【正文】 耗較高，在控制程序上復(fù)雜。 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)。適用于低溫送風(fēng)，但它不可避免產(chǎn)生空氣循環(huán)量少。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。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。則其主機(jī)制冷工況的容量為：R2= = = *HQDNh+*+（ ） 蓄冷設(shè)備容量確定由《蓄冷空調(diào)實(shí)用技術(shù)》一書中可知部分蓄冷策略主機(jī)優(yōu)先模式下其蓄冷設(shè)備容量可按下式確定： Qi =N*R1=N*R2*η 32式中：Qi ——蓄冷設(shè)備蓄冷量（KWh） ；N——夜間蓄冰時(shí)間（h） ；R1——制冷機(jī)組在夜間制冷工況下制冷量（KW） ；R2——制冷機(jī)組在白天空調(diào)工況下制冷量（KW） ； η——壓縮機(jī)容量變化率，一般為 。目前，用于空調(diào)的蓄冷方式較多，按儲(chǔ)能的方式可分為顯熱蓄冷和潛熱蓄冷兩大類；按蓄冷介質(zhì)可分為水蓄冷、冰蓄冷、共晶鹽蓄冷和氣體水合物蓄冷四種方式。水蓄冷具有投資省、技術(shù)要求低、維修費(fèi)用低，可以使用常規(guī)空調(diào)的制冷機(jī)組等優(yōu)點(diǎn)，但由于水的比熱（水的比熱為 冰蓄冷的蓄冷密度大（利用冰的相變潛熱進(jìn)行冷量的儲(chǔ)存，0℃時(shí)冰的蓄冷密度達(dá) 334kJ/kg） ，蓄冷溫度幾乎恒定，體積只有水蓄冷的幾十分之一，便于儲(chǔ)存，對(duì)蓄冷槽的要求較低，占有的空間小，易于制造。經(jīng)綜合比較后，本設(shè)計(jì)采用冰蓄冷系統(tǒng)制冷。相對(duì)于其他形式的系統(tǒng)而言，封共 78 頁(yè) 第 21 頁(yè)裝件系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、布置方便、圍護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，蓄冰元件通常有冰球、芯心冰球、冰板等商品可供選擇，介質(zhì)系統(tǒng)通常采用閉式循環(huán)，除需使用雙工況制冷機(jī)外，對(duì)制冷和蓄冷設(shè)備并無特殊要求，因而國(guó)內(nèi)外在中、小型蓄冷工程中得到十分廣泛的應(yīng)用。 設(shè)備的選擇： 冷源設(shè)備的選擇主機(jī)制冷工況的容量為:R2=蓄冷工況的容量為： R1=η*R 2=*=364（KW）由以上數(shù)據(jù)，選定兩臺(tái)浙江吉佳公司生產(chǎn)的 JCSLD—100 型號(hào)的機(jī)組其技術(shù)參數(shù)如下：空調(diào)工況的制冷量為 354KW,蓄冷工況的制冷量為 240KW,壓縮機(jī)數(shù)量 2 臺(tái)，壓縮機(jī)的空調(diào)工況額定功率 74KW，蓄冷工況額定功率為 56KW，其中蒸發(fā)器中水流量為61m3/h，冷凝器中水的流量為 76 m3/h。表 冰蓄冷形式比較芯心冰球 完全凍結(jié)式 冰盤管式系統(tǒng)簡(jiǎn)單，蓄冰單元少，聯(lián)合管道閥門少，故障低系統(tǒng)復(fù)雜，蓄冰單元多，聯(lián)合管道閥門多系統(tǒng)復(fù)雜，蓄冰單元多，聯(lián)合管道閥門多個(gè)別冰球破損不影響系統(tǒng)運(yùn)行管道破損無法結(jié)冰 管道破損無法結(jié)冰，制冷劑泄露污染環(huán)境球內(nèi)設(shè)有配重克服上浮引起短路的缺點(diǎn)，冰槽能靈活布置，節(jié)省空間無短路現(xiàn)象，但占用有效建筑空間大占用有效建筑空間大不凍液用量較完全凍結(jié)式大不凍液用量少 制冷劑用量大，價(jià)格高維護(hù)簡(jiǎn)單 維護(hù)簡(jiǎn)單 維護(hù)復(fù)雜蓄冷槽體積的計(jì)算：V= 34*iQbq式中： 共 78 頁(yè) 第 22 頁(yè)V—— 蓄冷槽體積 m3； Qi——蓄冷設(shè)備容量（kWh） ； b——容積膨脹系數(shù)，對(duì)于水蓄冷 b≈，對(duì)于冰蓄冷 b≈； q——單位蓄冷槽體積蓄冷能力（KW/M 3）由以上的比較，從安全、使用方便和節(jié)省建筑物空間的角度出發(fā)，采用芯心冰球系統(tǒng)。