冰蓄冷中央空调系统
9种供暖制冷方案优缺点
9种供暖制冷方案优缺点
常规电制冷空调系统
目前使用较多的空调形式,经过一个多世纪的发展,制冷主机的形式多种多样,具有制冷效率高等的优点,它有如下特点。
优点:
①系统简单,占地比其他形式的稍小;
②效率高,COP(制冷效率)一般大于5.3;
③设备投资相对于其他系统少。
不足之处:
①冷水机组的数量与容量较大,相应地其他用电设备数量、容量也增加,加大了维护、维修工作量。
②总用电负荷大,增加了变压器配电容量与配电设施费。
③所使用电均为高峰电,不享受峰谷电价政策,运行费用高。
④在拉闸限电时出现空调不能使用的状况。2003/2004年夏季就因此出现空调主机减半运行情况,造成大部分中央空调达不到使用效果。
⑤运行方式不灵活,在过渡季节、节假日或休息时间个别区域供冷,需要开主机运行,形成大马拉小车,浪费了机组的配置能力,增加了运行费用。
⑥对于大型区域供冷系统较难实现较好的供冷(供水温度不能降低),管网的投资大、输送能耗高、空调品质差。
2冰蓄冷空调系统
冰蓄冷空调是在常规水冷冷水机组系统的基础上减小制冷主机容量、增加蓄冰装置,利用夜间低谷低价电力时段将冷量通过冰的形式储存起来,白天需要供冷时释放出来。该技术在20世纪30年代开始应用于美国,在70年代能源危机中得到发达国家的大力发展。从美国、日本、韩国、
中国台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看,冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。比如,韩国明令超过2000㎡的建筑,必须采用冰蓄冷或煤气空调,日本超过5000㎡的建筑物,就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。很多国家都采取了奖励措施来推广这种技术,比如韩国转移1kW高峰电力,一次性奖励2000美金,美国一次性奖励500美金等等。
冰蓄冷的基本原理
冰蓄冷的基本原理:
常规电制冷中央空调系统分为两大部分:冷源和末端装置。冷源由制冷机组提供6~8度的冷水给末端装置,通过末端中的风机盘管,空调箱等空调设备降低房间温度,满足建筑物舒适空调要求。采用蓄冰空调系统后,可以将原常规系统中设计运行8小时或10小时的制冷机组压缩容量35~45%,在电网后夜低谷时段(低电价)开机,用制冰蓄冷模式将冷量储存在蓄冰设备中;而后在电网用电高峰(高电价)时段,制冷机组满足部分空调设备,其余部分用蓄冰设备融冰输出冷量来满足,从而达到“削峰填谷”,均衡用电及降低电力设备容量的目的。
蓄冰的优点:
(1)减轻电网压力
(2)节省电费
(3)节省电力投资
(4)节省空调设备费用
(5)降低设备噪音
(6)停电时利用备用小功率电机仍可维持空调运行
(7)利用较小的制冷机来满足短时间的大负荷
(8)节省空调及其电力设备的维护保养费用
(9)使用寿命长
(10)瞬间达到冷却效果
(11)减少烟尘和CO2的排放量及CFC用量,具有环保效益。
蓄冰桶功能:
蓄冰筒有三个功能:
1、蓄冰筒可作为蓄冰容器。
2、蓄冰筒需要一个热交换器,以便将高压冷冻水系统和常压下的蓄冰筒分开。
3、蓄冰筒起到热交换的作用,把不结冻的液体(冷媒或者乙二醇)和冻结的介质水分开。高灵蓄冰系统充分满足上述三个要求。
蓄冰系统的运行:
夜间,冷水机组保持乙二醇在-3℃~ -4℃,此冰冷的乙二醇溶液会在机组与冰筒之间对流,慢慢的将冰筒内的水结成冰块。在制冰运行时,乙二醇是不通过空气处理机组的。
日间,由冷水机组回来的11℃部分溶液通过冰筒冷却至1℃;另一部分11℃的溶液则与由冰筒出来1℃的混合在一起而成为6℃,再而进入空气处理机组,约在13℃离去。设定在6℃的三通控制阀操作此混合状态。空气处理机组将24℃的空气冷却到13℃﹙常温系统﹚。
冰蓄冷中央空调技术的应用
3 2 乙二 醇管路 的 清洗要 点 .
