【文章內容簡介】 大量的運行費用 可作為應急冷源，停電時可利用自備電力啟動水泵融冰供冷 冰蓄冷中央空調及其相關系 統(tǒng) 6 2 冰蓄冷空調的制冷機組 空調壓縮機原理是借助外力維持制冷劑在制冷系統(tǒng)內的循環(huán)， 空調壓縮機吸入來自蒸發(fā)器的低溫、低壓的制冷劑蒸氣。空調壓縮機壓縮制冷劑蒸氣使其溫度和壓力升高，并將空調壓縮機的制冷劑蒸氣送往冷凝器，在熱量吸收和釋放的過程中，空調壓縮機就實現(xiàn)了熱交換。離心式壓縮機根據壓縮機中安裝的工作輪數量的多少，分為單級式和多級式。如果只有一個工作輪，就稱為單級離心式壓縮機，如果是由幾個工作輪串聯(lián)而組成，就稱為多級離心式壓縮機。在空調中，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 大都是多級的。 、制冷 壓縮 機的分類 在工程實際中，常用的制冷壓縮機有活塞式、離心式、螺桿式、渦旋式四種類型。 (1)活塞式制冷壓縮機是使用歷史最長的壓縮機，我國的生產、制造的技術很成熟，運行管理經驗也很豐富，造價較低廉，應用普遍，突出的缺點是熱效率相對較低。其目前用于工程的單機制冷量在 5． 8～ 1745KW 之間。 (2)螺桿式壓縮機與活塞式制冷壓縮機相比，具有易損件少、體積小、重 量輕、單機壓縮比大、對濕行程不敏感、振動小、熱效率較高等許多優(yōu)點，而且制冷量可在 1O ～ 100 的范圍內無級調節(jié)。較突出的缺點是噪音較大，耗油量大，價格相對較昂貴。其制冷量主要在 150～ 1500KW 范圍內。 (3)渦旋式壓縮機屬于新型的壓縮機，其結構簡單、動力平衡性能好、沒有吸氣閥片、易損件少、容積效率最高、轉速變化范圍很大，價格相對較高，目前主要應用在 5～ 70KW 的中等冷量范圍內。 (4)離心式壓縮機與活塞式壓縮機相比，具有轉速高、制冷量大、易損件少、維護簡單、連續(xù)工作時間長、振動小、對基礎要求低、潤滑 油和制冷劑基本不接觸等優(yōu)點，通?？稍?3O%～ 100%范圍內無級調節(jié)。其主要缺點是單機制冷量不宜太小，一般用于 350KW 以上的場合，在 1500KW 以上的大冷量場合有著不可比擬的優(yōu)勢。 、冰蓄冷中央 空調 的 離心式制冷壓縮機 、 離心式制冷壓縮機 的結構圖 空調用單級離心式制冷壓縮機的構造主要由工作輪、主軸、擴壓器和蝸殼等所組成 冰蓄冷中央空調及其相關系 統(tǒng) 7 圖 21 離心式制冷壓縮機的結構圖 、 離心式制冷壓縮機的工作原理 壓縮機工作時制冷劑蒸汽由吸氣口軸向進入吸氣室 2，并在吸氣室 2 的導流作用引導由蒸發(fā)器 (或中間冷卻器 )來的制冷劑蒸汽均勻地進入高速旋轉的工作輪3(工作輪也稱葉輪，它是離心式制冷壓縮機的重要部件，因為只有通過工作輪才能將能量傳給汽體 )。汽體在葉片作用下，一邊跟著工作輪 3作高速旋轉，一邊由于受離心力的作用，在葉片槽道中作擴壓流動，從而使汽體的壓力和速度都得到提高。由工作輪 3 出來的汽體再進入截面積逐漸擴大的擴壓器 5(因為汽體從工作輪 3 流出時具有較高的流速，擴壓器 5 便把動能部分地轉化為壓力能，從而提高汽體的壓力 )。汽體流過擴壓器 5 時速度減小，而壓力則進一步提高。經擴壓器 5后汽體匯集到蝸殼 4 中，再經排氣口引導至中間 冷卻器或冷凝器中。完成吸氣一壓縮一排氣過程。 