【正文】 側(cè)最有效的電能蓄存方法，全中國如果有300家3萬平米商場采用空調(diào)，則相當(dāng)于建設(shè)了一座30萬千瓦的調(diào)峰電廠。冰蓄冷中央空調(diào)的意義：隨著社會的發(fā)展，中央空調(diào)在大中城市的普及率日漸增高?？照{(diào)負(fù)荷的分布在一年之內(nèi)極不均衡，尖峰負(fù)荷約占總運行時間的6％－8％，如果設(shè)計中能選擇與實際冷負(fù)荷相匹配的制冷機,而且讓其在絕大多數(shù)情況下高效運行,這對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是十分有利的。在一般大樓中,空調(diào)系統(tǒng)用電量占總耗電量的35%65%,而制冷主機的電耗在空調(diào)系統(tǒng)中又占65%75% 。**文化中心冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)方案（一期空調(diào)總負(fù)荷17658kW合5022冷噸，使用系數(shù)不同，尖鋒負(fù)荷13154 kW 合3741冷噸， 一期方案配置——1臺1400kW、及1臺2800kW主機作為基載，2臺2800kW雙工況三級離心主機蓄冰，總裝機容量9800kW，蓄冷量8500冷噸時，采用埋地槽6只，二期增加1臺2800kW主機）目 錄第一章 冰蓄冷原理及設(shè)計原則————————————————— 2一、 冰蓄冷原理———————————————————————— 2二、 冰蓄冷設(shè)計原則—————————————————————— 3三、 蓄冰模式選擇——————————————————————— 4四、 蓄冰方式選擇——————————————————————— 5 第二章 工程概況及設(shè)計選型—————————————————— 7一、 工程概況————————————————————————— 7二、 設(shè)計依據(jù)————————————————————————— 7三、 系統(tǒng)設(shè)計方案、流程與運行控制策略說明——————————— 13四、 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)主要設(shè)備選型———————————————— 18五、 蓄冰系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)設(shè)備配置表——————————————— 22第三章 系統(tǒng)運行方式及運行費用———————————————— 24（一）、冰蓄冷中央空調(diào)負(fù)荷運行方式及日運行費用計算 ——————— 24（二）、常規(guī)中央空調(diào)負(fù)荷運行方式及日運行費用 —————————— 26（三）、冰蓄冷中央空調(diào)與常規(guī)中央空調(diào)年運行費用計算 ——————— 27第四章 經(jīng)濟性分析比較表—————————————————— 28第五章 自動控制系統(tǒng)功能說明及設(shè)備清單———————————— 29一、 冰蓄冷自動控制系統(tǒng)綜述—————————————————— 29二、 冰蓄冷系統(tǒng)運轉(zhuǎn)模式———————————————————— 30三、 現(xiàn)場控制PLC操作功能——————————————————— 32第一章 冰蓄冷原理及設(shè)計原則一、冰蓄冷原理冰蓄冷中央空調(diào)的原理：冰蓄冷中央空調(diào)是指建筑物空調(diào)時間所需要冷量的部分或全部在非空調(diào)時間利用蓄冰介質(zhì)的顯熱及其相變過程的潛熱遷移等特性，將能量以冰的形式蓄存起來，然后根據(jù)空調(diào)負(fù)荷要求釋放這些冷量，這樣在用電高峰時期就可以少開甚至不開主機。當(dāng)空調(diào)使用時間與非空調(diào)時間和電網(wǎng)高峰和低谷同步時，就可以將電網(wǎng)高峰時間的空調(diào)用電量轉(zhuǎn)移至電網(wǎng)低谷時使用，達到節(jié)約電費的目的。在常規(guī)空調(diào)設(shè)計中，冷水主機及輔助設(shè)備容量均按尖峰負(fù)荷來選配，這不僅使空調(diào)系統(tǒng)的電力容量增大，而且使得主機等空調(diào)設(shè)備在絕大部分情況下均處于低效率的部分負(fù)荷狀態(tài)運行，顯得很不經(jīng)濟。