冰蓄冷空调系统中控制技术分析
083冰蓄冷中央空调系统分析报告
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设计日100%负荷分布图
80%负荷蓄冰空调负荷平衡表
时间
负荷
负荷分配(RT)
主机冷量 (RT)
冷损
冰槽 冷量
(RT)
蓄冷 主机
基载 主机
冰槽 供冷
空调 工况
蓄冰 工况
(RT)
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所以根据本工程特点,选用双工况冷机上游的串联式蓄冰 系统,通过对白天空调冷负荷的分析,适时适量的使双工况冷 机投入运行,不但能够全面高效的满足各种负荷情况的需求, 而且节省了初投资。 3、方案介绍
3.1、冰蓄冷系统原理流程
冰蓄冷系统原理示意图 该系统供冷时,乙二醇溶液首先经过冷机在空调工况下降 温以保持较高效的工作,再经冰槽的冷却使乙二醇溶液的温度 进一步降低,这样板式换热器的进出口处乙二醇溶液可以达到 较大的温差,从而使得在相同的负荷条件下,串联系统乙二醇 溶液的流量较小,因此在相同的条件时串联系统的乙二醇循环 泵小于并联系统,从而使串联系统的设备投资和运行费用都优 于并联系统,而且串联方式管路更加简单运行可靠。 3.2、设计日负荷平衡策略 设计日(100%负荷)负荷分配策略:由于空调系统设计日 的逐时冷负荷较大,为了充分利用蓄冰槽和冷机的供冷能力, 最大的降低系统运行电费,空调冷负荷由冷机和蓄冰槽共同承 担。双工况冷机在夜间的电力低谷时段23:00—07:00进行蓄
冰蓄冷系统技术总结
第一讲应用概念一、冰蓄冷空调“冰蓄冷空调”一词大家都一目了解,英文为‘ICE STORAGE’,日文为[冰蓄热],狭义的定义为[制冰蓄冷]的冷气系统。
早期称谓[COOL STORAGE(蓄冷)],此包含了[制冷水蓄冷]的冷气系统。
但在寒带国家降了[蓄冷]外,还要[蓄热],因此,广义的用语为[THERMAL (ENERGY)STORAGE AIR CONDITIONING SYSTEM (缩写为TES)],可译为[蓄能式空调系统]。
对于南方地区仅有夏季(冷气)电力过载的困扰,仅需[蓄冰空调]。
二、关于蓄冷系统的计量在常规的空调系统设计时,冷负荷是按照计算出建筑物所需要的多少“冷吨”、“千瓦”、“大卡/时”来计量,但是蓄冰系统是用“冷吨·小时”、“千瓦·小时”、“大卡”来计量。
图1-1代表100冷吨维持10小时冷却的一个理论上的冷负荷,也就是一个1000“冷吨·小时”的冷负荷。
图上100个方格中的每一格是代表10“冷吨·小时”。
事实上,建筑物的空调系统在全日的制冷周期中是不可能都以100%的容量运行的。
空调负荷的高峰出现多数是在下午2:00--4:00之间,此时室外环境温度最高。
图1-2代表了一幢典型大楼空调系统一个设计工作日中的负荷曲线。
如图可知,100冷吨冷水机组的全部制冷能力在10个小时的“制冷周期”中只有2个小时,在其它8个小时中,冷水机组只在“部分负荷”里操作,如果你数一数小方格的话,你会得到总数为75个方格,每一格代表10“冷吨·小时”,所以此建筑物的实际冷负荷为750“冷吨·小时”,但是常规的空调系统必须选用100冷吨的冷水机组来应付100冷吨的“峰值冷负荷”。
三、冷水机组的“参差率”定义的“参差率”为实际“冷负荷”与“冷水机组的总制冷潜力”之比,即:参差率(%)=(实际冷吨·小时数/总的冷吨·小时潜力)*100%=750/1000*100因此该冷水机组的“参差率”为75%,也就是冷水机组能提供1000“冷吨·小时”,而空调系统只要用750“冷吨·小时”。
冰蓄冷空调系统的应用与经济分析
冰蓄冷空调系统的应用与经济分析1. 引言1.1 冰蓄冷空调系统介绍冰蓄冷空调系统是一种利用冰的蓄冷效应来降低空调系统运行能耗的节能技术。
通常在夜间电力供应较为充裕时,利用低峰电力时段制冷,将水制成冰块并存储起来。
白天高峰电力时段,通过冰蓄冷系统释放存储的冰块来提供冷却效果,从而降低空调系统的电能消耗。
冰蓄冷空调系统不仅可以减少耗电量,还可以优化电力利用效率,降低用电峰值,减少供电紧张情况发生的可能性。
冰蓄冷空调系统适用于各类建筑物,包括商业建筑、办公楼、酒店、医院等。
它不仅可以为建筑物提供舒适的室内环境,还可以降低空调系统的运行成本,节约能源资源。
由于冰蓄冷空调系统具有节能环保的特点,受到了越来越多企业和政府机构的重视和推广。
通过合理规划和设计,冰蓄冷空调系统可以有效地提高建筑物的能源利用效率,同时降低运行成本,为企业和社会带来可观的经济效益和环境效益。
1.2 冰蓄冷空调系统的优势1. 节能环保:冰蓄冷空调系统采用冷冻水进行储存和循环利用,相比传统空调系统,具有更高的能效比和节能效果。
在峰电时段利用低成本的电力制冷水,然后在用冷却的过程中,据需求释放制冷水中的冷量,降低建筑物的负荷需求,从而有效降低了建筑物的全年度电力需求。
2. 调峰平谷:冰蓄冷空调系统可以根据电网的峰谷电价差异,合理利用低谷时段的电力进行制冷水的储存,从而在高峰时段减少电力需求,降低用电成本。