Q i== ，n=35 *Qi =35317 個(gè)，冰槽總體積（閉式系統(tǒng)）V= i*V==。表 蓄冰槽部分參數(shù)表標(biāo)準(zhǔn)容積（m 3）儲(chǔ)冰罐外徑 D（mm） 進(jìn)出口法蘭 FL（mm） 載冷劑體積（m 3）25 3000 250 其他設(shè)備的選擇計(jì)算（1）冷凍泵：L=61m 3/h 2 臺(tái)（2）初級(jí)溶液泵： L= m3/h 2 臺(tái) 180。A高 峰（4）冷卻塔：L=76m 3/h 2 臺(tái)（5）冷卻泵：L=76m 3/h 2 臺(tái)（6）板式換熱器：Δt=2℃，換熱面積F= ㎡ ==D180。冷水泵：L=85m3/h 2 臺(tái)冷卻水泵：L=106m3/h 2 臺(tái)冷卻塔： L=106m3/h 2 臺(tái)（2）設(shè)備初投資計(jì)算：螺桿冷水機(jī)組 2 臺(tái)：?jiǎn)蝺r(jià) 元/kal/h， Q=424040kal/h/臺(tái)○ 1C1=*2*424040= 萬元冷凍水泵 2 臺(tái)：?jiǎn)蝺r(jià) 萬元/100m3/h， L=85m3/h/臺(tái)○ 2C2=2**= 萬元冷卻水 2 臺(tái)：?jiǎn)蝺r(jià)： 萬元/100m3/h，L=106m3/h/臺(tái)○ 3C3=2**= 萬元冷卻塔 2 臺(tái)：?jiǎn)蝺r(jià)：80 元/KW， Q=494KW○ 4C4=80*2*494= 萬元自控投資：?jiǎn)蝺r(jià)：90 元/KW○ 5 C5=90*2*494= 萬元電力投資： 單價(jià)：280 元/KW（總功率按照 臺(tái)壓縮機(jī)的功率計(jì)）○ 6C6=280**120= 萬元設(shè)備運(yùn)雜、安裝、調(diào)試費(fèi)用：○ 7C7=*（C1+C2+C3+C4+C5+C6）=*= 萬元用電增容費(fèi)用：?jiǎn)蝺r(jià)：1000 元/KW○ 8C8=1000**120=42 萬元用電集資費(fèi)用： 單價(jià)：1600 元/KWC9=1600**120= 萬元總投資：C=C1+C2+C3+C4+C5+C6+C7+C8+C9= 萬元（3）運(yùn)行費(fèi)用（部分負(fù)荷運(yùn)行系數(shù)為 ）：按折算峰值電價(jià) 元/KWh，1 年運(yùn)行 22400h，則：○ 1NR=**2240**120= 萬元電價(jià) 元/KWh，則：○ 2NR=**2240**120= 萬元共 78 頁(yè) 第 24 頁(yè) 方案二：螺桿水冷式雙工況冷水機(jī)組+ 蓄冰設(shè)備（1）設(shè)備初投資：螺桿雙工況冷水機(jī)組 2 臺(tái)，單價(jià)： 元/kal/h，Q=354KW/臺(tái)=C1=2**= 萬元蓄冰裝置：?jiǎn)蝺r(jià)：150 元/KWh，QI=○ 1C2=150*= 萬元冷凍水泵 2 臺(tái)：?jiǎn)蝺r(jià)： 萬元/100m3/h，L=61m3/h○ 2C3=2**= 萬元冷卻水泵 2 臺(tái)：?jiǎn)蝺r(jià)： 萬元/100m3/h，L=76m3/h○ 3C4=2**= 萬元初級(jí)溶液泵 2 臺(tái)：?jiǎn)蝺r(jià)： 萬元/100m3/h，L=133m3/h，○ 4C5=2**=3 萬元次級(jí)溶液泵 2 臺(tái)：?jiǎn)蝺r(jià)： 萬元/100m3/h，L=165m3/h，○ 5C6=2**= 