冰蓄冷与常规方案比较说明

冰蓄冷中央空调系统

设

计

方

案

与

比

较

说

明

2010年1月

目录

一、工程概况 (3)

1.建筑概况 (3)

2.空调负荷分布 (3)

3.冷源机房系统 (4)

二、中央空调系统方案的确定 (5)

1.冰蓄冷中央空调系统特点 (5)

2.常规电制冷中央空调系统特点 (7)

3.冰蓄冷中央空调系统的优惠电力政策 (7)

4.本工程中央空调系统方案的确定 (7)

三、冰蓄冷中央空调系统设计 (9)

1.系统设计原则 (9)

2.蓄冰模式选择 (9)

3.蓄冰装置性能介绍 (10)

4.系统集成 (11)

5.本工程冰蓄冷系统综述 (12)

四、冰蓄冷中央空调系统配置说明及控制策略 (14)

1.冰蓄冷中央空调机房主要设备汇总表 (14)

2.本工程冰蓄冷中央空调系统流程说明 (16)

3.本工程冰蓄冷中央空调系统的主要特点 (18)

4.本工程冰蓄冷中央空调系统运行策略 (19)

五、方案经济性能分析与比较 (22)

1.机房初投资比较 (26)

2.年运行费用分析与比较 (26)

3.综合投资经济分析与比较 (28)

4.结论 (28)

六、附件 (30)

1.冰蓄冷中央空调系统运行费用计算表 (30)

2.常规中央空调系统运行费用计算表 (30)

一、工程概况

1.建筑概况

用友南昌产业园位于南昌市红谷滩新区红角洲教学科研片区，产业园东北临望城大道，东南面是昌樟高速路，其他方向均规划有市政道路。用地南向规划有南昌新高速火车站，与南昌大学新校区隔昌樟高速而望，在望城大道对面与江西工贸学院相邻，西侧紧邻320国道。

园区建设用地40公顷，容积率1.0，总建筑面积40万平方米，建筑密度25%，绿地率不低于35%，停车位不低于65辆/万平方米。整个园区规划分两期建设，其中语音服务中心7万万平方米、员工宿舍1.25万平方米、餐饮中心1.25万平方米、能源中心0.5万平方米，共计10万平方米为一期建设面积。一期空调面积为8.25万平方米，包括语音服务中心和餐饮中心。

2.空调负荷分布

结合本工程的特点及当地地区的气象条件，根据我司所从事的类似工程的相关经验，该工程的逐时负荷分布情况如下。

夏季设计日空调冷负荷逐时分布图：

3.冷源机房系统

本工程综合考虑影响初期投资及运行成本的各种因素，详尽研究系统的电力费用、峰谷电价结构及设备初期投资等因素，以期达到最佳的经济效益，在降低初期投资的同时节约更多的运行成本，转移更多的高峰用电量，本工程夏季空调集中供冷建议采用冰蓄冷中央空调系统进行考虑。

二、中央空调系统方案的确定

目前所使用的中央空调形式种类比较多。根据选用的供应冷源的形式，主要有如下几种：电制冷冰蓄冷系统、常规电制冷冷水机组系统、燃油或燃气溴化锂机组系统等。由于不同种类的机组具有其不同的特性，因此在市场上均有使用，主要是根据建筑及当地的具体情况进行选择。

现简单分析一下冰蓄冷中央空调系统、常规电制冷冷水机组系统的特点。

1.冰蓄冷中央空调系统特点

冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置，利用夜间低谷用电时段开启制冷机组，将蓄冰装置中的水制成冰，白天在空调用电高峰时段利用融冰取冷满足部分空调负荷，宏观上起到调峰移谷，微观上在提高室内空调品质的同时大大降低用户运行费用的作用。

该技术在二十世纪30年代起源于美国，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、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㎡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美元，美国一次性奖励500美元，等等。

中国在近年加大对蓄能技术的推广力度，国家计委和经贸委2001年底特地下达《节约用电管理办法》，要求各单位推广蓄能技术，并逐步加大峰谷电差价。一些建筑采用蓄能技术后直接给用户带去了收益，节约了运行成本。2001年10月举办APEC会议的10万㎡的上海科技城、广州大学城500万㎡等大型建筑采用的就是冰蓄冷空调系统。

冰蓄冷空调从其原理和实践中可以看出它有如下特点

优点：

1）减少冷水机组容量（降低主机一次性投资），总用电负荷少，减少变压器配电容量与配电设施费。

2）冷主机制冷效率高（COP大于5.3），同时利用峰谷荷电价差，大大减少空调年运行费，可节约运行费用35%以上。

3）减少建筑的配电容量，节约变配电的投资，节约约30%（空调的配电投资）；免双线路的高可靠性费用，节约投资。

4）使用灵活，部分区域使用空调可由融冰提供，不用开主机，节能效果明显。

5）可以为较小的负荷（如只使用个别办公室）融冰定量供冷，而无需开主机。

6）在过渡季节，可以融冰定量供冷，而无需开主机，不会出现大马拉小车的状况，运行更合理，费用节约明显。

7）具有应急功能，提高空调系统的可靠性。在拉闸限电时更能显示其优势：只要具备带动水泵的电力（如发电机发电、限电减电力供电）就能够融冰供冷，不会出现空调不能使用的状况。

8）制冷温度低而稳定，空调效果佳，提高大楼的舒适性和品位。

9）有低温冷源制冷速度快，上班前启动时间短。上班前启动时间越长，则空调无效运行越多，无谓的浪费越大。

10）作为驱动能源，清洁、环保、稳定、简单可靠，且峰谷电差价在不久的将来势必会更优惠（周边省份在去年均已大幅优惠，国外的峰谷差更大）。

11）对于大型多建筑区域供冷，可以低温供水，降低送水能耗、减少管网投资；同时与每一建筑一个供冷站的形式比可以节约投资、减少管理费用、减少机房面积。（如广州大学城500万㎡，浙江大学紫金港新校区13万㎡等）

12）可以为末端提供低温冷冻水，降低末端的投资；加强除湿能力，大幅提高空调舒适性；如果采用低温送风系统，更是可以节约末端的风机能耗、提高空调品质、减少风管的尺寸和投资。

13）空调系统智能化程度高，可以实现系统的全自动运行，而且具备与大楼的BAS 接口，是目前世界上最先进的空调系统。

不足之处：

1）如果主机和蓄冰装置等设备均布置于冷冻机房内，蓄冰装置需要占用一定的空间（解决办法：可以埋在绿化带下、布置在汽车坡道下等无用空间）。