3. 稳定性强:冰蓄冷空调系统储存的冷水可以提供长时间的稳定制冷效果,避免了传统空调系统频繁启停带来的温度波动,提高了室内舒适度。
4. 声音低:由于制冷机组设在噪音较大的低谷时段运行,采用隔音的冰箱组,可以有效降低室内外的噪音污染。
2. 正文2.1 冰蓄冷空调系统的原理冰蓄冷空调系统的原理是利用冰的蓄冷储能特性,在夜间低峰期通过制冷机组将水冷却至冰点以下并冻结成冰块,然后将这些冰块储存在特殊设计的冰块储存装置中。
白天高峰期,空调系统需要制冷时,冰块被融化而释放出储存的冷量,冷水通过冰块储存装置输送至空调系统的蒸发器,实现空调系统的制冷作用。
冰蓄冷空调系统运行优化控制研究
三
冰蓄冷空调系统运行优化控制研究
陈 付 林
( 苏扬 安机 电设备工程 有限公司 , 苏 扬 州 2 50 ) 江 江 2 0 0
摘
要: 虽然 国内城市大型建筑 中普遍 使用的冰蓄冷 空调具有耗能少 、 济性
现较 多的弊端 。现就冰 蓄冷空调系统运行 优化控制进行 分析、 研究 , 旨在进 一步提升系统运行 的合理性与经济性 。
关键 词: 冰蓄冷空 调; 系统运行 ; 优化 控制
近年来, 随着 社会 经济 的不 断 发展 , 以及工 农业 生 产 对于 能 源 控 制策 略也 相对 困难 。当冰蓄 冷 空调 的蓄 冷设 备进 行冷量 储 存时 , 需 求 的加 大 , 内大 部分 城 市都 面 临着 电力 供应 紧 张 的 问题 。 现 应尽 可 能的将 已储 存 的冷 量全 部释 放 , 国 在 其主 要 目的是 进一 步 降低 空 代 大 型建 筑 中 , 调 系统 的 能耗 问题 较 为突 出, 空 尤其 是 制冷 系 统 的
24 降 低 送 风 的 温 度 .
始 投 资 , 于 降低 建筑 的电 能消 耗 具有 重要 的 意义 。 对 () 内大 部 分城 市 采 取 分 时供 电、 3国 单独 计 费 的 方 式 , 白天 与 夜 间 的 电价差 异 较大 , 冰蓄 冷 空 调系 统避 开 了城 市 电 网负 荷 、 而 电 价较 高的 时段 , 理利 用 了城 市 电 网低 谷时 段 的低 价 电能 , 效 节 合 有
和 使用 冰 蓄冷 空调 , 主 要工 作 原理 为 : 夜间 城市 电网低 谷 及 系 荷 不足 的现象 。在进 行冰 蓄冷 空调 系统 的运 行控 制 时 , 备管理 人 其 在 设 统 负荷 最 小时 , 统 自动运 行 制冷 并 将冷 量 储存 于 配套 装 置 中 , 系 在 员应 根据 空调 的常 规负荷 分布 图 , 确预 测 出当 日制冷 机组 的最 小 准
冰蓄冷空调系统原理及应用
冰蓄冷空调系统原理及应用冰蓄冷空调系统是一种先用电动机将冷却剂冷却到低温,然后将其储存在蓄冷设备中的空调系统。
它可以在夜间低电价时段使用电力,将冷却剂冷却到较低温度,然后将其储存下来,白天通过蓄冷设备释放冷量,达到降温的目的。
1.电动机和压缩机:电动机将冷却剂吸入,并将其压缩成高压、高温的气体状态。
2.冷却剂管道和换热器:冷却剂通过管道传输,在换热器中与空气或水进行换热,从而将空气或水的温度降低。
3.蓄冷设备:蓄冷设备是冰蓄冷系统的核心部分,用于储存冷却剂。
在夜间低电价时段,电动机将冷却剂冷却到低温,并将其储存在蓄冷设备中。
白天,通过控制阀门的开启和关闭,冷却剂释放出来,用于降低室内温度。
4.控制系统:冰蓄冷空调系统的控制系统根据室内温度和外界环境条件,控制电动机的启停以及蓄冷设备的开启和关闭,以实现室内温度的精确控制。
1.节约能源:冰蓄冷空调系统通过在夜间低电价时段储存冷却剂,并在白天释放冷量,能够更高效地利用电力资源,减少能源消耗。
2.提高能源利用率:由于低温冷却剂的制备和蓄冷设备的储存,冰蓄冷空调系统能够提高制冷效果和能源利用率,从而降低运行成本。
3.灵活控制:冰蓄冷空调系统的控制系统可以根据室内温度和外界环境条件,实现对室内温度的精确控制。
并且,它可以根据能源价格的变化灵活调整运行模式。
4.方便维护:冰蓄冷空调系统的维护相对简单,只需要定期进行冷却剂的添加和设备的检查维护即可。
冰蓄冷空调系统在建筑物、工厂、商场、酒店等场所有着广泛的应用前景。
由于其节能环保的特点,越来越多的地区和国家开始采用冰蓄冷空调系统来替代传统的空调系统。
它能够有效降低能耗,减少电力需求峰值,提高能源的利用率,同时减少对地球环境的负荷,达到节能减排的目的。
总之,冰蓄冷空调系统通过先用电动机将冷却剂冷却到低温,然后将其储存在蓄冷设备中,通过控制系统实现精确控制。
它具有节约能源、提高能源利用率、灵活控制和方便维护等优点,广泛应用于各个领域中。
冰蓄冷的运行模式和控制策略
冰蓄冷的运行模式和控制策略■运行模式光华创世蓄冰系统通常有四种运行模式:制冷机蓄冰,蓄冰设备供冷,制冷机供冷,制冷机、蓄冰设备联合供冷。
四种模式灵活切换,可以满足建筑供冷需求。
① 制冷机蓄冰在空调系统不运行的时段(夜间谷电期间),制冷机自动转换为蓄冰工况:关闭V2、V4阀门,开启V1、V3阀门,使得-3~-7℃乙二醇溶液在制冷机和蓄冰罐之间循环。
随着制冰时间的延长,使盘管外的水结冰,达到设计厚度。
② 蓄冰设备供冷当需要蓄冰设备通过融冰提供冷量,制冷机停止运行,但是仍作为系统的通路。