萬元板式換熱器：?jiǎn)蝺r(jià)：160 元/KW，Qmax=○ 6C7=160*= 萬元冷卻塔 2 臺(tái)：?jiǎn)蝺r(jià)：80 元/KW，Q=354KW○ 7C8=2*80*354=乙二醇溶液：?jiǎn)蝺r(jià)： 萬元/t，M=○ 8C9=*= 萬元自控投資：?jiǎn)蝺r(jià)：90 元/KW，○ 9C10=2*90*354= 萬元電力投資：?jiǎn)蝺r(jià)：280 元/KW，總功率按 7 臺(tái)蓄冷工況時(shí)的壓縮機(jī)功率計(jì)，○10即 N=7*56=392KWC11=280*392= 萬元設(shè)備運(yùn)雜、安裝、調(diào)試費(fèi)用：○11C12=*(C1+C2+C3+C4+C5+C6+C7+C8+C9+C10+C11）=*= 萬元電力增容費(fèi)用：?jiǎn)蝺r(jià)：1000 元/KW○12C13=1000*392= 萬元電集資費(fèi)用：?jiǎn)蝺r(jià)：1600 元/KW○13C14=1600*392= 萬元總投資：C=*C12/+C13+C14=++= 萬（2）運(yùn)行費(fèi)用（部分負(fù)荷運(yùn)行系數(shù)為 ）：按峰谷比 4:1 計(jì)：折算峰值電價(jià) 元/KWh，谷時(shí)電價(jià) 元/KWh○ 1按 5 臺(tái)蓄冰工況下的壓縮機(jī)功率計(jì)，N 蓄冰=5*56=280KW，SR1=**9*30*3*280= 萬元；按 5 臺(tái)空調(diào)工況下的壓縮機(jī)功率計(jì)， 共 78 頁(yè) 第 25 頁(yè)N 制冰+融冰=5*74=370KW，SR2=**2240*370= 萬元。（2） 、初投資計(jì)算：風(fēng)冷式螺桿冷水機(jī)組 2 臺(tái)：價(jià)格按水冷式的 倍計(jì)，即：○ 1C1=*= 萬元其它設(shè)備投資額同方案 2，即：○ 2C2= 萬元電力投資費(fèi)用：?jiǎn)蝺r(jià)：280 元/KW， 功率按水冷式機(jī)組的 倍計(jì)，○ 3即 N=*392=588KW，C3=280*588= 萬元設(shè)備運(yùn)雜、安裝、調(diào)試費(fèi)用：○ 4C4=*（C1+C2+C3）=*= 萬元電力增容費(fèi)用：?jiǎn)蝺r(jià)：1000 元/KWh○ 5C5=1000*588= 萬元電集資費(fèi)用：?jiǎn)蝺r(jià)：1600 元/KWh○ 6C6=1600*588= 萬元總投資 C=C1+C2+C3+C4+C5+C6= 萬元（3） 、運(yùn)行費(fèi)用（部分負(fù)荷運(yùn)行系數(shù)為 ）：按峰谷比 4:1 計(jì)：折算峰值電價(jià) 元/KWh，谷時(shí)電價(jià) 元/KWh○ 1 N 蓄冰=*280=420KW，SR1=**9*30*3*420= 萬元； N 制冰+融冰=*370=555KW，SR2=**2240*555= 萬元， SR=SR1+SR2= 萬元。 方案比較（采用價(jià)值分析法）價(jià)值工程，是運(yùn)用集體智慧和有組織的活動(dòng)，著重對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行功能分析，使之以最低的成本，可靠地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品必要的功能，從而提高產(chǎn)品價(jià)值的一套科學(xué)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方案。（1）功能重要度系數(shù)（f i）計(jì)算（4 分制） 310iisf=229。就冷源方案進(jìn)行功能分析，其功能可大致歸納為①使用安全可靠②機(jī)房面積?、凼褂脡勖L(zhǎng)④便于維護(hù)管理⑤環(huán)保效果好⑥社會(huì)效益好。這里對(duì) fi值采用 4 分制一對(duì)一比較打分法。