、 制冷機 組 的主要性能指標 (1)工作溫度 ： 對蒸氣壓縮式制冷機為蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，對氣 體壓縮式制冷機和半導體制冷器為被冷物體的溫度和冷卻介質的溫度 。 (2)制冷量 ： 制冷機單位時間內從被冷卻物體移去的熱量 。 (3)功率或耗熱量、制冷系數 ： 衡量壓縮式制冷機經濟性的指標，指消耗單位功所能得到的冷量 。 (4)熱力系數 ： 衡量吸收 式和蒸汽噴射式制冷機經濟性的指標，指消耗單位熱量所能得到的冷量 等。 現(xiàn)代制冷機以蒸氣壓縮式制冷機應用最廣。 、制冷機 組 的節(jié)能 冰蓄冷中央空調及其相關系 統(tǒng) 8 、 制冷機 組 節(jié)能原則 (1)發(fā)溫度，降低冷凝溫度在滿足設備安全和生產需求的前提下，盡量提高蒸發(fā)溫度和降低冷凝溫度。為此加大了冷卻塔的改造，以保證冷卻水效能。 (2)防止和減少管道結垢以提高冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率補充水如果水處理做的不好，碳酸氫鈣和碳酸氫鎂受熱產生的 碳酸鈣 和 碳酸鎂 會沉積在管道上。使導熱性能下降，影響冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率，并使設備運行電費大幅度上升。此時除了采用水處理技術外，還可以利用管道定期自動清洗設備進行 管道 清洗。 (3)調整制冷機設備合理的運行負載 ， 在保證設備安全運行的情況下，制 冷主機運行在 70%80%負載比運行在 100%負載時，單位冷量的功耗更小。運用此方式開機要結合水泵、冷卻塔的運行情況綜合考慮。 、 制冷機組 節(jié)能方法 離心式制冷機節(jié)能方法 是 采用制冷機變頻裝置 實現(xiàn)變頻轉速調節(jié) ，調節(jié)離心制冷機壓縮機的轉速 使 低壓的冷媒經過離心機后，壓力升高 。 離心機的轉速越大，壓力升得越高。在實際運行中，設備大多是在非滿負荷運行。固定轉速的離心機在設備小負荷運行時，造成能源浪費。而變頻離心制冷機可以依據負荷的變化，自動調節(jié)壓縮機轉速，節(jié)能空間比較大。 冰蓄冷中央空調及其相關系 統(tǒng) 9 3 冰蓄冷中央空調的 蓄冷 系統(tǒng) 冰蓄 冷實際上是對能源的一種儲備 ——— 在用電低谷 、 電價較低（或中央空調不需要工作）時開始制冰，蓄存冷量；而在用電高峰、電價較高（中央空調需要工作）時停止制冰、同時依靠冰的融化來制冷，從而完成能源利用在時間上的轉移，節(jié)省運行費用，降低運行成本。 冰蓄冷系統(tǒng)可以削減電負荷高峰，緩解電力緊張，減少電力建設投資。 目前我們大力推廣的冰蓄冷中央空調技術是轉移高峰電力、開發(fā)低谷用電、優(yōu)化資源配置、保護生態(tài)環(huán)境的一項重要技術措施，符合我國的長期國策。 因此 ， 我國不少省市已實施分時電價，以鼓勵用單位在電負荷谷進用電， 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。 、冰蓄冷 系統(tǒng) 的分類 、 全負荷蓄冷 全負荷蓄冷或稱負荷轉移，其策略是將用電高峰期冷負荷全部轉移到用電低谷期。這樣，全負荷蓄冷系統(tǒng)需要設置較大的制冷機器和蓄冷裝置。 全天空調時段所需要的冷量均由電力低谷時段所蓄存的冷量供給。 、 部分負荷蓄冷 部分負荷蓄冷就是全天所需冷量部分由蓄冷裝置供給。而用電低谷期間利用制冷機蓄冷儲存一定的冷量，補充給用電高峰期所需的部分冷量。 