冰 蓄冷系统 的主 要部 分为 蓄冰设 备和 蓄冰装 置。系统 中的
施 工 重 点 就 是 乙二 醇 水 溶 液 循 环 管 道 的 施 工 。 乙二 醇 会 与 管 道 中 的 焊 渣 、 蚀 物 产 生 一 种 纤 维 状 的 粘 合 锈
1 工 程 概 况
一 本工程为西北某 机场 制冷站 , 是扩 建 工程 的配套项 目, 中央 冷 ) 负 荷 泵 一 板 换 一 制 冷 泵 一 制 冷 机 。 空凋系统采 用的是冰蓄冷系 统 , 负责新建 航站 楼近 8万 r 的夏 3 施 工工艺 f l
季 空调 负荷 。最大冷负荷 为 480 R 。蓄冷设备为 4台 60R 的 0 t 4 t
为 了 工 程 质 量 目标 的 实 现 , 现 公 司 计 划 落 实 , 体 目标 细 化 , 措 双工况制冷机组 ( 既可制冷也可制冰) 1台 50R 的单工况制冷 施得当 , 和 8 t 反馈有效和控制有力的指导思想 , 中抓好前期 管理 , 集 强 机组 ( 仅制冷) 。蓄冰装置为储冰量 1 0 t h的 3 340R ・ 6套 B C冰 化过程管理 , A 确保后期质量管理 。
中 图分 类号 :U 3 . T 8 13 文 献 标 识 码 : A
冰 蓄冷 中央空调技术是对能源利用 方式的一种 转移和 改变。 换 一 制 冷 泵 一 阀 门 1 冰槽 。 一 随着能源危机和峰 、 电价差 异的 出现 , 谷 能够移 峰填谷 的冰 蓄冷 2 3 联 合 供 冷 系 统 . 中央空调技术应运 而生 。本 文结合 某机场 制冷 站工程 对冰 蓄冷 当 日间冷负荷最大时 , 单靠制冷机 或冰槽 内的冷量不 足以将 系统 的原理 、 施工 工艺 、 技术及经济等方面进行了分析与探 讨。 空调冷冻水 的温度降下来时 , 制冷机 和冰槽共 同工作从而保 证空 调系统对冷量的要 求。 乙二 醇经 制 冷机 ( 冷 ) 冰槽 ( 冰释 制 一 融
水源热泵+冰蓄冷复合型中央空调系统的运行分析
水源热泵+冰蓄冷复合型中央空调系统的运行分析
一、引言
·水源热泵+冰蓄冷复合型中央空调系统介绍
·研究的意义和目的
二、系统原理和工作流程
·水源热泵系统原理和工作流程
·冰蓄冷系统原理和工作流程
·水源热泵+冰蓄冷复合型中央空调系统原理和工作流程
三、系统特点和优势
·节能、环保、稳定性好
·运行成本低、适用性广
·舒适性好、控制方便
四、运行分析和实验结果
·设备参数、运行数据、能耗分析
·性能优点、适用性分析、经济效益评估
·实验数据分析
五、应用前景和展望
·推广前景分析
·未来发展方向展望
总结:水源热泵+冰蓄冷复合型中央空调系统成为中央空调领域的热点,其成熟的技术和稳定的运行具有广阔的市场前景和发展潜力。引言:
随着人类对舒适生活的需求不断提高,对于中央空调系统的要求也在不断提升。传统的中央空调系统常常存在着能耗高、环境污染等问题,给人们的生活带来不便与影响。因此,急需一个新型的中央空调系统,以解决传统空调系统存在的问题。水源热泵+冰蓄冷复合型中央空调系统,就是为解决这些问题而应运而生的新型系统。
水源热泵+冰蓄冷复合型中央空调系统介绍:
水源热泵+冰蓄冷复合型中央空调系统是一种以地下水或水库湖泊为热源、以冰蓄冷为储能手段,采用高效、环保的中央空调系统。它通过运用数学模型对气象数据和室内外空调温度变化情况进行分析和预测,根据预测结果,实现多种方式的冷热能源供应和管路的自动切换,从而达到节能、舒适、环保的效果。该系统运行过程中,产生的零排放二氧化碳完全符合环保要求。
研究的意义和目的:
节约能源、减少环境污染、保护生态环境是当今社会的共同意愿。而水源热泵+冰蓄冷复合型中央空调系统具有很好的环保性和能源利用效率,能够满足人们对舒适生活的需求,而且技术日趋成熟,应用范围越来越广泛。因此,有必要对其进行深入的研究和探讨,以推动其在市场中更好的发展和应用。
083冰蓄冷中央空调系统分析报告