通过乙二醇泵将乙二醇溶液送入蓄冰设备,经过降温后的乙二醇溶液进入板换换热。
关闭阀门V3,为了控制进入板换的乙二醇温度,将阀门V1、V2设为调节状态。
③ 制冷机供冷为维持较高的制冰效率,当制冷机需要直接加入制冷时,按空调工况运行。
乙二醇溶液在制冷机和板换之间循环,系统关闭阀门V1、V3和V4,开启阀门V2。
通过板换降温后的冷冻水向用户供冷。
④ 制冷机、蓄冰设备联合供冷为了满足空调高峰期的用冷量,乙二醇溶液经过两次降温,即乙二醇溶液先经过制冷机进行一次降温,然后经过蓄冰设备进行二次降温。
所以乙二醇溶液在板换前后的温差达到7℃。
为了控制进入板换的乙二醇溶液温度,调节V1、V2阀门来达到目的。
■控制策略蓄冷系统的控制,除了保证蓄冷和供冷模式的转换以及空调供水或回水温度控制以外,主要应解决制冷机组与蓄冷设备之间供冷负荷分配问题。
能够自动实现在满足建筑物全天空调要求的条件下将每天所蓄的能量全部用完,最大限度地节省运行费用。
控制系统由下位机(现场控制工作站)与上位机(中央管理工作站)组成,下位机采用可编程序控制器(PLC)与触摸屏,在现场可以进行系统控制、参数设置和数据显示。
上位机采用工业级计算机与打印机,进行远程管理和打印,它包含下位机和触摸屏的所有功能。
系统配置必要的附件如通信设备接口、网卡、调制解调器等,实现蓄冷系统的参数化与全自动智能化运行。
冰蓄冷空调系统运行优化控制
冰蓄冷空调系统运行优化控制摘要:随着社会的发展与进步,重视冰蓄冷空调系统运行优化控制对于现实生活中具有重要的意义。
本文主要介绍冰蓄冷空调系统运行优化控制的有关内容。
关键词空调;系统;原理;蓄冷;优化;控制;策略;中图分类号:tb494 文献标识码:a 文章编号:引言近年来,随着我国经济的快速增长,人们的生活水平较之以往有了很大程度的改善,与此同时,人们对生活及工作环境的舒适性也提出了更高的要求。
为了满足人们的需求,各类建筑中均安装了空调系统。
然而,常规的空调系统由于能耗较大,从而增大了建筑的整体能耗,这不符合我国大力提倡的节能减排政策,为了进一步降低空调能耗,蓄能空调系统应运而生。
冰蓄冷空调作为蓄能空调的一种,它凭借自身诸多的优点被广泛用于各类建筑当中,并且都获得了十分良好的效果。
一.冰蓄冷空调系统概述冰蓄冷空调属于蓄能空调的一种,蓄能空调最大的作用是能够缓解峰谷时段的用电压力,借此来确保电网能够安全稳定运行。
冰蓄冷空调系统主要是利用电制冷机在用电低谷时进行制冰,再通过水的潜热特性将这部分制冷量存储在系统当中,当用电高峰期到来时,将预先存储的冷量释放出来,达到制冷的效果。
冰蓄冷空调系统以其前期投资成本低、设备所占用的空间小、低运行费用等优点,现已成为最常用的空调系统。
目前,冰蓄冷空调系统的种类较为繁多,按照系统制冰形态可将之大致分为两大类:一类是动态型,将生成的冰连续或间断地剥离,最常用的是在若干平行板内通以冷媒,在板面上喷水并使其结冰,待冰层达到适当厚度,再加热板面,使冰片剥离;另一类是静态型,在换热器上结冰与融冰;最常用的为浸水盘管的外制、内融冰方式。
二.冰蓄冷空调系统原理及主要特点2.1 冰蓄冷技术,即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期,采用制冷机制冷,利用冰蓄冷介质的显热或者潜热特性,用一定方式将冷量存储起来。
在电力负荷较高的白天,也就是用电高峰期,把储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调或生产工艺的需要。
深圳某冰蓄冷中央空调系统运行模式及控制方式分析
鹰 慕载主机冷冻水
T4
r
一
ห้องสมุดไป่ตู้
② 当双 工 况 制 冷 主 机 乙 二 醇 出 口 温 度 低 于
一
68℃ ( 调 ) , 蓄 冰 装 置 的 出 口温 度 降 至 . 可 时 或
深圳 某 公共 项 目总建 筑 面积 为 8 7万 m 采 . ,
用 冰蓄 冷 中央空调 系 统 。夏 季设 计 日尖 峰冷 负 荷 为 368冷 吨 , 4 设计 日总冷 负荷 为 5 5 吨 时 。 505冷
冷 冻水 供/ 回水 温度 为 7℃/ 2℃ , 1 制冷 机 房 位 于 地 下一层 , 冻 水 系 统 由末 端 膨 胀 水 箱 定 压 。主 冷
第1卷 第 5 O 期 201 0年 1 0月
制 冷 与 空 调
REF GE RI RATI ON AND R —C AI ONDI 0NI T1 NG 7—5 27
深 圳 某 冰 蓄 冷 中央 空 调 系 统 运 行 模 式 及 控 制 方 式 分 析
代 焱
( 深圳 奥意 建筑 工程设计 有 限公 司)
gY— avl s ng
冰 蓄冷 中央空 调 系统 与 普通 中央 空调 系 统相
的几种运行模式及相应 的控制方式 。
1 项 目概况
比: 以移峰填 谷 、 可 平衡 电网负荷 ; 结合 峰 谷 电价政
策, 节省空调运 行 费用[ 。冰 蓄冷 中央空 调 系统运 _ 1 行工况 比较 复杂 , 运行 模式 及控 制运行 方式 是否合