某方案該項(xiàng)功能最佳得分 10 分，其余兩方案對(duì)比該方案打分。計(jì)算結(jié)果見表 。各方案的成本 Bi及成本指數(shù) Ci計(jì)算結(jié)果見表 。中的數(shù)據(jù)為峰谷比為 4：1 時(shí)的費(fèi)用） 。價(jià)值指數(shù) 。由于再這里還沒有算進(jìn)政府的鼓勵(lì)措施，同時(shí)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具有一定的社會(huì)效益和環(huán)保效益，如果計(jì)入，方案 2 的價(jià)值指數(shù)將回更大，所以應(yīng)采用方案 2。（2）用方案 1 與采用方案 2 進(jìn)行比較的回收年限為：采用電價(jià)比 3:1 的回收年限：NC= 萬元，NR= 萬元，SC=○ 1萬元，SR= 萬元，帶入上式得靜態(tài)回收年限 n= 年；共 78 頁(yè) 第 28 頁(yè)采用電價(jià)比 4:1 回收年限：NC= 萬元，NR= 萬元，SC= 萬○ 2元，SR= 萬元，帶入上式得靜態(tài)回收年限 n= 年。所以采用冰蓄冷空調(diào)技術(shù)對(duì)用戶和電力公司來說是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。共 78 頁(yè) 第 29 頁(yè)4 冷負(fù)荷的計(jì)算4. 1 房間冷負(fù)荷的構(gòu)成 空調(diào)房間的得熱量由下列各項(xiàng)得熱量組成：通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量；透過外窗進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射；人體散熱量；照明散熱量；設(shè)備、器具、管道及其它室內(nèi)熱源的散熱量；食品或者物料的散熱量；滲透空氣帶入室內(nèi)的熱量；伴隨各種散濕過程產(chǎn)生的潛熱； 確定房間的計(jì)算冷負(fù)荷時(shí)，應(yīng)根據(jù)上述各項(xiàng)得熱量的種類和性質(zhì)，以及房間的蓄熱特性，分別逐時(shí)疊加，找出綜合最大值。 濕負(fù)荷計(jì)算人體的濕負(fù)荷可按下式計(jì)算 W= ng 45j 式中：W—— 散濕量，kg/h； g—— 一名成年男子的小時(shí)散濕量，見《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的表 ——16，g/h。 冷負(fù)荷計(jì)算 通過墻體、屋頂?shù)膫鳠嵝纬傻睦湄?fù)荷Q 的計(jì)算公式：,clt 41,clKFtt e=D式中：Q —— 通過墻體，屋面?zhèn)餍纬傻睦湄?fù)荷；,cltK—— 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/（㎡ 通過窗戶的瞬變傳熱的冷負(fù)荷 42,clQKFtt=D式中：窗戶 K=㎡℃；F——玻璃的計(jì)算面積，㎡；△t τ ——玻璃溫差傳熱的負(fù)荷溫差，℃。共 78 頁(yè) 第 31 頁(yè) 通過設(shè)備、照明、人體形成的逐時(shí)冷負(fù)荷 44,cl TQXt t=式中：Q—— 設(shè)備、照明、人體的得熱量，W；XτT —— 分別代表 τT 時(shí)刻的設(shè)備的負(fù)荷強(qiáng)度系數(shù)、照明的負(fù)荷強(qiáng)度系數(shù)、人體的負(fù)荷強(qiáng)度系數(shù)； 新風(fēng)冷負(fù)荷新風(fēng)形成的冷負(fù)荷為 QLW=ρL W（i Win） 45式中： QLW—— 新風(fēng)冷負(fù)荷 W ρ—— 室外空氣的密度 kg/m 3LW——新風(fēng)量 m 3iW—— 室外空氣的焓值 kJ/kgin——室內(nèi)空氣的焓值 kJ/kg此建筑的空調(diào)冷負(fù)荷的計(jì)算過程和濕負(fù)荷列于附錄中附表 1 到附表 8