冰蓄冷中央空调系统分析报告
清华大学建筑设计研究院张菁华
清华同方股份有限公司节能蓄能事业部张希春摘要以某博物馆蓄冰空调系统设计为例,详细分析了该系统的经济性,并阐述了冰蓄冷空调系统的社会性;
关键词冰蓄冷空调系统常规空调系统投资回收期
Analyticalreportingoficestorgeair-conditioningsystem
Byzhangjinghuaandzhangxichun
Abstract Introduceicestorgeair-conditioningsystemdesignbyw ayofamuseum,alsoanalyseitseconomicsandsociality
Keywords icestorgeair-conditioningsystem,usualair-conditioni ngsystem,periodofinvestmentrecovery
我国建筑用能已达全社会能源消费量的%,其中空调制冷耗电量占电网高峰负荷的1/3左右。蓄能空调顺势而生,电力部门也积极推行峰谷分时电价,在政策上扶植蓄能空调的应用与推广。
蓄冷技术是一种投资少、见效快的调荷措施,目前已成为许多经济发达国家积极推广的一项促进能源、经济和环境协调发展的、实用的系统节能技术。蓄冰技术的推广对于提高我国能源利用水平、促进经济发展将会具有积极的影响。
一、蓄冰系统设计
1、案例工程简介
工程名称:某省博物馆冰蓄冷中央空调系统
建筑面积:10万m2左右
设计参数:空调冷负荷2701RT,夜间冷负荷813RT
冰蓄冷中央空调工程--系统调试方案
某某-制冷机房专业分包工程
系统调试方案
某某-股份有限公司
2015年11月22日
第1章、工程概况 (1)
第2章、系统调试的目的及其编制依据 (1)
2.1、系统调试的目的 (1)
2.2、系统调试编制依据 (1)
第3章、系统调试工序及安排 (2)
3.1、调试工序 (2)
3.2、施工现场检查验收 (2)
3.2.1、设备安装情况 (3)
3.2.2、工艺管道系统安装情况 (3)
3.2.3、供水供电的情况 (3)
3.2.4、空调末端完成情况 (3)
3.3、冲洗试压完成及系统恢复 (3)
3.4、调试时间计划 (3)
3.5、调试需人、材、机准备 (4)
3.5.1、调试组织架构 (4)
3.5.2、调试人员准备表 (4)
3.5.3、调试用材料、机具准备表 (5)
3.6、调试方案熟悉及交底 (6)
第4章、调试内容、方法、质量、安全要求 (6)
4.1、主要设备调试内容 (6)
4.1.1、冷水机组 (6)
4.1.2、蓄冷盘管 (6)
4.1.3、水泵 (7)
4.1.4、板式换热器 (7)
4.1.5、冷却塔 (7)
4.2、设备单机调试方法及质量要求 (7)
4.2.1、水泵调试 (7)
4.2.2、制冷主机调试 (8)
4.2.3、冷却塔调试 (9)
4.2.4、其它电器部件调试 (10)
4.3、系统联合调试方法及质量要求 (10)
4.3.1、制冷主机单独蓄冰工况 (10)
4.3.2、双工况主机与蓄冰装置联合供冷工况 (10)
4.3.3、蓄冰装置单独供冷工况 (11)
4.3.4、双工况主机直接供冷工况 (11)
4.4、调试安全要求 (11)
冰蓄冷中央空调系统分析报告
冰蓄冷中央空调系统分
析报告
标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
冰蓄冷中央空调系统分析报告
清华大学建筑设计研究院张菁华
清华同方股份有限公司节能蓄能事业部张希春摘要以某博物馆蓄冰空调系统设计为例,详细分析了该系统的
经济性,并阐述了冰蓄冷空调系统的社会性;
关键词冰蓄冷空调系统常规空调系统投资回收期
Analyticalreportingoficestorgeair-
conditioningsystem
Byzhangjinghuaandzhangxichun