Ana y i fo e a i n m o s a o t o e h d fo e i e s o a e l ss o p r to de nd c n r lm t o s o n c t r g c n r la r c n to l y t m n S e z n e t a i - o dii ng s s e i h n he n
冰蓄冷空调系统原理及其技术
冰蓄冷空调系统原理及其技术冷冻机组是冰蓄冷空调系统的核心组成部分,采用蓄冷装置进行蓄冷。
在低峰电时段,冷冻机组将制冷剂吸热并通过冷凝器将热量散出,使制冷剂冷却并转化为液态,然后将制冷剂送入蓄冷器,将蓄冷器中的水逐渐冷却,冷却后的水变成冰,并储存在蓄冷器内。
在高峰电时段,蓄冷负荷系统将冷负荷循环水泵系统启动,将蓄冷器内的冷水泵入冷源回水系统,通过冷负荷系统传递给需要制冷的场所,实现制冷效果。
冷水循环使用后返回冷却塔进行冷却,然后再次送往蓄冷器进行蓄冷。
在冰蓄冷空调系统的控制系统中,通过对冷冻机组、蓄冷装置和蓄冷负荷系统的控制,可以实现对系统运行状态的监控和调节。
通过控制系统中的传感器和控制器,可以监测和控制系统的温度、湿度、压力等参数,实现自动化的控制和调节。
冰蓄冷空调系统的技术主要包括制冷技术和控制技术两个方面。
制冷技术方面,冰蓄冷空调系统使用了高效、环保的冷冻机组和蓄冷器,通过冷凝器散热,将热量排出系统,从而实现制冷效果。
控制技术方面,冰蓄冷空调系统采用了先进的控制系统,通过对温度、湿度、压力等参数的监测和调节,实现冰蓄冷空调系统的智能化控制和运行。
冰蓄冷空调系统具有多种优点。
首先,冰蓄冷空调系统能够在低峰电时段利用廉价的电力进行制冷,从而节约能源成本。
其次,冰蓄冷空调系统具有较高的制冷效果,能够满足大型建筑物和集中供冷系统的制冷需求。
此外,冰蓄冷空调系统对环境的影响较小,减少了对大气环境的污染。
总结起来,冰蓄冷空调系统是一种具有节能高效、环境友好的空调制冷技术。
通过利用低温物质冰的蓄热特性,实现在低峰时段制冷,高峰时段释放冷量,从而节约能源,减少对环境的影响。
冰蓄冷空调系统的原理及其技术的不断发展和创新将为空调制冷领域的发展带来新的机遇和挑战。
冰蓄冷系统控制策略的探讨
冰蓄冷系统控制策略的探讨随着社会和经济的发展,能源和环境问题日益成为人们关注的焦点。
在这种情况下,冰蓄冷系统作为一种可持续节能的空调制冷系统,其节能效果受到广泛的关注。
在实际应用中,冰蓄冷系统的控制策略是关键之一,它对系统稳定性、能耗以及恢复时间等方面有着重要的影响。
因此,本文将重点探讨冰蓄冷系统的控制策略。
冰蓄冷系统是一种通过蓄冷介质,利用电能来储存冷量,以达到节能目的的制冷系统。
其基本原理为:在峰值用电时间段(例如夏季的高峰期),通过电力系统的低峰期利用电力来制冷,将冷量储存于蓄冷介质(例如水)中,待用电峰值时期到达时,再通过蓄冷介质释放已经储存的冷量,以达到制冷目的。
因此,控制策略的设计需要考虑系统的稳定性以及能耗控制等问题。
首先,对于冰蓄冷系统的控制策略,需要考虑到不同环境下的应用。
在不同的气候条件下,冰蓄冷系统的运行特点也不同。
例如,在寒冷气候下,需要考虑蓄冷介质的冰层厚度、防止介质结冰等问题;而在暖湿型气候下,需要考虑介质的凝露问题等。
因此,对于控制策略的设计需要根据实际情况进行调整。
其次,对于控制策略的设计,需要选取合适的算法和控制器。
现代控制理论中有许多优秀的算法可以应用,如PID、模糊控制、神经网络等。
根据不同的需求和系统的特征,选择不同的算法进行控制。
同时,需要配备可靠的控制器,并考虑控制器的容错能力和灵敏度等因素。
另外,对于控制策略的设计还需要考虑到能耗控制问题。
冰蓄冷系统的节能效果主要体现在电能储存和利用上。
因此,对于控制策略的设计需要充分考虑能量的储存和利用问题。
例如,在低峰期需要尽量多的储存电能,而在峰值期需要合理利用已经储存的冷量。
此外,也需要考虑在实际运行中的能耗监测和评估问题。
最后,在冰蓄冷系统的控制策略中,还需要考虑到系统的恢复时间问题。
当系统出现故障时,需要尽快将系统恢复正常,否则会影响到制冷效果和能耗节约。
因此,在控制策略的设计中,需要考虑到系统的容错能力和故障处理等问题,以保证系统的可靠稳定运行。
冰蓄冷系统的控制策略
13 3元 /Wh .9 k
08 9元 /Wh 、9 k
03 6元 /W h 、0 k
系 统应 预测 出 当 日2 h 4 空调 负荷 分布 图 . 并确 定 出 当
日制冷 机组 在供冷 过程 中最 小供冷 量控 制分 布 图 , 以 保 证蓄冷设 备随 时有 足够的释冷 量配合制冷机 组满足
一
个合适 的运 行 策略 . 确定 具体 的控 制策 略 . 并详 细给 出 系统 中的设备 是应 用调节
还 是 周期性 开停 。 于部 分蓄 冷式 系统 的运转 策略 主要 是解 决每 时段 制冷设 备之 间 对
的供冷负荷分配问题 .下面简介冰蓄冷系统典型的几种运行策略。
()制 冷机 组优 先式 1 蓄冷 系统 采用 制冷机 组优 先式 运行 策略是 指 制冷机 组首 先直 接供冷 . 超过 制冷 机组 供冷 能 力的 负荷 由蓄冷 设备 释冷提 供 。 种策略 通 常用于 单位 蓄冷量 所需 的费 这 用 高于单 位 制冷机 组产 冷量 所需 的费 用 . 通过 降低 空调尖 峰 负荷值 可 以大幅 度地节 省 系统 的投 资费 用 。
