【正文】 制冷機(jī)組與蓄冰裝置串聯(lián)適用于供回液溫差大于 8℃ 共 78 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 的系統(tǒng)。 表 設(shè)計(jì)建筑的冷負(fù)荷概略分布表 時(shí)間 89 910 1011 1112 1213 1314 1415 1516 1617 1718 冷負(fù)荷（ kw） 由此建筑的冷負(fù)荷概略分布表可繪制出其冷負(fù)荷的分布圖，見圖 31。 由公式 K= 12111hhdl++ 21 得： K= W/(m2?k) 其中： h1—— 室外對流換熱系數(shù) 。要積極開展蓄冷空調(diào)的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行的培訓(xùn)，是廣大的工程技術(shù)人員和施工安裝人員深入了解蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，使我國的蓄冷空 調(diào)事業(yè)步入迅速發(fā)展的良性軌道。隨著冰蓄冷供冷向小型的、分層的、家庭式的方向發(fā)展，微型冰蓄冷機(jī)將進(jìn)入行駛?cè)f戶，造福于人類。該工作模式又分成兩種情況，即機(jī)組優(yōu)先和融冰優(yōu)先。 冰蓄冷系統(tǒng)的工作模式 冰蓄冷系統(tǒng)的工作模式是指系統(tǒng)在充冷還是供冷，供冷時(shí)蓄冷裝置及制冷機(jī)組是各自單獨(dú)工作還是共同工作。 另一稱之為制冰率，其英文簡寫也為 IPF，即蓄冰槽中水的最大制冰量與全水量（槽中充水的容積）之比值 ： IPF=槽中水的最大制冰量 kg/全水量 kg*100% (日本電力空調(diào)研究會(huì)） 通過它可了解結(jié)冰多少，有的蓄冰設(shè)備，此值可達(dá) 90%以上。儲(chǔ)冰蓄冷國產(chǎn)化的成功，克服了冰儲(chǔ)冷中央空調(diào)投資大的缺點(diǎn)，對推廣冰蓄冷空調(diào)事業(yè)起到很好的促進(jìn)作用； 國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委和電力工業(yè)部聯(lián)合提出到 2021 年將轉(zhuǎn)移 1000— 12021 萬Kw 的尖峰負(fù)荷到低谷使用，這將為國家節(jié)省 150— 250 萬元的資金，這是節(jié)能節(jié)電中一項(xiàng)利國利民的重大創(chuàng)舉；據(jù)統(tǒng)計(jì)，就北京市面上目前擁有集中空調(diào)的賓館與寫字樓約 250 座，商場約 50家，空調(diào)負(fù)荷約 30— 40萬 kw，這是些負(fù)荷具有較大的冰蓄冷空調(diào)前景，即具有很大的削峰填谷的潛力，聯(lián)系到全國冰蓄冷空調(diào)的前景更加是宏偉壯觀。 隨著社會(huì)的發(fā)展電力工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，以取得了長足的發(fā)展。但是，電力的增長仍然滿足不了國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活用電的急劇增長的需要，全國 缺電情況仍未得到根本的改變。 由中國制冷學(xué)會(huì)組 織的“第三屆海峽兩岸制冷空調(diào)學(xué)術(shù)交流會(huì) 冰蓄冷空調(diào)技術(shù)研討會(huì)”。 應(yīng)注意，國外兩個(gè)定義都用 IPF 表示。蓄冷系統(tǒng)需要在幾種規(guī)定的方式下運(yùn)行，以滿足供冷負(fù)荷的要求，常用的工作模式有如下幾種： （ 1） 機(jī)組制冰模式 在此種工作模式下，通過濃度為 25%的乙二醇溶液的循環(huán)，在蓄冰裝置中 制冰。 ① 機(jī)組優(yōu)先： 回流的熱乙二醇溶液，先經(jīng)制冷機(jī)預(yù)冷，而后流經(jīng)蓄冷裝置而被融冰冷卻至設(shè)定溫度。 應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)的意義 蓄冷系統(tǒng)就是在不需要冷量或冷量少的時(shí)間（如夜間），利用制冷設(shè)備在蓄冷介質(zhì)中的能量 轉(zhuǎn)移，進(jìn)行蓄冷，并將此冷量用在空調(diào)或工藝用冷高峰期。 共 78 頁 第 11 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 78 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 建筑概況 項(xiàng)目名稱 長沙市某六層辦公建筑冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 h2—— 室內(nèi)對流換熱系數(shù)； λ —— 所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)； δ —— 材料的厚度； 由《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)規(guī)范》可以查得 h1=23 W/(m2?k), h2= W/(m2?k)。 