Abstract Introduceicestorgeair-
conditioningsystemdesignbywayofamuseum,alsoanalyseitsecon
omicsandsociality
Keywords icestorgeair-conditioningsystem,usualair-
conditioningsystem,periodofinvestmentrecovery
我国建筑用能已达全社会能源消费量的27.6%,其中空调制冷耗电量占电网高峰负荷的1/3左右。蓄能空调顺势而生,电力部门也积极推行峰谷分时电价,在政策上扶植蓄能空调的应用与推广。
蓄冷技术是一种投资少、见效快的调荷措施,目前已成为许多经济发达国家积极推广的一项促进能源、经济和环境协调发展的、实用的系统节能技术。蓄冰技术的推广对于提高我国能源利用水平、促进经济发展将会具有积极的影响。
一、蓄冰系统设计
1、案例工程简介
冰蓄冷介绍
1、蓄冷空调原理
蓄冷中央空调系统是一种通过蓄能来节约空调系统运行费用的技术,其基本工作原理是:建筑物空调时间所需冷量的部分或全部在非空调时间利用蓄冷介质的显热或其相变过程的潜热迁移等特性,将能量以低温状态蓄存起来,然后根据空调负荷要求释放这些冷量,这样在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。当空调使用时间与非空调时间和电网高峰和低谷同步时,就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用。
在一般工程中,空调系统用电量占总耗电量的35%--65%,而制冷主机的电耗在空调系统中又占65%--75%。在常规空调设计中,冷冰主机及辅助设备容量均按尖峰负荷来选配,这不仅使空调系统的电力容量增大,而且使得主机等空调设备在绝大部分情况下均处于低效率的部分负荷状态运行,显得很不经济。
蓄冷中央空调从系统构成上来说只是在常规空调系统的基础上增加了一套蓄冷装置,其它各部分在结构上与常规空调相同,它在使用范围方面也与常规空调基本一致。
2、蓄冷中央空调的意义
随着社会的发展,中央空调在大中城市的普及率日渐增高。据统计,空调高峰时用电量达到城市用电负荷的25%-30%,加大了电网的峰谷用电差。蓄冷中央空调之所以得到各国政府和工程技术界的重视,正因为它对电网有卓越的移峰填谷功能,是电力需求侧最有效的电能蓄存方法,蓄冷对于用户还有以下的一些突出优点:
1)空调的出水温度低、制冷效果好,低温送风系统节省投资和能耗。
2)空调环境相对湿度较低,空调品质提高,有利于防止中央空调综合症。
3)利用峰谷荷电价差,平衡电网负荷。减少空调年运行费。
冰蓄冷的优缺点介绍
冰蓄冷空调的原理和优缺点介绍
一、冰蓄冷的技术原理:
冰蓄冷中央空调是指在夜间低谷电力段开启制冷主机,将建筑物所需的空调部分或全部制备好,并以冰的形式储存于蓄冷装置中,在电力高峰时段将冰融化提供空调用冷,由于充分应用了夜间低谷电力,由此使中央空调的运行费用(在有夜间低谷电力费用的地区)降低。在有夜间低谷电力费用的地区,冰蓄冷中央空调不仅为用户节约大量的运行费用,而且对电网具有卓越的移峰填谷功能,提高电网运行的经济性。国家发改委在《节能中长期专项规划》中,将应用电力蓄冷、蓄热作为节能降耗的十大措施之一。
二、冰蓄冷技术与普通空调相比所具有的优势:
1、优化空调系统:原中央空调系统设计属于耗能型中央空调系统设计,通过冰蓄冷系统的设计可将原系统进行优化,使空调运行过程更趋于合理。
2、降低运行电费:充分利用电价优惠政策,在夜间低电谷电价时段制冷,在高峰电价时段放冷使用,能够做到部分移峰,从而降低空调运行电费。
3、节省空调运行电量:a、由于充冷过程在夜间进行,夜间气温相比白天较低,制制冷单耗下降。B、由于充冷时制冷机满负荷地高效运行,避免了正常供冷时难以避免的“小马拉大车”的现象。
