冰蓄冷空调改造设计及经济性分析重点
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。
空调负荷的分布在一年之内极不均衡，尖峰负荷约占总运行时间的6％－8％，空调主机的利用率低，且浪费配电设施及其他相关投资。
如果设计中能选择与实际冷负荷相匹配的制冷机,而且让其在绝大多数情况下高效运行,这对空调系统节能是十分有利的。
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冰蓄冷空调系统是一种利用低峰时段制冷，然后在高峰时段释放冷量供空调使用的节能系统。
它由冷冻机组、冷冻水蓄冷罐和冷冻水泵组成。
1. 商业建筑：冰蓄冷系统适用于商业建筑，如写字楼、购物中心和酒店。
由于商业建筑在白天需求较大的制冷量，而在夜间需求较少，因此使用冰蓄冷系统可以在夜间制冷，然后在白天使用蓄存的冷量供空调使用，减少用电峰值，降低能源消耗。
2. 工业生产：冰蓄冷系统也适用于工业生产，如制药、食品加工和化工厂。
这些厂房通常需要大量制冷，而且制冷负荷波动较大。
使用冰蓄冷系统可以利用低峰时段制冷，提高能源利用率，减少能源成本。
3. 制冷储藏：冰蓄冷系统可以用于制冷储藏，如冷藏库、冷冻库和冷链物流。
通过在低峰时段制冷，可以提高储藏温度稳定性，减少能量损失，延长商品保质期，提高储藏效果。
1. 节能效果：冰蓄冷系统通过在低峰时段制冷，可以利用电力资源的低谷时段，提高用电效率，降低用电峰值。
与传统空调系统相比，可以节约20%至30%的用电量，降低能源消耗。
2. 耗电成本：冰蓄冷系统的冷冻机组和冷冻水泵的运行耗电量较大，在选型和设计时需考虑到运行成本。
由于冰蓄冷系统利用夜间低价电制冷，较传统空调系统能更充分地利用电力资源，从长期来看，总体运行成本可能会更低。
3. 投资回收期：冰蓄冷系统的投资成本相对较高，主要包括冷冻机组、冷冻水蓄冷罐和冷冻水泵等设备的购置和安装费用。
由于冰蓄冷系统可以降低用电峰值，减少能源消耗，从而节约用电成本，投资回收期较短，通常在3至5年左右。
冰蓄冷空调系统的应用广泛，包括商业建筑、工业生产和制冷储藏等领域。
它也具有较好的经济效益，可以节约能源、降低用电成本，并在一定时间内实现投资回收。
在节能减排和提高能效的背景下，冰蓄冷空调系统具有广阔的应用前景。
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随着人们对生活质量的不断追求和环保意识的不断增强，空调行业也随之不断发展。
目前，市场上的空调产品种类丰富，其中，冰蓄冷空调系统已经逐渐成为了市场的主流。
那么，究竟什么是冰蓄冷空调系统？它有哪些应用及经济分析呢？下面我们来探讨一下。
冰蓄冷空调系统是一种运用空气或水作为传递介质的冷热储能空调系统。
它通过蓄冷剂制冷，将电力峰值进行调整，即在低电价时将电力转化为制冷储存，而在高电价时进行制冷降温。
因此，冰蓄冷空调系统具有以下几个应用方面：1）节能 - 由于冰蓄冷空调系统可以根据电力费率的不同而进行储存和使用，因此可以调节或降低电力费用。
2）环保 - 与传统空调系统相比，冰蓄冷空调系统不需要采用氟利昂等有害物质进行制冷，因此对环境的污染程度较低。
3）稳定 - 冰蓄冷空调系统可以稳定地供应冷却水，在夏季的高峰期和冬季高峰期都能满足用电需求，同时也可以降低电力负荷以降低电力峰值并保证供电质量。
冰蓄冷空调系统的经济性是决定其市场占有率的重要因素。
以下分析冰蓄冷空调系统的经济性：1）设备成本 - 冰蓄冷空调系统相比于传统制冷空调系统耗费一定的成本，但在长久的运用过程中，其节约能力较强，因此可以发挥出长久的经济效益。
2）能源成本 - 由于冰蓄冷空调系统能够通过外部或峰、谷电价差等多种方式实现经济制冷，其能源耗费相对较低，成本也相对较为经济。