冷負(fù)荷分布圖010020030040050060070080090010001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 時(shí)間( h )冷負(fù)荷( K W )冷負(fù)荷kw 圖 31 空調(diào)負(fù)荷分布圖 由以上計(jì)算可以看出，日負(fù)荷呈參差不齊狀，差別較大，結(jié)合長沙市的用電峰谷所在時(shí)間表（表 ）： 表 長沙市的電力峰谷分布表 峰段 平段 谷段 8： 00—— 12： 00 7： 00—— 8： 00 22： 00—— 7： 00 19： 00—— 22： 00 12： 00—— 19： 00 可見，冷負(fù)荷均分部在用電的峰谷段。適用于低溫送風(fēng)，但它不可避免產(chǎn)生空氣循環(huán)量少。 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的流程配置 制冷機(jī)組與蓄冷裝置并聯(lián)，常用于供回液溫差約為 5℃，并適用于低溫送風(fēng)系統(tǒng)，也適用于溫差大于 6℃的系統(tǒng)。 此設(shè)計(jì)建筑的空調(diào)冷負(fù)荷概略分布情況可見參見附錄中附表 1到 8?！?，厚度為δ =15mm。另外，政府部門應(yīng)大力提倡、宣傳蓄冷空調(diào)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，制定合理的分時(shí)電價(jià)政策，鼓勵(lì)廣大用戶采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。因此，無論是從省錢節(jié)地或保護(hù)環(huán)境等方面來看，就蓄冷區(qū)域供冷是當(dāng)代空調(diào)發(fā)展的趨勢。按部分蓄冷運(yùn)行策略在較熱季節(jié)需要采用該種工作模式，才能滿足供冷要求?？照{(diào)期間，制冰機(jī)冷媒送入空調(diào)器一個(gè)盤管直接蒸發(fā)，而蓄冰器中的冰水則送入另一個(gè)盤管，蓄冰器與空調(diào)器中的冷媒回路是并聯(lián)的； ○ 3 壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)，這種系統(tǒng)全部冷媒均進(jìn)入蓄 冰器，這種系統(tǒng)不僅夜間制冰，在空調(diào)高峰期間也是一邊融冰，一邊繼續(xù)制冰，這種系統(tǒng)初投資省，但因晝夜制冰，始終維持較低的蒸發(fā)溫度，故耗電量較大，與以上兩種方法相比，因其系統(tǒng)簡單，初投資省而得到最普遍的青睞與應(yīng)用。目前各種蓄冰設(shè)備，其 IPF 約在 2070%范圍內(nèi)。在日本近年來積極引 進(jìn)蓄冷技術(shù)，大力開展冰蓄冷技術(shù)的研究與開發(fā)應(yīng)用，到 1989 年美國、日本、加拿大等國從事冰蓄冷系統(tǒng)開發(fā)和冰蓄冷專用制冷機(jī)生產(chǎn)的公司多達(dá) 49 家；美國提出將在 1997 年將空調(diào)蓄冷技術(shù)普及應(yīng)用到 99%的宏偉目標(biāo)； 共 78 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì) 1990年北美冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的投資占當(dāng)年新增暖通空調(diào)系統(tǒng)總投資的%； 我國臺(tái)灣省自 1984 年建成第一個(gè)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)以來，蓄冷空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展很快，由 1992 年 33 個(gè)蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，到 1993 年為 142 個(gè)，到 1994 年就已建成 225個(gè)蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，總冷量高達(dá) 2021000Kwh；移稼高峰用電 超過 52021Kw，用戶每年節(jié)省臺(tái)幣達(dá) 105 萬元； 九十年代，我國大陸地區(qū)蓄冷技術(shù)也得到了發(fā)展，首先中電深圳工貿(mào)公司在辦公樓中應(yīng)用了法國的冰球式蓄冷系統(tǒng)，使裝機(jī)容量降低 45%以上；北京西冷工程公司開發(fā)研制的有壓式齒球蓄冷器已獲國家專利并用在北京日報(bào)社綜合樓和廣州市面上某辦公樓的空調(diào)系統(tǒng)中，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)浙江國祥制冷工業(yè)公司推出了完全結(jié)凍式冰蓄冷系統(tǒng)在浙江諸暨百貨大樓實(shí)行了國產(chǎn)大型冰儲(chǔ)冷首例中央空調(diào)系統(tǒng)，僅用一年時(shí)間就完成了設(shè)計(jì)施工任務(wù)，并于 1995 年 8 月 10 日調(diào)試成功投入運(yùn)行 。