10h。 由于本空調(diào)系統(tǒng)采用的是 7℃ /12℃的冷凍水供、回水溫差的常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，所以采 用并聯(lián)流程。 部分蓄冷策略有制冷機(jī)優(yōu)先供冷和蓄冰優(yōu)先供冷控制策略。因此，用蓄冷模式對(duì)大樓的冷負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)比較合適。 ②要綜合考慮地區(qū)、經(jīng)濟(jì)條件和節(jié)能要求等因素。 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 78 頁 第 15 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 辦公建筑要求采光性好環(huán)境舒適 ,所以選用玻璃制的門，其 傳熱系數(shù) K=(m2?k)。 ： 樓面選用《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的表 — 4 中的 33 號(hào)，其中 20mm 面層、 80mm厚的鋼筋混凝土樓板、 400mm厚的吊頂空間、 25mm厚的鋼板網(wǎng)抹灰、油漆。 （ 2） 國家規(guī)范。亦即蓄冷空調(diào)系統(tǒng)適合于改擴(kuò)建空調(diào)工程。蓄冷空調(diào)系統(tǒng)全部或部分地將制冷主機(jī)的負(fù)荷自白天轉(zhuǎn)移至夜間的特性，稱為蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的“負(fù)荷平移”效應(yīng)。這類方式的供冷，不需使用 CFC 冷媒，保護(hù)環(huán)境、占地較小，使用靈活、安裝及運(yùn)行費(fèi)和低廉等優(yōu)點(diǎn)。該種工作模式示意圖如圖 17 所示?；亓鞯囊叶既芤和ㄟ^融化