【正文】 制冷機組與蓄冰裝置串聯(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 設計建筑的冷負荷概略分布表 時間 89 910 1011 1112 1213 1314 1415 1516 1617 1718 冷負荷（ kw） 由此建筑的冷負荷概略分布表可繪制出其冷負荷的分布圖，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)的設計、施工、調(diào)試、運行的培訓，是廣大的工程技術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，微型冰蓄冷機將進入行駛?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，供冷時蓄冷裝置及制冷機組是各自單獨工作還是共同工作。 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） 通過它可了解結(jié)冰多少，有的蓄冰設備，此值可達 90%以上。儲冰蓄冷國產(chǎn)化的成功，克服了冰儲冷中央空調(diào)投資大的缺點，對推廣冰蓄冷空調(diào)事業(yè)起到很好的促進作用； 國家計委、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)電中一項利國利民的重大創(chuàng)舉；據(jù)統(tǒng)計，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)負荷約 30— 40萬 kw，這是些負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。 隨著社會的發(fā)展電力工業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎產(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。 由中國制冷學會組 織的“第三屆海峽兩岸制冷空調(diào)學術交流會 冰蓄冷空調(diào)技術研討會”。 應注意，國外兩個定義都用 IPF 表示。蓄冷系統(tǒng)需要在幾種規(guī)定的方式下運行，以滿足供冷負荷的要求，常用的工作模式有如下幾種： （ 1） 機組制冰模式 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 機組優(yōu)先： 回流的熱乙二醇溶液，先經(jīng)制冷機預冷，而后流經(jīng)蓄冷裝置而被融冰冷卻至設定溫度。 應用蓄冷空調(diào)技術的意義 蓄冷系統(tǒng)就是在不需要冷量或冷量少的時間（如夜間），利用制冷設備在蓄冷介質(zhì)中的能量 轉(zhuǎn)移，進行蓄冷，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 項目名稱 長沙市某六層辦公建筑冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設計。 h2—— 室內(nèi)對流換熱系數(shù)； λ —— 所用材料的導熱系數(shù)； δ —— 材料的厚度； 由《采暖通風與空氣調(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 時間( h )冷負荷( K W )冷負荷kw 圖 31 空調(diào)負荷分布圖 由以上計算可以看出，日負荷呈參差不齊狀，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，冷負荷均分部在用電的峰谷段。適用于低溫送風，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℃，并適用于低溫送風系統(tǒng)，也適用于溫差大于 6℃的系統(tǒng)。 此設計建筑的空調(diào)冷負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，政府部門應大力提倡、宣傳蓄冷空調(diào)的社會效益和經(jīng)濟效益，制定合理的分時電價政策，鼓勵廣大用戶采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。因此，無論是從省錢節(jié)地或保護環(huán)境等方面來看，就蓄冷區(qū)域供冷是當代空調(diào)發(fā)展的趨勢。按部分蓄冷運行策略在較熱季節(jié)需要采用該種工作模式，才能滿足供冷要求。空調(diào)期間，制冰機冷媒送入空調(diào)器一個盤管直接蒸發(fā)，而蓄冰器中的冰水則送入另一個盤管，蓄冰器與空調(diào)器中的冷媒回路是并聯(lián)的； ○ 3 壓縮機輔助系統(tǒng)，這種系統(tǒng)全部冷媒均進入蓄 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用。目前各種蓄冰設備，其 IPF 約在 2070%范圍內(nèi)。在日本近年來積極引 進蓄冷技術，大力開展冰蓄冷技術的研究與開發(fā)應用，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生產(chǎn)的公司多達 49 家；美國提出將在 1997 年將空調(diào)蓄冷技術普及應用到 99%的宏偉目標； 共 78 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 根據(jù)有關統(tǒng)計 1990年北美冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的投資占當年新增暖通空調(diào)系統(tǒng)總投資的%； 我國臺灣省自 1984 年建成第一個冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)以來，蓄冷空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展很快，由 1992 年 33 個蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，到 1993 年為 142 個，到 1994 年就已建成 225個蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，總冷量高達 2021000Kwh；移稼高峰用電 超過 52021Kw，用戶每年節(jié)省臺幣達 105 萬元； 九十年代，我國大陸地區(qū)蓄冷技術也得到了發(fā)展，首先中電深圳工貿(mào)公司在辦公樓中應用了法國的冰球式蓄冷系統(tǒng)，使裝機容量降低 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，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益；同時浙江國祥制冷工業(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行了國產(chǎn)大型冰儲冷首例中央空調(diào)系統(tǒng)，僅用一年時間就完成了設計施工任務，并于 1995 年 8 月 10 日調(diào)試成功投入運行 。在人類共同警視的時期，蓄能空調(diào)應運而生。目前電力供應緊張表現(xiàn)在以下兩點： (1)電網(wǎng)負荷率低，系統(tǒng)峰谷差加大，高峰電力嚴重不足致使電網(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） .冰蓄冷技術在制冷空調(diào)工程中的應用前景與發(fā)展趨勢；（ 2） .冰蓄冷技術應用的環(huán)境及匹配的設備；（ 3） .冰蓄冷技術的新工藝和新設備；（ 4） .衡量和推廣冰蓄冷技術（設備）先進性指標；（ ，這將會大大地促進海峽兩岸冰蓄冷技術的迅速發(fā)展。各種冰蓄冷設備的兩種蓄冰率數(shù)據(jù)見表。此間，制冷機的工作狀況受到監(jiān)控，當離開制冷機的乙二醇溶液達到最低出口溫度時制冷機關閉。下該種工作模式示意圖如圖 16所示 圖 16 機組優(yōu) 先 ② 融冰優(yōu)先： 從空調(diào)負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)制冷機冷卻至設定溫度。蓄冷空調(diào)的實質(zhì)是：將制冷機組用電高峰時的運行時間轉(zhuǎn)移到用電低谷期運行，從而達到削峰填谷的目的，并利用峰谷電價差實現(xiàn)其較高的經(jīng)濟性。 設計依據(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 這個時段。影響室內(nèi)空調(diào)的舒適性，且易在送風口產(chǎn)生結(jié)霧和滴水，嚴重破壞室內(nèi)環(huán)境。 故本設計采用制冷機組優(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、全自動化方向發(fā)展，使國內(nèi)蓄冷空調(diào)應用建立在吸收眾多技術優(yōu)點的基礎上。 在美國芝加哥夜間的電費僅是日 共 78 頁 第 10 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 間電費的 1/6，普金斯大學的應用物理實驗室，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） 制冷機與融冰同時供冷： 在此工作模式下，制冷機和蓄冰裝置同時運行滿足負荷需求。但制冰器要求容量大，初投資費用高； （ 2）半蓄冰式：在用谷值期間，制冰機用于蓄冰制冰到家行，在白天里，一部分負荷由蓄冰器承擔，另一部分則由制冰機看接負擔，這種方式可由下面三種方法運行： ○ 1 冰水并聯(lián) 系統(tǒng)，這種系統(tǒng)中空調(diào)器只需一個盤管，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