4、增加了空调系统的运行的灵活性:b、然停电时,不需开主机,
只需开供冷泵,因此,使用备用电源仍可维持空调供冷。b、应紧张,供电部门对正常中央空调要限电使用,但在全国各地,蓄冷中央空调往往得到额外支持,不在限制范围。c、行方式灵活,空调可按原有系统单独运行,也可与增加蓄冷系统结合运行。
三、冰蓄冷技术与普通空调相比所具有的缺点:
暖通空调新技术
a.温差为8℃时,蓄冷槽体积:0.118m3/kWh;
b.温差为11℃时,蓄冷槽体积:0.086m3/kWh
(4)适用于: a.现有常规制冷系统的扩容或改造,可不
增加或少增加制冷机组容量,提高制冷 能力。
b.可利用消防水池、水箱作为蓄水容器, 降低系统初投资,提高经济性。
冰蓄冷
• 冰蓄冷就是将水制成冰的方式,利用冰的相 变潜热进行冷量的储存。由于冰蓄冷除可以 利用一定温差的水显热外,主要利用的是: 335KJ/Kg的相变潜热。因此,与水蓄冷相比 ,储存同样多的冷量,冰蓄冷所需的体积将 比水蓄冷所需的体积小得多。
空调冷(热)源简介
• 工业与民用建筑中,中央空调用冷热源常见的类型如表
空调冷(热)负荷分析
• 综合分析一些已建成投运的建筑物,不难发 现其空调冷热负荷有以下一些基本特点:
• (1)空调年运行负荷率低,一般达到设计负 荷50%以下的运行时间占全年运行时间的70% 。
空调冷(热)负荷分析
• (2)空调日负荷曲线一般同电网用电负荷曲 线同步。
水蓄冷
• 为了提高蓄冷槽的蓄冷效果,防止负荷回来的 热水与储存冷水间的混合,蓄冷槽的结构形式 可以采用多种方法,如多蓄水罐方法(Multiple Tank)、迷宫法(Labyrinth and Baffle)、隔膜法 (Membrane or Diaphragm)、自然分层方法 (NaturalStrati—fication)。在这些方法中,自 然分层水蓄冷技术应用得较为普遍。
浅谈冰蓄冷空调系统的经济性
浅谈冰蓄冷空调系统的经济性
1.冰蓄冷空调系统的特点
(1)“移峰填谷”,将制冷机组在用电高峰段的部分用电量转移到晚上低谷期,在低谷段电价优惠的条件下,降低了运行费用;
(2)冰蓄冷空调系统中制冷设备满负荷运行时间所占比例较常规空调大,有利于制冷机运行效率的提高;
(3)夜间大气温度相对较低,可降低冷凝温度,从而提高了制冷机的制冷量和能效比COP(冷凝温度降低1℃约可提高产冷量2%左右)[1];
(4)相对于普通空调,蓄冷式空调的制冷机容量通常可相对减少,其附属运转设备和电力设施的容量或功率均相应减小,从而节省了这些设备的投资费用;但蓄冷空调系统的一次性投资比常规空调系统要高,这主要是因为增加了蓄冷设备的缘故;
(5)冰蓄冷系统通过“移峰填谷”,从总体上提高了发电能源的利用率及发电、输电设备的使用效率;但就每一个蓄冷系统来讲,它比常规空调系统要多消耗能源。这是因为冰蓄冷空调系统在蓄冷的过程中,一般会造成制冷机组的蒸发温度的降低,理论上说蒸发温度每降低1℃,制冷机组的平均耗电率约增加3%;另外也存在蓄冷设备的散热损失和二次换热损失。
2.冰蓄冷空调系统的经济分析方法
简单静态经济评价方法是经济分析方法中使用最早也最广的一种方法[2]。主要计算分别采用冰蓄冷空调所增加的投资费用除以每年节约的运行费用即投资回收期。
(1)冰蓄冷空调系统增加的初投资费用
△I=IS- IC (1)
式中:IS——冰蓄冷空调系统的初投资(元);
IC——常规空调系统的初投资(元);
△I——冰蓄冷空调系统增加的初投资(元)。
(2)冰蓄冷空调系统全年节省的运行费用
冰蓄冷系统技术方案及经济性分析
冰蓄冷系统
技术方案及经济性分析
2019年9月
目录
第一章冰蓄冷系统原理及设计原则 (3)
1.1、冰蓄冷系统原理 (4)
1.2、冰蓄冷系统设计原则 (8)
1.3、蓄冰模式选择 (8)
1.4、蓄冰方式选择(过冷水冰浆的动态蓄冰系统) (10)
第二章工程概况及设计依据 (14)