维普资讯
■B
【 摘
要】冰蓄冷 中央空调技术是在能源短缺的大背景下应运而生的 , 所谓冰蓄冷, 顾名思义就是一种蓄冷技术,随着人们生活质量的不断提高 ,中央空调
系 统 的拥 有 量 愈 来 愈 大 ,空调 能 耗 快速 增 加 。空 调 的 使 用大 多集 中在
、 ,蓄冷系统可以分为全负荷冰蓄冷系统和部分负荷冰蓄冷系统。全负荷冰蓄冷 . I j 系统是在供冷时不使用冷冻机 .只依靠蓄冰槽融冰来满足冷负荷需求。这 、
种系统要求的蓄冰槽和冷冻机容量都 比较大 . 一般用于体育馆 . 影剧院等负荷大. 持续时间短的场所 。对于一般商业建筑 ,则由于其初投资过大两很少采用。部分
制冰滑落式冰蓄冷空调系统运行分析
段的建筑 , 如办公楼 、 商业建筑 、 体育馆、 大会堂等
【j 4
。
目前 国 内对 制冰滑 落式 冰蓄冷 系统 的研究 主要
冰工况和融冰供冷工况下的运行情况。参数包括
室外环 境 温 度 ,相 对湿 度 ,蓄 冰 槽 的进 出 口水温
停 留在 系统原理 分析 与设计 探讨 上 , 介绍 工程 实 际 应 用情况 的 比较 少 。 对系统 进行 实测分析 对于 检验
与静态 蓄冰 系统相 比 ,其最大特 点是 没有 冰层
为 1 , 积为 1 0 m。 个 净体 O0 , 额定蓄冰 量为 6 0 0 m%空
调 系统 末端采 用水 一 空气 系统 和全 空气系统 两种形 式, 空调使 用时 间为 : 图文信息 中心 为 80 ~ 1 0 :0 2 : , 3
析 了制 冰滑落 式冰蓄 冷空 调系统 的运 行情 况 , 系 对
统 运行 进行优 化 。
1 工 程 概 况
冷剂 与蓄冰 槽相 对独立 , 的制取 和存 储不 在 同一 冰 部位处 进行 ,冰相 对与 制冰设 备处 于运 动状 态 , 如 制冰 滑落式 冰蓄 冷 系统 、 晶式冰 蓄冷 系统 _ 。 冰 1 J 旧
厚度 的影 响 , 以维持恒 定 的相对 较高 的制 冷机 的 可 性 能系数 ;融 冰速 度快 ,0分钟 即可 融化 2 q' 3 44  ̄ I
所 蓄存 的冰 , 别适 用于尖 峰负荷 集 中在某 - B 特 I间 '
行政楼 、 食堂 、 院楼 为 80 ~ 63 。 学 : 1 :0 0 我 们主 要分 析 一个 蓄 冷 释冷 周期 内机 组 在 制
节 能 技 术
方Hale Waihona Puke 案如 表 1 。 测 试 当天 当地 的最 高气 温 为 3 .℃ ,相 对 湿 14
蓄冰空调系统中蓄冰设备的技术性能分析
另 一 部 分 与 蓄 冰 桶 山 口的 低 温 乙 二 醇 水 溶 液 混
合 , 以一定 的流量 和温度 被抽 回到 负荷 端使用 。
图 3 逆 流双 回路
31 . 并联平行 回路蓄冰盘管技术性能特点 盘管 ( 如图 4 )放置在蓄冰水槽内,蓄冰槽 体可用钢、玻璃钢或钢筋混凝土制成,槽体壁面
设有 8 ~ l O m厚 度保温 层 。并联平 行 回路冰 盘 0 Om
管蓄 冷槽 分外 融冰 和 内融冰 两 种形 式 。 当采 用外
蓄冰盘管又有并联平行同路与逆流双同路两种结 3蓄冰设备的技术性 能比较
构 。在 相 同工 况条 件 下 ,这两 种盘 管 结构 在冰 蓄
冷 空 调系 统 中具有 不 同 的性 能表现 。分 析 两种 不
蓄冰 设备 的蓄冰 盘 管 结构 分 为两 种 形式 :并
联平 行 回路 ( 2 图 )和逆 流双 回路 ( 3 。 图 )
l 言 前
冰 蓄冷 中央 空 调系 统 可 以削 峰填 谷 , 虽然 增
蓄冰系统特点:冰蓄冷就是将水制成冰储存
冷 量 。与水 蓄冷 相 比 ,冰 蓄冷 不仅 利 用 了水 的温
加 了空调 系统 的初始 投 资 ,但 是 , 目前 我 国 电力 部 门对 电价实 行 分时 电价 政策 ,使空 调系 统增 加 的初 始投 资可 通 过将 来 自身运 营 过程 中 电费 的节 约 米补 偿 , 极大 地推动 了蓄 冰空 调事业 的发展 。 这 冰 蓄冷 中央 空调 系 统 的核 心技 术 在 于蓄 冰 设 备 ,其 分 为蓄 冰盘 管 与蓄 冰球 两 种不 同 的形式 。
冰蓄冷空调系统中控制技术分析
[ src] T ecu eo o t li H A yt i idct . y ia i -tr ea —o d inn ytm i t e o Abtat h o r fcnr n V C ss m ia d A tpc es a ic n io i ss s a nfr s o e sn e l c og r t g e k
会 根 据 指令 让执 行机构作 出相 应 的动 作 ( 如关 小和
调大 蒸 汽发 ,从而 让房 间温度 升 高或 降低 ) 。 众所 周知 , 两种 基本 的控 制系 统 ,即 闭环系 有 统和 开环 系统 ,它 们 的区别就 在于 是否 有反 馈 。 图 3就是 一个 典型 的闭环 系统 系统 。闭环 系统 与开环 系 统相 比 ,具有控 制精 确度 高 的特 点,在对 精 确度 要 求高 的地方 , 会采 用这 种控 制系 统 。但 都