冰蓄冷從系統(tǒng)構(gòu)成上來說只是在常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一套蓄冷裝置，其它各部分在結(jié)構(gòu)上與常規(guī)空調(diào)并無不同，它在使用范圍方面也與常規(guī)空調(diào)基本一致。據(jù)統(tǒng)計，空調(diào)高峰時用電量達到城市用電負(fù)荷的25%30%，加大了電網(wǎng)的峰谷用電差。冰蓄冷對于用戶還有以下的一些突出優(yōu)點：空調(diào)的出水溫度低、制冷效果好，降溫速度快?？照{(diào)系統(tǒng)智能化程度高，可根據(jù)外界溫度的變化自動調(diào)整冷量輸出，冷量的利用率高，節(jié)能效果明顯?？蓪崿F(xiàn)大樓空調(diào)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護，為業(yè)主解決后顧之憂。減少空調(diào)年運行費。在主機出現(xiàn)故障或系統(tǒng)斷電的情況下，冰蓄冷相當(dāng)于應(yīng)急冷源，增強了系統(tǒng)的可靠性。冷凍水溫度可降低至14度，可以實現(xiàn)低溫送風(fēng)，節(jié)省水、風(fēng)輸送系統(tǒng)的投資和能耗。完整可靠評價蓄冰系統(tǒng)品質(zhì)的最重要的依據(jù)是系統(tǒng)的整體效能及運行穩(wěn)定性。同時各種配套設(shè)備也要求能經(jīng)受長期穩(wěn)定工作的考驗，減少對系統(tǒng)的維護，滿足壽命要求。臺灣進口GEMINI盤管可以根據(jù)地下室的空間形狀定制蓄冰槽，適應(yīng)不同用戶的需求。在電力高峰與平峰期,主機不需要運行，所需冷負(fù)荷全部由融冰來滿足。，運行成本低。負(fù)荷均衡的分量蓄冰模式主機在設(shè)計日均以滿負(fù)荷運行,在設(shè)計負(fù)荷日,當(dāng)主機制冷量小于冷負(fù)荷量時,不足部分由融冰補充；主機在電力低谷期全負(fù)荷運行，制得所需要的全部冷量。缺點：，白天系統(tǒng)還需較大的配電容量。冰蓄冷相對于其它空調(diào)方式，各有優(yōu)缺點，具體某一建筑物來說，是否適宜采用蓄冰空調(diào)，要根據(jù)實際情況來決定。而對于一些超大型的建筑物，由于制冷設(shè)備綜合投資的減少要大于蓄冰裝置設(shè)備費，冰蓄冷就更能顯示其優(yōu)越性了。四、蓄冰方式選擇冰球冰球式蓄冰為內(nèi)融冰，冰球材料為單一材料，不存在熱脹冷縮引起的縫隙，不容易破損，即便單個冰球破損，也不影響整個系統(tǒng)的使用效果，蓄冰系統(tǒng)維護簡單。冰球式系統(tǒng)蓄冰槽壓降小，乙二醇溶液循環(huán)泵的功率很小，從而減少耗電。美國CRYOGEL蓄冰球由于采用獨特的凹坑設(shè)計，冰球中幾乎沒有空氣，冰球可以懸浮在蓄冰槽的乙二醇溶液中，因而在整個結(jié)冰和融冰過程中，冰球球殼均可以自由運動，冰晶體在球內(nèi)壁結(jié)冰后，由于球殼的運動冰晶不會附著在球殼內(nèi)壁，而是脫離球殼懸浮在冰球上部，新的冰晶產(chǎn)生時不會有熱阻，整個結(jié)冰和融冰過程大部分時間是動態(tài)過程，冰球內(nèi)的冰不是一個整塊冰，而是很多微小冰晶的動態(tài)堆積體，如同冰激凌，融化過程更快。在蓄冰過程中，通過專利設(shè)計的內(nèi)循環(huán)泵，使盤管外的水循環(huán)流動，提高了傳熱效率，也使得盤管外的冰結(jié)得更均勻；GEMINI盤管為工廠制作，100%試壓，試壓175Psi（），可現(xiàn)場制作蓄冰槽，尤其適合改造項目；GEMINI盤管與主鋼管為彈性連接，無硬性接頭，接頭部位不會老化，確保使用壽命長，故障率低，目前已經(jīng)在臺灣使用時間超過16年，在臺灣有超過100家用戶，在大陸已經(jīng)有10個用戶，目前所有用戶均正常使用。（5）、空調(diào)運行情況：2006年氣象記錄33℃以上天數(shù)為15天（設(shè)計日負(fù)荷），30℃～33℃為56天（70%負(fù)荷日，按55天計算），25℃～30℃為50天（按過渡季節(jié)50%負(fù)荷日計算）；空調(diào)運行時間按照全年120天計算費用。