2.1、工程概况 (14)
2.2、设计依据 (15)
第三章冷源系统设计 (19)
3.1、冰蓄冷系统设计概述 (19)
3.2、冰蓄冷系统设备配置及概算 (20)
第四章冰蓄冷系统运行模式及控制策略 (25)
4.1、冰蓄冷运行模式 (25)
4.2、冰蓄冷系统运行控制策略 (27)
第五章冰蓄冷系统投资经济性分析 (31)
5.1、设备投资概算分析 (31)
5.2、各系统年运行费用比较表 (36)
5.3、经济综合分析 (36)
冰蓄冷系统经济参数一览表
第一章冰蓄冷系统原理及设计原则
1.1、冰蓄冷系统原理
1.1.1冰蓄冷中央空调的原理
冰蓄冷中央空调是指建筑物空调时间所需要冷量的部分或全部在非空调时间利用蓄冰介质的显热及其相变过程的潜热迁移等特性,将能量以冰的形式蓄存起来,然后根据空调负荷要求释放这些冷量,这样在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。当空调使用时间与非空调时间和电网高峰和低谷同步时,就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用,达到节约空调运行费用的目的。
在一般大楼中,空调系统用电量占总耗电量的35%--65%,而制冷主机的电耗在空调系统中又占65%--75% 。在常规空调设计中,冷水主机及辅助设备容量均按尖峰负荷来选配,这不仅使空调系统的电力容量增大,而且使得主机等空调设备在绝大部分情况下均处于低效率的部分负荷状态运行,显得很不经济。
冰蓄冷空调系统
2、名义蓄冷量与净可利用蓄冷量
名义蓄冷量是指由蓄冷设备生产厂商所定义的蓄冷 设备的理论蓄冷量(一般比净可用蓄冷量大)。 净可利用蓄冷量是指在一给定的蓄冷和释冷循环 过程中,蓄冷设备在等于或小于可用供冷温度时所 能提供的最大实际蓄冷量。 净可利用蓄冷量占名义蓄冷量的百分比例值是衡 量蓄冷设备的一个重要指标,此比例值越大,则蓄 冷设备的使用率越高,当然此数值受蓄冷系统很多 因素的影响,如蓄冷系统的配置,设备的进出口温 度等。对于冰蓄冷系统此数值可近似为融冰率.
(1)机组制冰模式
制冷机组制冰工作模式示意图
制冷机组制冰工作模式示意图
制冰同时制冷工作模式示意图
单制冷机供冷模式 、单融冰供冷模式
单制冷机供冷工作模式示意图
单融冰供冷工作模式示意图
制冷机与融冰同时供冷
•
在此工作模式下制冷机和蓄冰装 置同时运行满足供冷需求。按部分蓄 冷运行策略,在较热季节都需要采用 这种工作模式,才能满足供冷要求。 该工作模式又分成了两种情况,即机 组优先和融冰优先。
1. 盘管外蓄冰系统
①盘管外融冰
②盘管内融冰
(2)封装冰蓄冷系统
(3)冰片滑落式动态蓄冷系统 (4)冰晶式蓄冷系统
图3-4 冰片滑落式动态蓄冷系统
图3-5 冰晶式蓄冷系统示意图
STL冰蓄冷中央空调系统的示意流程图
冷冻机
楼房
冰蓄冷中央空调技术的应用研究
High & New Technology
︱8︱2017年8期冰蓄冷中央空调技术的应用研究
周满意
绿地集团江苏房地产事业部,江苏 南京 210012
摘要:本文主要分析了冰蓄冷中央空调技术的基本原理与存在优势,并根据具体工程案例研究其应用状况。从设备、管道、电气的安装来阐述冰蓄冷技术实施过程。且完成安装工作之后须通过调试来检验空调系统的工作性能。
关键词:冰蓄冷技术;中央空调;原理;应用
中图分类号:TU831.3+7 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)08-0008-01
1 冰蓄冷中央空调技术的原理
冰蓄冷中央空调的工作主要包括蓄冷和放冷两个过程。这两个过程进行的时段不同,蓄冷是在夜间用电低谷期,放冷是在白天用电高峰期。对于户主来说,这样的空调系统能够最大化利用夜间用电低谷期电费价格便宜的优势来降低电费支出。