3）环境成本 - 在环保意识逐渐提升的当今社会，冰蓄冷空调系统的环境成本得到了越来越多的重视，它对环境造成的污染程度降低，得到了广大用户的好评。
4）综合成本 - 在对设备成本、能源成本、环境成本等综合考量之后，冰蓄冷空调系统的综合成本相对较低，因此可以得到较好的经济效益。
综上所述，冰蓄冷空调系统的应用和经济分析得到了越来越多的用户认可与青睐。
在未来，冰蓄冷空调系统很可能会成为空调市场的主流，推动空调行业的发展。
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。
冰蓄冷空调设计及经济分析
2、主机优先分量储冰模式
CP=（TH+Q）/（OH+IH×CCR） QI=CP×IH×CCR CP：制冷主机制冷量 TH：建筑物设计日全天负荷 Q：储冰设备热损失 OH：制冷主机直接供冷时间 IH：制冷机储冰时间（谷电时段小时数） CCR：制冷主机制冷量变化系数 QI：储冰量
3、融冰优先分量储冰模式
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并联系统
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自控系统介绍
单击此处添加小标题
三、冰储冷系统流程介绍 （附带自控简介）
3、冰蓄冷空调 标准自控系统介绍
第一章
四、冰蓄冷系统 方案设计及经济分析实例
第二章
部分储冰设备介绍
贝龙蓄冰盘管
美国BAC钢制冰国西亚特冰球
欢迎指正 感谢各位领导
二、储冰模式及制冷主机配置
全量储冰模式 主机优先分量储冰模式 融冰优先分量储冰模式 储冰模式选择 储冰槽体积计算（以青岛贝龙盘管为例）
1、全量储冰模式
CP=（TH+Q）/（IH×CCR） QI=CP×IH×CCR CP：制冷主机制冷量 TH：建筑物设计日全天负荷 Q：储冰设备热损失 IH：制冷机储冰时间（谷电时段小时数） CCR：制冷主机制冷量变化系数 QI：储冰量
CP=（TM × OH）/（OH+IH×CCR） QI=CP×IH×CCR CP：制冷主机制冷量 TM：建筑物设计日尖峰负荷 Q：储冰设备热损失 OH：制冷主机直接供冷时间 IH：制冷机储冰时间（谷电时段小时数） CCR：制冷主机制冷量变化系数 QI：储冰量
4、储冰模式选择
系统按主机优先分量储冰模式设计。 实际运行过程中逐步向融冰优先分量储冰模式、全量储冰模式转化（由冰蓄冷空调自控系统实现）。
冰蓄冷空调的系统设计及节能优化措施(全文)
冰蓄冷空调的系统设计及节能优化措施(全文)模板一：冰蓄冷空调的系统设计及节能优化措施一：引言冰蓄冷空调系统是一种先进的节能环保技术，广泛应用于建筑物的空调系统中。
本文将详细介绍冰蓄冷空调系统的系统设计和节能优化措施。
二：冰蓄冷空调系统的原理1. 概述冰蓄冷空调系统利用夜间电力溢价时段，通过将低温蓄冷剂储存为冰块，然后在白天高峰用电时段，利用冰块的蓄冷效果制冷，从而实现节能的目的。
2. 系统组成冰蓄冷空调系统主要由以下组成部分组成：- 蓄冷装置：用于储存冰块的蓄冷装置，包括冰蓄冷槽、冷却设备等。
- 制冷蒸发器：用于吸收室内热量并进行制冷的设备。
- 冷凝器：用于将制冷剂释放出去，使其重新循环的设备。
- 制冷剂循环系统：负责将制冷剂在各个设备之间循环运行的系统。
- 控制系统：负责控制冰蓄冷空调系统的运行和节能优化的系统。
三：冰蓄冷空调系统的设计要点1. 冰蓄冷槽的设计- 冰蓄冷槽的尺寸和容量应根据建筑物的需求和制冷负荷进行合理设计。
- 冰蓄冷槽的材料应选用具有良好保温性能和强度的材料，以减少冷量的损失。
2. 制冷蒸发器的设计- 制冷蒸发器的选型应根据建筑物的使用场所和制冷需求进行选择。
- 制冷蒸发器的数量和布置应根据建筑物的结构和建筑物内部气流的要求进行合理设计。