全日逐時冷負(fù)荷計算表（含二期60000平米部分） 單位:kW時段辦公/物業(yè)公寓（上班日）商場音樂廳餐廳合計/ kW0：001：0002100002101：002：0002100002102：003：0002100002103：004：0002100002104：005：0002700002705：006：0002700002706：007：0003000003007：008：0001800001808：009：0001800001809：0010：0064801804505001116510：0011：0082381806848001526711：0012：008423180720904011621412：0013：007961180793004931656313：0014：007961180847005561716714：0015：008238180865002871735615：0016：009257180901102871873416：0017：009257180865002871837417：0018：002777180765925314991364618：0019：000420720933744641146819：0020：000420576737964301041320：0021：00030045053796373897421：0022：00030018023374275575222：0023：000210025310274123：0024：000210000210可見，由于商場、辦公樓、餐廳、音樂廳的同時使用系數(shù)不同，尖峰冷負(fù)荷出現(xiàn)的時間不一樣， kW （合6758冷噸） 成為18734 kW（約 5328 冷噸）。 空調(diào)負(fù)荷柱狀圖如下：包含二期部分的空調(diào)逐時冷負(fù)荷如下：建筑物設(shè)計日逐時冷負(fù)荷分布表 單位：RT時段逐時冷負(fù)荷時段逐時冷負(fù)荷0：001：0060 12：0013：004711 1：002：0060 13：0014：004883 2：003：0060 14：0015：004936 3：004：0060 15：0016：005328 4：005：0077 16：0017：005226 5：006：0077 17：0018：003881 6：007：0085 18：0019：003262 7：008：0051 19：0020：002962 8：009：0051 20：0021：002552 9：0010：003176 21：0022：001636 10：0011：004342 22：0023：00780 11：0012：004611 23：0024：0060 合計52927全日總冷負(fù)荷52927冷噸時，其中高峰時間段總冷負(fù)荷18761冷噸時（RTh）。如下R22冷媒壓縮制冷特性曲線示意圖所示：常規(guī)工況單位冷媒氣體的制冷能力為14，而蓄冰工況制冷量為1＇ 4＇。從**市的峰谷電價時段劃分可知，另外由于蓄冰和融冰過程中乙二醇溶液初級、次級泵的耗電，約占主機耗電的20%，120%=，利用低谷蓄冰量才會節(jié)省運行費用，由電力政策可見，所蓄的冷量只能應(yīng)盡可能用于峰段，用于平段則運行費用節(jié)省量較小，蓄冰系統(tǒng)投資不經(jīng)濟。%(=)，節(jié)省量更可觀。因此蓄冰量應(yīng)該小于日間尖峰時間段總冷負(fù)荷的70%以下，同時蓄冰主機規(guī)格應(yīng)該盡量增大到性能價格比更有優(yōu)勢的機型，盡量減少主機臺數(shù)，從而降低采購、附件和安裝的成本，方便維護。三、系統(tǒng)設(shè)計方案、流程與運行控制策略說明： 設(shè)計方案與設(shè)計日運行策略（不考慮二期），主機制冰時制冷量為：247。65%=1863冷噸。則設(shè)計日運行策略如下： 在9:0017:00時段，以及夜間制冰時，雙工況主機處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，在9:00次日22:00時段，兩臺基載主機處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，電機工作效率最高，這樣運轉(zhuǎn)機組能效比COP值最高。（2）雙工況主機 + 蓄冰槽融冰聯(lián)合供冷模式（9:0017:00）（3）雙工況主機單獨供冷模式（9:0010:00及17:0021:00）設(shè)計方案與設(shè)計日運行策略（考慮二期）考慮二期需要新增加一臺基載機組CVHG780，常規(guī)工況的制冷量為2812kW，輸入功率521kW。增加二期建筑面積后的設(shè)計日運行策略分配表如下：設(shè)計日系統(tǒng)運行策略分配表 單位：冷噸時段逐時負(fù)荷基載機組直供雙工況機組直供蓄冰槽融冰雙工況機組蓄冰0:00~1:00606010601:00~2:00606010602:00~3:00606010603:00~4:00606010604:00~5:00777710605:00~6:00777710606:00~7:0085850010607:00~8:0051510010608:00~9:0051510009:00~10:00317620001176010:00~11:00