与常规的空提相比,冰蓄冷中央空调多了一条管路系统。这条管路系统的介质是乙二醇。其在冰蓄冷空调系统蓄冷、放冷中具有重要作用。这条管路系统和工况机组、板式交换器、冰管盘相关联。夜间,乙二醇系统管理连接工况机组与冰管盘,利用工况机组释放能量,通过换能使得冰槽中的水转化为冰水混合物,实现蓄冷。白天,乙二醇系统管理连接板式交换器与冰管盘,再通过换能,使得冰槽中的冰水混合物降温,释放冷气,实现放冷。
2 冰蓄冷中央空调技术的优势
冰蓄冷中央空调技术主要有以下方面的优势:
节约用电费用。如前文所述,蓄冷是在夜间用电低谷期进行,此时电价相对较低,相较于白天蓄冷大大的节约了户主的电费支出。
冰蓄冷中央空调系统的嵌入式控制
测 ,如 发现异常 ,系统则会 产生相应 的故障报
警 。外 设驱动模块 用于控制 制冷主机 、冷冻水
泵 、 乙二 醇循 环 泵 、冷 却水 泵 、冷 却 塔风 机
的启停 ,用于控制 各种 阀门的开 、关 。除此之
板式换热器 构成冰 蓄冷空调 的核心 :乙二醇循 环制冷系 统 。在循 环回路 中,乙二醇主机 置于
3控制系统总体结构
控 制 系 统 由下 位机 与 上位 机 组成 。下位 机又 由触摸屏和 嵌入式控制 单元二 部分构成 ,
进行 通 信 ;模 拟量 输 入 模块 主 要完 成 系 统各 温 、湿度 信号 的采集 ,用于 系统 的温度 控制和
显示 ,主 要有 制冷 主机 供/ 回水温 度 、冷 却塔
盾十 分突出 。 冰 蓄冷中央空调 是将 电网夜 间谷荷多余 电 力 以冰的冷量 形式储存起 来 ,在 白天用 电高峰
蓄冰装置 上游 。当蓄冰时 ,冷水 机组利用 夜间 廉 价的 电力制冰 ,白天空调运行 时 ,空调 系统 所需冷量 由冷水机组 或蓄冰设备 内蓄存 的冰水 来提供 。空调系统 的回水可经冷 水机组 蒸发器
测 、乙二醇泵启停 监测 、冷 却水泵启 停监测 、
由冷却泵 、冷却管道 、冷却塔等 组成冷却
循环水 系统 。在制 冷机组进 行热交换 ,使冷冻
基于冰蓄冷中央空调的自动控制研究与设计
1 7
基于冰蓄冷中央空调的 自动控制研究与设计
Au o t n r s d on c o a n r lAi Co dt n t ma i Co t Ba e Ie St r ge Ce t r c ol a n io i
根 据 季 节 和 机器 运 行 情 况 , 自动 控 制 系 统 具 备 以下 工 况 转
换功能 : ①双工况主机单独供冷模式 ; 双工况主机单独制冰模 ②
图 3 主 机 上 游 系统 控 制 原 理 图
另外 冷 冻 水 泵 系 统 的 闭 环 控 制 也 是 冰 蓄 冷 控 制 系统 的重 要 组成 部 分 。 当空 调 房 间的 负 荷 发生 变化 时 , 必须 在 负 荷 回路上 加
调 节 阀使 冷 水 量 与需 求 量 相 适 应 。 因此 在 保 证 末 端 设 备 的冷 冻 水 流 量 供 给 的 情况 下 , 定 一 个 冷 冻 泵 变 频 器 工作 的最 小 频 率 , 确 设 其 下 限 频 率 并锁 定 , 过 温 度 传 感 器 检 测 冷 冻水 回水 温 度 , 通 来
陈 虹 宋 伟 顾 瑞 婷 ( 扬州大学能源与动力工程学院, 江苏 扬州 2 5 2 ) 2 1 7
摘 要
冰 蓄 冷 空调 是 利 用夜 问低 谷 负荷 电力 制 冰 储 存 在 蓄 冰 装 置 中 , 白天 融 冰将 所储 存 冷 量 释 放 出来 , 样 可 减 少 电 网 高峰 这
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☆冰蓄冷中央空调系统☆
冰蓄冷概念冰蓄冷就是利用夜间谷期低价电力,满负荷运行制冰主机,使水发生相变制成冰,存储在专用的蓄冰槽中,然后在白天用电高峰时段融冰供冷。冰蓄冷系统与常规空调系统结合构成冰蓄冷空调系统,是电力系统及用户削峰填谷、平衡用电负荷的最有效方法。
冰蓄冷空调系统工作原理图