3. 冷凝器的设计- 冷凝器的选型应考虑制冷剂的特性和建筑物的冷却需求。
- 冷凝器的热交换面积应根据制冷负荷和建筑物冷却需求进行合理计算和设计。
4. 控制系统的设计- 控制系统应具备实时监测和控制的功能，以实现冰蓄冷空调系统的智能化和自动化控制。
- 控制系统的算法应考虑建筑物的使用情况和能耗数据，优化冰蓄冷空调系统的节能效果。
四：冰蓄冷空调系统的节能优化措施1. 蓄冷装置的优化- 进一步提高蓄冷装置的保温性能，减少冷量的损失。
- 优化冷却设备的设计和运行方式，提高能效和性能。
2. 制冷蒸发器的优化- 优化制冷蒸发器的传热效果，提高制冷效率。
- 选择高效制冷剂，减少制冷剂的损失和能耗。
2024年冰蓄冷空调市场需求分析
2024年冰蓄冷空调市场需求分析1. 引言随着全球气候变暖问题的日益严重，空调成为人们生活中不可或缺的设备。
传统空调使用制冷剂来降低温度，对环境产生负面影响。
为了解决这一问题，冰蓄冷空调技术应运而生。
冰蓄冷空调利用峰谷电价，将电能转化为冷能储存在冰蓄冷装置中，在需要时释放出来供空调使用。
本文拟对冰蓄冷空调市场需求进行分析。
2. 市场概况目前，全球空调市场规模不断扩大，预计2025年市场规模将达到8000亿美元。
与此同时，人们对环境友好产品的需求也不断增加。
冰蓄冷空调作为一种环保节能产品，正逐渐受到消费者的关注。
据市场研究机构预测，冰蓄冷空调市场规模预计将在未来五年内以每年15%的增速增长。
3. 优势与劣势分析冰蓄冷空调相较于传统空调具有以下优势：•环保节能：冰蓄冷空调减少了对臭氧层的破坏和温室气体的排放，对环境友好。
•经济效益：冰蓄冷空调利用峰谷电价，降低了使用成本。
•能量利用高效：冰蓄冷技术可以在低负荷时段制冷，提高了能量利用效率。
•降噪性能好：冰蓄冷空调减少了空调运行时的噪音。
然而，冰蓄冷空调也存在一些劣势：•技术成熟度不高：由于冰蓄冷空调技术相对较新，其成熟度相对较低，可能存在性能稳定性等问题。
•初始投资高：相较传统空调，冰蓄冷空调的初始投资较高，可能影响消费者的购买意愿。
4. 市场需求分析4.1 消费者需求消费者对冰蓄冷空调的需求主要体现在以下几个方面：•环保节能：越来越多的消费者意识到环境保护的重要性，对环保节能产品的需求逐渐增加。
•能源成本：由于冰蓄冷空调可以利用峰谷电价，降低能源使用成本，因此受到注重节能的消费者的欢迎。
•室内舒适度：消费者对空调系统提供的舒适性有较高的要求，冰蓄冷空调通过稳定温度、减少噪音等方面满足了这一需求。
•智能化：随着智能家居的发展，消费者对空调系统的智能化程度提出了更高的要求，冰蓄冷空调在智能化方面具备一定的竞争优势。
4.2 市场竞争情况目前冰蓄冷空调市场上存在多家竞争对手，主要包括传统空调制造商以及冰蓄冷空调新进入者。
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冰蓄冷空调系统是一种利用夜间低峰电力进行蓄冷，在白天高峰期释放冷量的空调系统。
这种系统可以有效降低白天用电峰值，提高电力利用率，节约能源，并且能够降低用户的用电成本。
在本文中，我们将对冰蓄冷空调系统的应用与经济效益进行分析。
冰蓄冷空调系统的应用。
冰蓄冷空调系统广泛应用于商业建筑、办公楼、工厂和大型综合体等场所。
这些场所通常都有较大的冷却负荷和用电需求，采用冰蓄冷系统可以更加高效地满足这些需求。
除了建筑物的空调系统外，冰蓄冷技术也可以应用于制冷系统、工业生产过程中的冷却、冷冻和储藏等领域。
我们来看冰蓄冷空调系统的经济分析。
冰蓄冷系统的建设成本相对于传统空调系统来说较高，主要是因为需要额外投资于蓄冷设备、储冷介质和控制系统等。
随着能源成本的不断上升，以及政府对绿色能源和节能环保的政策支持，冰蓄冷系统的经济性表现出了越来越大的优势。
冰蓄冷系统可以获得政府的奖励和补贴。