Q a i Ya gG a g uHu i d n un
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中控制技术的应用过程 ,指 出了控制 中各环节 的注 意事 项,探讨了冰蓄冷 空调 系统对缓解 电力供
空调系统中冰蓄冷技术的应用
空调系统中冰蓄冷技术的应用发布时间:2022-07-16T03:49:11.311Z 来源:《城镇建设》2022年5期(上)作者:刘文军[导读] 随着现代化程度和人民生活水平的不断提高,空调用户不断地增加刘文军******************摘要:随着现代化程度和人民生活水平的不断提高,空调用户不断地增加,由于夏季空调用电带来的用电负荷峰谷不平衡性的问题越来越严重。
蓄冷空调由于其改善峰谷的作用越来越受到国内外的关注,本文介绍了冰蓄冷技术的运行特点及应用。
关键词:冰蓄冷技术;空调系统;应用引言冰蓄冷技术是基于“冷热能跨时空利用”的理念,即在冬季自然条件下形成的冰或在低温环境下形成的冰,在夏季作为空调系统的冷源储存起来。
它是一种充分发挥自然资源作用的技术,具有气候时域特征。
因此在空调系统中,冰蓄冷技术的有效集成对节约能耗具有重要意义。
1 冰蓄冷技术的核心冰蓄冷技术的核心包括冰蓄冷空调技术和冰蓄冷装置技术,冰蓄冷空调是指在电网夜间低峰时段通过制冷主机实现-5℃的制冷量,冷却能力通过低冰点液体(如乙二醇)传输至冰蓄冷装置。
冰存储装置中的水被冻结,冷却能力被存储。
当电网白天处于高峰或空调制冷量不足时,冰蓄冷装置中的制冷量被释放,用于满足空调高峰负荷和生产过程制冷的需求。
这样一来,制冰系统的大部分用电发生在夜间用电的低高峰时段,而在白天用电的高峰时段,只需辅助设备运行即可实现电力负荷的“移峰填谷”。
冰蓄冷空调用于参与电力调峰和电网平衡,充分利用谷期电能,并将部分峰期电能转移到谷期,以缓解国家电网的高峰负荷,提高能效,保护环境。
在中国,关于这项技术有很多争议。
根据冰蓄冷空调的工作原理,许多人认为冰蓄冷技术并不节能。
虽然冰箱在夜间耗电,但单位制冷量所用电量是确定的;此外,人们认为使用低电量和享受低电价只会节约用电成本。
在这份声明中,专业人士估计,如果商业建筑的冰蓄冷空调系统全面开放和使用,将为国家节省约38.4亿元电力、319万吨煤炭、867万吨二氧化碳和11.2万吨二氧化硫。
冰蓄冷空调自控系统基本功能
冰蓄冷空调由于自身的特点而对自控系统有一定的依赖,而这种依赖就决定了自控系统的基本功能。
就一般情况而言,冰蓄冷空调对自控系统有如下四个方面的基本要求:1、工况切换和设备起停控制。
冰蓄冷空调是在同一管道系统上通过对水泵和阀门等设备的不同组合而得到不同的工况的,而不同的工况组合又体现出不同的运行策略。
因此,选择冰蓄冷空调只是为降低运行费用在设备上提供了可能,而真正实现降低运行费用还需将系统中所有设备有机地结合起来,并使操作者方便快捷地在各工况之间切换。
就具体的工程而言,不同的工况对参与运行的水泵以及阀门的开启和关闭都有不同的规定,与此同时,对各设备的启动顺序和设备启动的时间间隔都有具体的要求。
这就要求自控系统能为工况的切换提供方便、安全的操作手段。
理想情况下,操作者希望通过鼠标在屏幕上的点击或通过菜单的选择就能切换工况。
但是自控系统在提供操作方便的同时又要能够防止人员的误操作,所以建议把工况切换和系统启动分为两步操作,即切换工况只是为系统启动做好了工况的选择,而并不是在切换工况后直接启动系统。
2、融冰速率控制。
为了真正做到移峰填谷,蓄冰系统都追求较高的融冰速率,以期能在峰电时段内完全释放冷量。
但随之而来的问题是,如果不对融冰速率进行控制则蓄冰装置将以最快的速度融冰,造成冷量的浪费。
因此,冰蓄冷空调要求自控系统能对融冰速率进行控制,使其能跟踪负荷情况并满足系统对供冷量的要求。
控制融冰速率的方法有很多,但大体可归纳为两类:改变出水温度和改变出水流量。
如果以换热器为蓄冰装置的负载来描述,前者改变的是换热器冷媒水侧入水的温度,后者改变的是换热器冷媒水侧入水的流量。
通常情况下,前一种方式更能兼顾换热效率,追求较低的换热温差。
控制融冰速率的最终目的是控制水的温度。
由于管道中的水温有很大的惯性,一旦建立起了变化趋势后温度会朝着固有的方向变化而不会立即对控制系统的调节做出响应,这就使该回路的控制特性偏软,并且有很大的滞后。
冰蓄冷空调系统设计及运行优化控制
74|CHINA HOUSING FACILITIES752014.06|电力需求量,使得运行成本最低,但蓄冷设备的容量较大,初投资较高,一般适用于白天供冷时间较短的场合,因而应用较少。
(2)部分负荷蓄冷:制冷机在夜间电力低谷时段储存一部分冷量,在白天电力高峰时段,由制冷机和蓄冰装置联合供应冷负荷的需要。
这种策略与全负荷蓄冷相比,减少了蓄冰装置以及制冷机的容量,可以实现最少的初投资和最短的投资回收期,因而被广泛应用。
3.2.2冰蓄冷系统流程冰蓄冷系统按照双工况制冷机组和蓄冰装置之间的连接关系进行分类,可分为并联系统和串联系统,串联系统中按照制冷机组与蓄冰装置相对位置前后不同,又分为主机上游串联系统和主机下游串联系统,如图1~3所示。