夜間用電低谷期 利用制冷機蓄存一定冷量，補充電力高峰實間所需要的冷量。冰槽供冷量等于夜間冰槽儲存的冷量。 、 部分時段蓄冷 某些地區(qū)對高峰用電量有所限制，這樣電力高峰時段的冷量 /熱量就需要由蓄能設備來提供，在這種情況下，制冷機夜間蓄存的冷量全部用于限電時段供給。蓄能設備的設置主要用來解決限電時段內的空調需求。 、冰蓄冷系統(tǒng)的控制目的、范圍及主要受控設備 冰蓄冷控制系統(tǒng)控制目的：通過對制冷主機、儲冰裝置、板式熱交換器、系統(tǒng)水泵、冷卻塔、系統(tǒng)管路調節(jié)閥進行控制，調整儲冰系統(tǒng)各應用工況的運行模式，在最經濟的情況下給 末端提供一穩(wěn)定的供水溫度。同時，提高系統(tǒng)的自動化水平，提高系統(tǒng)的管理效率和降低管理勞動強度。 冰蓄冷中央空調及其相關系 統(tǒng) 10 控制范圍包括整個冰蓄冷系統(tǒng)的參數狀態(tài)顯示、設備狀態(tài)及控制，主要控制設備有：雙工況主機、電動閥、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。 、冰蓄冷系統(tǒng)的形式 圖 31 冰蓄冷系統(tǒng)形式圖 、內融冰系統(tǒng) 蛇形冰盤管式內融冰蓄冰設備可以用于各種并、串聯(lián)系統(tǒng)。由于其取冷水溫低而穩(wěn)定，往往將其用于主機上游的串聯(lián)蓄冰系統(tǒng)。主機置于循環(huán)回路的上游，可提高主機的工作效率，仍可保證恒定 的低溫乙二醇出口溫度，系統(tǒng)中水泵配置方便，水溫控制效果好。 、制冷機蓄冰 在空調系統(tǒng)不運行的時間段（如商場、辦公樓夜間），制冷機自動轉換為蓄冰工況，關閉 V V4閥門，開啟 V V3閥門，使得乙二醇溶液在制冷機和蓄冰槽之間循環(huán)。隨著制冰時間的延長，乙二醇溫度逐步降低，在管外完成要求冰量的凍結。 、制冷機供冰 為維持較高的制冷效果，當制冷機需直接加入制冷時，按空調工況運行。乙二醇溶液在制冷機和板換之間循環(huán)，系統(tǒng)關閉 V V V4，開啟 V2閥門。通過板換降溫后的冷凍水向用戶供冷。 、 蓄冰槽供冷 當需要蓄冰槽通過融冰提供冷量，制冷機停止運行，但是仍作為系統(tǒng)的通路。通過乙二醇泵將乙二醇溶液送入蓄冰槽，經過降溫后的乙二醇溶液進入板換換熱。關閉閥門V3，為了控制進入板換的乙二醇溫度，將 V V1 閥門設為調節(jié)狀態(tài)。 冰蓄冷中央空調及其相關系 統(tǒng) 11 、 制冷機聯(lián)合蓄冰槽供冷 為了滿足空調高峰期時的用冷量，乙二醇溶液經過兩次降溫，即乙二醇溶液先經過制冷機進行一次降溫，然后經過蓄冰槽進行二次降溫。所以乙二醇溶液在板換前后的溫差達到 7℃ 。為了控制進入板換的乙二醇溶液溫度，調節(jié) V V1 閥門來達到目的。 、系統(tǒng)的控制與 監(jiān)視 、系統(tǒng)的啟、停順序控制 系統(tǒng)的啟、停順序除了考慮設備的保護外，還應該充分利用主機停機后管道系統(tǒng)中的冷量。其中，如果主機需要開啟，則盡力使主機處于滿負荷的運行狀態(tài)，同時，當天的冰必須能全部用完同時以末端空調冷負荷。 系統(tǒng)的啟停順序以及時間間隔在自控程序中編制完成，自控系統(tǒng)的實際操作中可以做到根據工況開機。 、系統(tǒng)運行模式的控制