政府对节能环保的政策支持日益加大，许多地方都出台了相关的奖励和补贴政策。
对于采用冰蓄冷系统的建筑，可以获得一定的奖励和补贴，这也间接降低了系统的投资成本，提高了系统的经济性。
冰蓄冷系统的经济效益也体现在减少了环境负担。
冰蓄冷系统可以减少白天高峰期的用电量，降低了电网的负荷，减少了电力系统的运行压力，减少了对环境的影响。
这也是政府对冰蓄冷技术支持的一个重要原因。
冰蓄冷系统在能源利用、经济性和环保方面都具有明显的优势。
尽管在建设成本方面相对较高，但从长远来看，冰蓄冷系统可以带来可观的经济效益。
特别是随着能源成本的逐渐上升和政府政策的支持，冰蓄冷系统的市场前景将会更加广阔。
对于有大规模用电需求的建筑和工业用户来说，在选型时应当更多地考虑采用冰蓄冷系统，从而实现能源节约和经济效益的双赢。
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56科技创新导报Science and Technology Innovation Herald2012NO.08Science and Technology Innovation Herald工业技术科技创新导报随着我国经济快速发展,用电需求日益紧张。
尤其近几年来,每逢夏季高温阶段,拉闸限电现象时有发生。
根据电力部门预测,严峻的用电形势未来几年仍将持续,电力缺口依然存在。
我国的大中城市在高峰用电期间空调用电约占整个用电负荷的30~40%。
因此,如何节约电能成为当务之急。
目前冰蓄冷空调系统可以实现“移峰填谷”的优点引起了许多大型用电企业的重视。
冰蓄冷空调是利用夜间低谷电力制冰,贮存冷量在白天用电高峰时段放出冷量取代或补充制冷,从而得到削峰填谷的作用。
蓄冷空调系统可均衡电网峰谷负荷,提高生产设备运行经济性,在电力部门实施峰谷分时电价政策下,调峰运行可节省运行费用,并在电力需求紧张时更优化地保证生产任务正常进行,提高能源的利用率。
在冰蓄冷系统中,有全部蓄冷,见图1和部分蓄冷,见图2。
而大多数实际工程中采用部分蓄冷的方式,只有少数工程中在其使用情况特殊,或者该地区电力奇缺的情况下才采用全部蓄冷的方式[2]。
全部蓄冰模式如图1所示,其蓄冷时间与空调制冷时间完全错开,在夜间主机在电力低谷期全负荷运行,制得空调所需要的全部冷量。
在电力高峰期,主机不需要运行,所需冷负荷全部由融冰来满足。
全部蓄冷时,蓄冷设备要承担空调所需要的全部冷量,故其运行费用虽然很低,但系统的储冰容量、主机及配套设备容量均较大,系统的初期投资也较高。
部分蓄冷模式如图2所示[2],是指在夜间低谷电价期间制冷设备运行,存储部分冷量,白天空调期间由一部分空调负荷由蓄冷设备承担,另一部分则由制冷设备承担,在设计中制冷机可以昼夜运行。
此类模式虽然运行费用较全量储冰高,但系统的储冰容量、主机及配套设备容量均较小,系统的初期投资也较低。
是理想的冰蓄冷系统。
冰蓄冷空调系统有很多常规空调无法比拟的优点,但它的初投资比常规空调的大,因此对冰蓄冷空调进行经济性研究是冰蓄冷空调技术应用的前提[3]。
结合南京某军工企业实际,依据建筑物使用功能、土建条件、空调负荷分布特点、电力峰谷时段及电费计价结构等,考虑冰蓄冷技术改造成本与经济效益的分析,本企业选择部分储冰模式。
本文将详细阐述对该企业部分冰蓄冷空调的改造设计及其经济效益分析,为其他大型用电企业进行冰蓄冷空调改造设计提供参考依据。
1工程概况本企业加工车间厂房总建筑面积为27400m 2。
空调面积21000m 2。
空调设计日峰值冷量为3348kW 。
本系统冷源使用常规电制冷空调机组,每台制冷量为1953kW,共2台同型号冷水主机。
车间主要功能是以精密机械加工,精度计量以及办公为主。
机密设备生产以及产品计量检测要求环境温度为22±1℃、湿度50%~60%。