冰蓄冷空调系统工作模式
运行模式冷却泵乙二醇泵循环泵V1阀V2阀V3阀V4阀
制冷机蓄冰开开关开关开关
冷机蓄冰又供冷开开开开关调节调节
蓄冰槽单独供冷关开开调节调节关开
制冷机单独供冷开开开关开关开
冷机和冰槽联合供冷开开开调节调节关开
上述工作模式的相互切换是由共盈公司开发的冰蓄冷计算机控制系统自动完成的。
冰蓄冷空调系统组成由双工况制冷主机、储冰盘管及蓄冰槽、乙二醇溶液、乙二醇水泵、板式换热器、共盈冰蓄冷自动控制系统(包括流量传感器、温度传感器、电磁阀、电脑、控制软件等)、常规空调配件等部件组成。
冰蓄冷空调的优点
◆节省初投资:新建冰蓄冷空调可节省主机、附属设备及配电设备初投资,包括变压器、配电柜等一次电力投资费用,但冰蓄冷专用设备的投资较大。
◆节省运行电费:由于充分利用了廉价的电力低谷期满负荷蓄冰蓄冷,供高峰期融冰供冷,所以只要峰谷电价比达到3∶1以上,即可在全年节省电费达到30%以上。
◆节省基本电费:冰蓄冷空调系统可减少主机和循环水泵装机容量和功率达30%~50%,平衡用电负荷,降低配电容量,由此每月可节省18元/kV A的基本电费,数量相当可观。
◆系统安全可靠:整套系统采用智能控制,实行电脑监控,无须专人值守,管理简单可靠。蓄冷系统作为相对独立的冷源,增加了集中空调系统的运行可靠性。
◆增大供冷能力:常规空调系统配上冰蓄冷设备可以提高30%-50%的供冷能力。
冰蓄冷自控系统简介冰蓄冷空调系统比较复杂,不可能靠手动操作控制系统运行,必须借助共盈蓄冷自控系统,根据室外温度、天气走势、历史记录、电价政策以及各种传感器件信息,自动选择主机优先、融冰优先模式或全量融冰模式,自动切换制冰、制冷工况与融冰、供冷模式,自动控制制冷主机和其它设备的启停,监视记录统计各设备工作状况与运行参数,自动诊断系统故障,使系统在任何负荷情况下都能达到用户要求,保证空调系统始终处于最经济的运行状态,提高系统的自动化水平,提高系统的管理效率,实乃冰蓄冷空调系统的关键部分。
冰蓄冷与水蓄冷比较
冰蓄冷的缺点:冰蓄冷的用电量高于常规空调20%左右,水蓄冷则可节省制冷用电10%左右。水蓄冷储槽可实施夏季蓄冷,冬季蓄热,做到蓄冷、蓄热两用,而冰蓄冷不可能做到。冰蓄冷的投资比水蓄冷大很多,所以现在国内运行的冰蓄冷系统基本上都采用约1/2削峰运行,否则,将大量增加工程造价,而我公司开发的大温差水蓄冷一般采用全削峰运行。
冰蓄冷的优点:蓄冰槽占用的体积比蓄冷槽小,储蓄的冷量为水蓄冷的80倍,因此水蓄冷系统需要有一定的空间(如绿化空地、停车坪、消防水池等)来安置蓄水设施。
投资与回报新建冰蓄冷空调项目初期投资比常规空调需多增加约15%,但由于利用了低谷电价,用户可从日常的运行中节省电费开支,依照广东的峰谷电价计算,投资回收期一般在两年左右。对于将常规空调改造为冰蓄冷空调的项目,由于无法节省主机和供配电系统的投资,投资回收期较长,约在五年左右。
冰蓄冷空调的适用场合
◆体育馆、展览馆、影剧院等冷负荷大,持续时间短的场所。
◆写字楼、宾馆、商场等冷负荷高峰和用电高峰基本相同,持续时间长的场合。
◆制药、食品加工、啤酒、奶制品、电子装配等制造业用冷量大而集中的场所。
◆现有空调系统能力已不能满足冷负荷需要,须扩大供冷量的场所,此时可以在不增加主机的情况下,改造成冰蓄冷或水蓄冷空调系统即可解决问题,该方案是最为有利的。
◆与水蓄冷技术相比,冰蓄冷技术更适合应用于新建空调系统项目,以及原制冷设备到了使用寿命期,该汰旧换新的空调用户,既增加了蓄冷系统,又有了计算机自控系统。
冰(水)蓄冷空调项目成功的基本条件
◆政府峰谷电价支持:达到3∶1以上,才有商业操作价值,5∶1以上可放心实施。
◆用户可利用空间支持:水蓄冷项目需要0.4m3/RT,冰蓄冷需要0.06 m3/RT的蓄冷空间。
◆用户要有节能的意识,要有能源成本的概念,要有真诚合作的态度。
◆节能公司要有先进的蓄冷技术和设备,并提出经济上合理的共赢合作方案。