图1中,蓄冰装置与制冷机并联连接,二者均处在高温(进口温度8~11℃)端,入口溶液温度相同,能均衡发挥制冷机组和蓄冰装置的效率。
在并联方式下,制冷机组与蓄冰装置分别处于相对独立的环路中,操作控制简单灵活,但不适用于温差大于6℃的系统。
图2中,双工况主机位于蓄冰装置的上游,在溶液循环回路中,回液先经双工况主机冷却后,再经蓄冰装置释冷冷却至空调负荷要求的供冷温度。
制冷机处于高温端,其运行效率较高,能耗较低,而蓄冰装置处于低温端,融冰效率低。
图3中,双工况主机位于蓄冰装置的下游,即回液先经过蓄冰装置释冷冷却后,再经制冷机组冷却至空调负荷要求的供冷温度。
制冷机处于低Facilities Technology温端,制冷效率低,但蓄冰装置处于高温端,融冰效率高。
并联系统与串联系统相比较,串联系统有以下优点。
(1)串联系统流程简单,布置紧凑。
(2)串联系统输出温度较为稳定,易实现系统的稳定运行。
(3)串联系统可提供较大温差(≥7℃)供冷,蓄冰系统出水温度低,更适合用于低温送风系统。
(4)自控系统比较容易实现,维护管理简单。
综合以上比较,我们通常采用的冰蓄冷模式为部分负荷蓄冰、制冷机位于上游的串联系统,但在实际工程中,需要根据具体条件具体分析,结合建筑物的特性、电费结构、系统的初投资、运行费用及运行的安全性等进行综合考虑,合理设计选择。
冰蓄冷运行模式及控制分析
第10卷 第5期制冷与空调2010年10月REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING72 75收稿日期:2010 01 25深圳某冰蓄冷中央空调系统运行模式及控制方式分析代焱(深圳奥意建筑工程设计有限公司)摘 要 以某冰蓄冷中央空调系统为例,详细分析冰蓄冷中央空调系统的几种运行模式及相应的控制方式,合理的控制方式能够最大限度地降低冰蓄冷中央空调系统的运行费用。
关键词 冰蓄冷;运行模式;控制方式;中央空调;节能Analysis of operation modes and control methods of one ice storagecentral air conditioning system in ShenzhenDai Yan(Shenzhen A +E Design Co.,Ltd.)ABSTRACT T aking one ice storage centr al air conditioning system in Shenzhen for ex am ple,analy zes several operation m odes and control m ethods of ice storage central air condi tioning sy stem in detail.Reasonable co ntrol methods can furthest reduce operation cost of ice storage central air co nditioning system.KEY WORDS ice sto rage;oper ation mo de;contro l metho d;central air conditioning;ener gy sav ing冰蓄冷中央空调系统与普通中央空调系统相比:可以移峰填谷、平衡电网负荷;结合峰谷电价政策,节省空调运行费用[1]。
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. 渠怀迪,男,18年9 92 月出生,工程师,目前研究方向:暖通、热力工程设计
万方数据
・6 0.
制冷 与空调
20 年 0,
较低廉时), 开启一部分制冷机组制冰, 并将能量 以显热和潜热的形式储存冰蓄冷槽中, 天在空 待白 调负荷高峰期间( 同时也是电网 用电处于高峰、 电 价较贵时), 采用融冰提供的低温水 ( 冬季则提供 高温热水) 供冷, 将储存的冷量释放出 从而满 来, 足高峰空调负荷的需求, 这样既有效降低了 运行成 本,同时也帮助了“ 移峰填谷” 前, 。目 冰蓄冷空调
信号 和模拟 这 种 本的 信号 两 基 方式来实 [ 象 现的2 1 。
温度和湿度等连续性的物理量, 一般采用模拟信号 进行传输, 但模拟信号传到计算机前, 需要进行数 模转换, 即要将模拟信号转换成数字信号, 提供给 计算机系统进行处理, 其结果再经过转换, 即数字 信号转换成模拟信号给元件。
1 V V自动控制系统简述 H A
是我国电力部门 鼓励发展的空调系统1 1 1 .
冰蓄冷中央空调系统的自 动控制, 就是帮助更 好的运行、 管理空调系统, 最大限 度的帮助节省成 本,方便管理。尤其是自 动控制带来的节能效应, 越来越受到人们的重视。 1 图 就是一个典型的蓄能 空调系统图 ( 蓄冷和蓄热在一起) 。在夏季,采用 滑落式蓄冰系统进行蓄冷和供冷: 在冬季采用电热 水锅炉进行蓄热和供热。
第2 1卷第3 期
20 07年 9月
制冷与空调
V l 1 - 2 No3 o.