办公区域为26℃。
每周一至周六空调运行时间为8:00~20:00。
生产任务紧急时,部分区域需24小时空调运行。
2部分冰蓄冷系统改造由于本企业是军工生产单位,其产品制造的特殊性,需在适合的温度环境生产检验。
每当夏季高温季节江苏省南京地区将拉闸限电,对本企业保障性生产影响非表2全年部分冰蓄冷运行电费①作者简介:孙洋(1983-男,江苏南京,本科,助理工程师。
主要工作:暖通空调设备运行管理、制冷技术。
冰蓄冷空调改造设计及经济性分析①孙洋(中国航空工业金城集团南京机电液压工程研究中心江苏南京211102摘要:本文对南京某企业水冷机组空调系统进行了部分冰蓄冷改造,文中主要介绍了部分冰蓄冷设计模式及系统改造方法。
结合工程现状,参考分时电价,分析比较了冰蓄冷空调的改造投资和经济效益。
关键词:冰蓄冷改造移峰填谷经济性分析中图分类号:T B 6文献标识码:A 文章编号:1674-098X(201203(b-0056-02图1全部蓄冰模式图2部分蓄冰模式表1江苏省南京地区各时段电价57科技创新导报Science and Technology Innovation Herald 工业技术2012NO.08Science and Technology Innovation Herald 科技创新导报常严重。
不仅如此,前期车间总体设计时未考虑备用空调设备,随着多年的空调系统运行,其主机制冷效率降低加之本企业逐年购置新的热源设备以及建筑物的损耗,均对空调系统运行与管理的要求逐渐提高。
与实际供冷负荷相比,原有设计的总冷负荷不能满足目前及未来的供冷需求。
如果其中1台机组或冷却、冷冻泵以及其他系统设备出现故障,且短时间内不能修复,将对车间供冷造成严重影响。
本企业机械加工车间原系统是水冷中央空调,冷源采用常规螺杆机组制冷。
夏季高温时段,2台大机组的6台压缩机满负荷运行制冷量为3906kW/h。
每日8:00开机,20:00关机共12个小时全负荷运行。
运行时间段均在白天用电高峰时刻,既不节能又增大电网负荷。
依据江苏省南京地区各个时段电价表(表1,如能将表中的低谷电的时段充分利用起来,将大大降低空调运行的耗电成本。
结合本企业的实际情况,在原有的水冷空调系统上加装1套冰蓄冷装置。
冰蓄冷与常规空调区别较大,一般制冷机只有一种制冷工况,而冰蓄冷采用双工况制冷方式,即制冷工况和蓄冰工况。
本企业部分冰蓄冷空调改造设计见表2。
该改造工程必须使用将现有的冷水螺杆机组增加制冰工况,改造为双工况机组,才能为冰蓄冷空调系统提供冷源。
经技术改造分析,此类螺杆机组要先更换电子膨胀阀以及升级控制软件后方可改造为双工况制冷源。
在使用常规制冷工况时只需正常开机,由制冷机提供冷源即可,在夜间低谷电价时段使用制冷机制冰模式,通过储冰罐将冷量储存起来以供白天高负荷时使用。
在夜间制冰时,制冷机通过菜单页面设置为制冰模式,设置完成后制冷机将自动转换其它功能。
夜间蓄冰过程是使冷媒(乙二醇在制冷机与蓄冰罐之间运行,蓄冰方式采用内融冰盘管不完全冻结方式。
在原控制基础上改造加装西门子集成系统控制PLC(可编程控制器,以调整蓄冰系统各应用工况的运行模式,在最经济的情况下提供稳定的输出负荷,实现系统的智能化运行,从而发挥冰蓄冷空调在用电上“削峰填谷”的优势。
依据江苏省南京地区实行的电价政策(表1与冰蓄冷融冰供冷量[4]设计了100%设计日冷负荷运行策略如图3所示。
具体有以下3种工作模式运行:(1主机单制冰时段(24:00~7:00:此时段为电价低谷段,双工况主机满负荷运行制冰储存,以备白天电价高峰时使用。
同时夜间少量冷负荷由基载主机提供。
(2融冰+主机供冷时段(8:00~20:00:此时段内尽量使用融冰制冷,同时主机全部或部分满负荷运行,尽量提高主机效率,同时节约电费。
(3制冷机单供冷时段(16:00~19:00:此时段在部分负荷下,冷负荷完全可以由主机提供,充分利用平段电价制冷。