在人類共同警視的時(shí)期，蓄能空調(diào)應(yīng)運(yùn)而生。目前電力供應(yīng)緊張表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)： (1)電網(wǎng)負(fù)荷率低，系統(tǒng)峰谷差加大，高峰電力嚴(yán)重不足致使電網(wǎng)經(jīng)常拉閘限電。海峽兩岸著名的空調(diào)科技工作者、專家教授、歡聚一堂暢所欲言，共同探討研究：（ 1） .冰蓄冷技術(shù)在制冷空調(diào)工程中的應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢；（ 2） .冰蓄冷技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境及匹配的設(shè)備；（ 3） .冰蓄冷技術(shù)的新工藝和新設(shè)備；（ 4） .衡量和推廣冰蓄冷技術(shù)（設(shè)備）先進(jìn)性指標(biāo)；（ ，這將會(huì)大大地促進(jìn)海峽兩岸冰蓄冷技術(shù)的迅速發(fā)展。各種冰蓄冷設(shè)備的兩種蓄冰率數(shù)據(jù)見表。此間，制冷機(jī)的工作狀況受到監(jiān)控，當(dāng)離開制冷機(jī)的乙二醇溶液達(dá)到最低出口溫度時(shí)制冷機(jī)關(guān)閉。下該種工作模式示意圖如圖 16所示 圖 16 機(jī)組優(yōu) 先 ② 融冰優(yōu)先： 從空調(diào)負(fù)荷端流回的熱乙二醇溶液先經(jīng)蓄冷裝置冷卻到某一中間溫度而后經(jīng)制冷機(jī)冷卻至設(shè)定溫度。蓄冷空調(diào)的實(shí)質(zhì)是：將制冷機(jī)組用電高峰時(shí)的運(yùn)行時(shí)間轉(zhuǎn)移到用電低谷期運(yùn)行，從而達(dá)到削峰填谷的目的，并利用峰谷電價(jià)差實(shí)現(xiàn)其較高的經(jīng)濟(jì)性。 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）長沙市某辦公建筑的一到六層的平面圖。 ： 選用單層的金屬窗 6mm 厚的普通玻璃，內(nèi)掛尼龍綢淺蘭色窗簾。且最大值∑ Qmax=,出現(xiàn)在 16： 00— 17： 00 這個(gè)時(shí)段。影響室內(nèi)空調(diào)的舒適性，且易在送風(fēng)口產(chǎn)生結(jié)霧和滴水，嚴(yán)重破壞室內(nèi)環(huán)境。 故本設(shè)計(jì)采用制冷機(jī)組優(yōu)先策略。其具體的數(shù)值可參見附錄中的表一和表31部分。 ，所選用的玻璃幕墻的導(dǎo)熱系 數(shù)為λ =國產(chǎn)的蓄冷空調(diào)要向低成本、高效率、全自動(dòng)化方向發(fā)展，使國內(nèi)蓄冷空調(diào)應(yīng)用建立在吸收眾多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上。 在美國芝加哥夜間的電費(fèi)僅是日 共 78 頁 第 10 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 間電費(fèi)的 1/6，普金斯大學(xué)的應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室，其夜間制冰每年分別節(jié)省 153000 美元及 250000 美元。 共 78 頁 第 7 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 15 單融冰供冷模式示意圖 （ 5） 制冷機(jī)與融冰同時(shí)供冷： 在此工作模式下，制冷機(jī)和蓄冰裝置同時(shí)運(yùn)行滿足負(fù)荷需求。但制冰器要求容量大，初投資費(fèi)用高； （ 2）半蓄冰式：在用谷值期間，制冰機(jī)用于蓄冰制冰到家行，在白天里，一部分負(fù)荷由蓄冰器承擔(dān)，另一部分則由制冰機(jī)看接負(fù)擔(dān)，這種方式可由下面三種方法運(yùn)行： ○ 1 冰水并聯(lián) 系統(tǒng)，這種系統(tǒng)中空調(diào)器只需一個(gè)盤管，空調(diào)期間，冷媒不直接送入空調(diào)器而是在另一組蒸發(fā)器中蒸發(fā)，制成冰水再泵入制冰器中與冰換熱，進(jìn)一步冷卻成低溫冷水，再送入空調(diào)器盤管使用，蓄冰器與制冰水蒸發(fā)器回路是并聯(lián)的； 共 78 頁 第 5 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ○ 2 冰媒并聯(lián)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的空調(diào)器中有兩