R fgri ad C ni n g ei ao n Ar di i r e tn i o t n o
S 20. ^6 即. 7 9 3 0 5
文章编号:17. 1 (07 0
3 机房的自动控制设计
3 机组的控制 . 1 3 . 夏季滑落式片冰机的控制 .1 1 如图1 I O表示数字输入 输出信号, V O D , D/ / AA 表示模拟输入/ 输出信号。温度传感器、流量传感 器、压力传感器、电动调节阀均采用模拟输入/ 输 出 ( I O A/ ) A 信号, 而关I 开阀们、 控制箱、 冷却塔 的风机、水泵、真空泵则采用的是数字输入瀚 出 C O 信号。 D/ ) I D 表1 就是在夏季工况下对各阀门的控制动作, 从而使滑落式片冰机按预定的模式运行。 ① 制冷过程 在循环水泵的作用下, 经过板式换热器与空调 回水换热后的循环水进入蒸发板模块上部的布水
[ ewrs c-o g; cni n g t ; t l K y o ] etae a- di i s e cno d i sr i o t n y m or r o s
0 引言
图 l 蓄能机房系统圈
冰蓄冷中央空调, 简而言之, 就是在夜间空调
收稿日 20- - 期: 06 6 9 02
负荷较低时,( 同时也是电网用电处于低谷、电 价
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第 2 卷第 3 1 期
集怀迪:冰蓄冷空调系统中控制技术分析
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为系统启动做好了工况的 选择, 而并不是在切换工
U 3. 3 中图分类号 T 8 1 立献标识码 A
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【 b r t Te r o cn l V C t ii it . yil sr e cni n g t it e f 人 sa ] c s f t iH A s e s ce ^t c i-o g a- di i s e s n t c h o e o r n u o y m n ad s d pa c ta i o t n y m a o e r o s k r
由图可以看出, 首先由 传感器( 如温度传感器) 通过传输线路给控制器传出一个信号, 控制器根据 事先存储在控制器里的数据与传感器传来的数据 进行比较, 然后发出一个指令给执行器, 执行器就 会根据指令让执行机构作出相应的动作( 如关小和 调大蒸汽发, 从而让房间 温度升高或降低)。 众所周知, 有两种基本的控制系统, 即闭环系 统和开环系统,它们的区别就在于是否有反馈。 图3 就是一个典型的闭环系统系统。 闭环系统 与开环系统相比, 具有控制精确度高的特点, 在对 精确度要求高的地方, 都会采用这种控制系统。 但 它要比开环系统复杂, 成本也高( 在机房的控制中, 一般都采用闭 环系统)。 控制系统中各元件间信号的传递是通过数字
2 控制系统的基本功能 冰蓄冷空调系统由于自 身的特点而对 自 控系
统有一定的依赖, 而这种依赖就决定了自 控系统的 基本功能。 一般情况, 冰蓄冷空调对自 控系统有如 下四个方面的基本要求: ① 工况切换和设备起停控制。冰蓄冷空调是 在同一管道系统上通过对水泵和阀门等设备的不 同组合而得到不同的工况, 而不同的工况组合又体 现出不同的 运行策略。 因此, 选择冰蓄冷空调只是 为降低运行费用在设备上提供了可能, 而真正实现 降低运行费用还需将系统中所有设备有机地结合 起来,并使操作者方便快捷地对各工况进行切换。 就具体的工程而言, 不同的工况对参与运行的 水泵以及阀门的开启和关闭都有不同的规定, 与此 同时, 对各设备的启动顺序和设备启动的时间间隔 都有具体的要求。 这就要求自 控系统能为工况的 切 换提供方便、 安全的操作手段。 在理想工况下, 操 作者希望通过鼠 标在屏幕上的点击或通过菜单的 选择就能切换工况。 但是自 控系统在提供操作方便 的同时又要能够防止人员的误操作, 所以建议把工 况切换和系统启动分为两步操作, 即切换工况只是
况后直接启动系统。
② 融冰速率控制。为了真正做到移峰填谷, 蓄冰系统都追求较高的融冰速率, 以期在峰电时段 内 完全释放冷量。 但随之而来的问题是, 如果不对 融冰速率进行控制则蓄冰装置将以最快的速度融 冰, 造成冷量的浪费。 因此, 冰蓄冷空调要求自 控 系统能对融冰速率进行控制, 使其能跟踪负荷情况 并满足系统对供冷量的要求。 控制融冰速率的方法有很多, 但大体可归纳为 两类: 改变出 水温度和改变出水流量。 如果以 换热 器为蓄冰装置的负载来描述, 前者改变的是换热器 冷媒水侧入水的温度, 后者改变的是换热器冷媒水 侧入水的流量。 通常情况下, 前一种方式更能兼顾 换热效率,追求较低的换热温差。 控制融冰速率的最终目 的是控制水的温度。 由 于管道中的 水温有很大的 惯性, 一旦建立起了 变化 趋势后温度会朝着固有的方向变化而不会立即对 控制系统的调节做出响应, 这就使该回路的控制特 性偏软, 并且有很大的 滞后。 管道中水温的这些特 性使常规的P I D调节往往不能取得理想的效果。 因 此, 在要求较高的应用中需在控制模型中加入程度 较深的反馈, 条件允许时还可在控制模型中引入一 定的预警措施, 使控制器的调节动作产生在温度变
冰蓄冷空调系统中控制技术分析
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(湖南 ’ 省冶 金规划 设计院 长沙 400, 1 7 湖南大学 长沙 408 ) 0 2 1 2 0
【 摘 要 】 简述了H A V C系统控制的过程,并以一典型的冰蓄冷空调系统为例,详细分析了冰蓄冷空调系统
中 控制技术的 应用过程,指出了 控制中各环节的注意事项,探讨了冰蓄冷空调系统对缓解电力供 应的重要意义。 【 关键词 ] 冰蓄冷;空调系统;控制
化之前。
③ 空调水供回水差压控制。当末端采用变流 量系统时, 空调水供回水总管之间的差压是随末端 的使用情况而变化的。 虽然变流量的末端系统有很 多的优点, 但如果不对供回水总管之间的差压进行 控制, 其危害是很大的。 首先, 差压的波动会使整 个管道系统中 控制阀门的阀权度发生变化, 这将破 坏常规的P I D控制环的 稳定性, 当阀权度减小到一 定程度时还会导致控制阀的振荡: 其次, 当该差压 不足时, 会使远端的能量供应不足, 影响使用效果。 反之, 差压过大又会影响到末端系统的安全。 因此, 这就要求自 控系统能对该差压进行实时监测, 并采 取相应的调整手段来使差压稳定在一个合理的范 围内。 因此, 种常见的办法就是采用速度可调的 另一 水泵。 控系统根据空调水供回水总管之间的差 由自 压来调整变速泵的转速,从而达到稳定差压的目 的。 在最坏的情况下仍有足够的水流来保证水 为了