在低负荷时(不大于30%总负荷,高电价时段可采用单融冰供冷运行策略,冷负荷完全由融冰满足,当建筑物冷负荷降低时,可延长单融冰时段,最大限度节约电费。
3部分冰蓄冷系统改造经济性分析3.1改造投资计算改造投资主要考虑土建,设备购置费,设备安装费用等。
冰蓄冷空调系统在现有水冷螺杆机组空调系统上改造冰蓄冷系统设备对原水冷系统机组以及水系统、风管系统及动力泵配置上基本无须作较大的改动。
土建使用原有机房空间。
蓄冷空调系统的改造投资为:B =F +A +Z (1式中B -----蓄冷空调改造投资F -------蓄冷空调设备投资,包括水冷空调系统制冷机组改造费用,以及蓄冷设备的投资费用。
A设备运行费用和调试费用。
Z建安费。
Z =J +R ,其中J 为土建材料、机械费用,R 为建安人工费。
根据公式(1计算本企业部分冰蓄冷空调系统设备改造费用一次性投资约164.4万元。
因设备运行费用和调试费(A用已包含在蓄冷空调设备投资(F中,建安费(Z为企业自有资源可忽略不计。
3.2运行费用计算冰蓄冷空调系统的设备配电容量一般比常规空调系统配电容量要小,并且由于电力部门还实行三段峰平谷分时电价政策,冰蓄冷空调系统是利用夜间谷段的低价电蓄冰,在日间电力高峰时段放冷,可以比常规空调系统节约电费。
由于现标准每年的电价基本保持不变。
空调运行电费计算为:G =E (H Q f +M Q p +LQ g /□(2式中H 、M 、L 为尖峰、平段、低谷的电价。
G为空调运行电费。
E为空调运行时间。
Q f ,Q p ,Q g 为上述时段的空调负荷。
□为系统性能系数。
根据本企业多年来空调运行状况分别计算按100%、80%、60%和30%负荷的时间。
并根据实际运行设定全年工作日为150天,运用公式(2进行计算,结果见表2。
将部分冰蓄冷空调与水冷空调运行方案进行经济分析,通过分析可知,对于本改造设计而言水冷空调改造为部分冰蓄冷空调系统,改造投资增加约164.4万元,每年可节省电费约40万元,改造投资回收期约为4.1年。
本部分冰蓄冷空调设计方案如采用优化控制,实际运行费用将低于上述费用。
并且,目前公认冰蓄冷增加的投资在5年内可收回[5],值得推广应用。
4结语本冰蓄冷系统改造设计对现有的制冷设备进行改造,在全年供冷时期,尤其在拉闸限电生产时,可以融冰定量供冷,避免因拉闸限电造成的经济和信用损失,充分发挥冰蓄冷的“移峰填谷”作用,不仅缓解了高峰用电时的电力配备问题,而且节约了空调运行开支,还可为企业提供备用的冷源。
本冰蓄冷系统改造设计每年可节省电费约40万元,改造投资可在约5年内收回,经济效益和社会效益明显。
参考文献[1]程瑞瑞,何天皇,龚彦.冰蓄冷空调系统的改造及应用[J].制冷,2005[2]陈仕泉.冰蓄冷系统中的两种运行模式[J].福建建筑,2005[3]华佳,树森.冰蓄冷在纺织厂空调系统中的应用分析[J].中国建设信息:供热供冷,2008,图3100%设计日冷负荷运行策略图数,必须是整数。
最后,通过脉冲输出指令PLS启动脉冲的输出。
如果采用Q 0.1作为高速脉冲串输出,对应的特殊寄存器分别是S M B 68、S M W 78和S M D 82。
3结语本文给出了利用S 7-200P L C通过步进电机驱动器进行步进电机控制的方法,详细的介绍了系统的硬件组成和软件编程。
通过P L C 的编程,可以非常方便的实现步进电机的正转、反转和速度控制,该方法操作简单,可靠性高。
采用P L C 对步进电机进行控制,通过改变控制参数可以非常方便的进行步进电机的控制。
参考文献[1]吴志敏,阳胜峰.西门子PLC 与变频器、触摸屏综合应用教程[M].北京:中国电力出版社,2009.[2]廖常初.PLC编程及应用(第三版[M].北京:机械工业出版社,2008. (上接55页。