制冷设计说明

制冷设计说明

一.设计依据

(1)《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

(2) 《制冷设备安装工程施工及验收规程》(GB50019-2003);

(3)《通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-2002

(4)《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97

(5)《蓄冷空调工程技术规程》JGJ158-2008

(6)《蓄冷空调系统的测试和评价方法》(GB/T19412-2003)

(7) 协作单位和本院建筑及其他专业提供有关的设计条件。

二、空调冷负荷:

根据建筑专业提供的设计图纸以及房间的使用功能进行空调负荷计算,同时考虑到该建筑的使用性质,暂定塔楼办公部分空调使用时间为7:30~18:00,从18:00到次日23:00考虑部分楼层有人员使用;裙楼3层为餐饮,空调使用时间为7:00~23:00。据此原则,计算结果为:

1) 设计日峰值冷负荷(16:00): 2607RT(9172kw);

2) 设计日总冷负荷:27719RTh(97489kwh);

3) 设计日总蓄冰冷负荷:9990RTh(35135kwh);

三、冰蓄冷制冷系统设计:

根据"设计委托任务书"要求,技术经济比较及方案论证,本工程采用蓄冰空调制冷系统,机房设在地下四层,具体如下。本工程采用部分负荷蓄冰系统,双工况主机和蓄冰设备为串联方式,双工况主机位于蓄冰设备上游。本系统由双工况制冷机组、蓄冰槽、乙二醇溶液泵、板式换热器、基载主机、冷冻水一级循环泵、冷却塔、冷却水循环泵等设备和乙二醇溶液管路、冷冻水、冷却水管路、自控装置等组成。制冷系统设计参数:

1) 双工况主机:选用两台乙二醇冷水机组。制冷工况制冷量900RT,乙二醇流量为583m%%133/h,冷冻水供回水温度为5.5/10.5°C;冷却水供回水温度为32/37°C;制冰工况制冷量650RT,乙二醇流量为583m%%133/h,冷冻水供回水温度为-1.65/-5.6°C,冷却水供回温度为30/34°C,流量为659mm%%133/h。

2) 蓄冰装置:选用12台TSU-924MS型蓄冰盘管,总蓄冰量约为9990RTh,最大时融冰供冷量约为1000RTh。

3) 板式换热器:选用两台板式换热器,单台换热量6580kw,一次侧为乙二醇通路,供回液温度为3.5/10.5°C,二次侧为冷冻水通路,供回水温度为6/12°C。

4) 乙二醇泵:选用三台乙二醇泵(两用一备),变频控制,单台流量为650m%%133/h,扬程为36mH2O.

5) 双工况主机冷却水泵:选用三台冷却水泵(两用一备),定频控制,单台流量为730m%%133/h,扬程为28mH2O.

6) 板换冷冻水泵:选用三台冷冻水泵(两用一备),变频控制,单台流量为710m%%132/h,扬程为33mH2O.

7) 冷却水系统: 选用低噪音横流冷却塔,流量880M%%133/h的2台。冷却塔放置在裙房屋面。

8) 补水定压:

a) 乙二醇系统:采用隔膜式定压罐定压方式,乙二醇溶液储存在闭式水箱内,通过压力传感器启动乙二醇补水泵向系统补充乙二醇。

b) 冷冻水系统:采用开式膨胀水箱定压方式,通过浮球阀自动向系统补充自来水。

9) 乙二醇管路系统的设计压力为0.6MPa,工作压力为0.45MPa。四、设计日蓄冰系统运行工况:

1) 双工况主机供冷量(7:00~18:00):18088RTh;

2) 蓄冰槽融冰供冷量(7:00~23:00):9990RTh;

3) 双工况主机制冰量(23:00~7:00):9990RTh

4) 设计日全天总负荷(7:00~23:00):28078RTh

建筑物设计日100%负荷平衡表单位:RT

五、自控设计:

1.本工程空调自控采用独立集中式监控系统(CCMS),制冷机房内设备及蓄冰系统控制均纳入CCMS控制系统中,微机控制中心设在制冷机房内。空调主机系统设备可经CCMS与液晶操作显示器LV作手动顺序启/停控制,或自动时间程序启/停控制。

2.部分负荷蓄冰系统运行工况比较复杂,对控制系统的要求相对较高,除了保证蓄冰工况与供冷工况之间互转换操作以及冷冻水、乙二醇供、回水温度,变流量控制外,主要应解决主机和蓄冰装置之间的冷负荷分配问题。本工程采用优化控制(智能控制)系统,根据测定的气象条件及负荷侧回水温度、流量,通过计算预测全天逐时负荷,然后制定主机和蓄冰设备的逐时负荷分配(运行控制)情况,控制主机输出,最大限度地发挥蓄冰设备融冰供冷量,以达到节约电费之目的。制冷系统主要控制点请见制冷自控原理图,同时应能实现以下运行工况

的控制:

1) 双工况主机制冰工况;

2) 蓄冰设备融冰供冷工况;

3) 双工况主机和蓄冰设备同时供冷工况;

4) 双工况主机单独供冷工况;(该模式下,主机负责大楼的全部冷负荷。但主机单独供冷工况无法保证末端设备所需的全部负荷和温度,因此只能作为极端情况下的一种备用补救措施。

5) 系统关闭工况。

六、运行模式控制说明:

1. 蓄冰流程:利用夜间低谷电价进行蓄冰,其程序如下:

1) 开启电动开关阀V2;

2) 电动开关阀V1、V3、V5至全关位置;

3) 依序启动冷却塔蝶阀、双工况主机冷却水蝶阀、乙二醇蝶阀、冷却水泵、冷却塔风扇、乙二醇泵;

4) 待系统水流和压力建立一段时间后,再启动双工况主机进行蓄冰模式运转;

5) 蓄冰槽的进、出水侧设有温度传感器,另加装储冰量传感器,可以计算蓄冰负荷变化,并计算累计蓄冰量,用以分析双工况主机的运转容量, 以提高设备使用效益。当蓄冰量达到一定值后,自控系统会通过对蓄冰装置在蓄冰工况下的出水温度进行监测,当这个指标达到预定值时,自控系统会自动停止蓄冰而转入待机工况。合理的利用此项功能可以在蓄冰进入尾声,蓄冰效率与制冷机和水泵等耗电相比已不足取时自动停止蓄冰。

6)蓄冰往往利用夜间电价较低时进行,因此当低价电时段结束时,无论是否达到预定的蓄冰量,自控系统都将强行结束蓄冰而转入待机工况;

7) 在双工况主机进出口处安装温度传感器,当温度传器检测到等于或低于-5.6℃时,发出报警信号,如果温度仍旧继续走低,停止蓄冰过程;

8) 蓄冰完成后,将双工况主机关机,然后依序关掉乙二醇泵、冷却水泵、冷却塔风扇、双工况主机冷却水蝶阀、乙二醇蝶阀及冷却塔蝶阀;

9) 电动蝶阀V2至全关位置。

2.双工况主机单供冷运转流程:白天启动主机以空调工况运转,其程序如下:(不常用)

1) 确认电动蝶阀V1全开;

2) 确认电动蝶阀V2、V4、V5至全关位置;

3) 依序启动空调区域侧区域水泵、冷却塔蝶阀、双工况主机冷却水蝶阀、乙二醇蝶阀、冷却水泵、冷却塔风扇、变频乙二醇泵,待系统水流和压力建立一段时间后,再启动双工况主机加入系统运转;

4) 空调区域出水侧装有流量传感器,感测空调区域的水流量大小,另温度传感器感测负荷回路的进、出水温度,以监视并计算空调区域总负荷;

5) 双工况主机的进、出水端设有温度传感器,连接到主机控制器,感测双工况主机进、出水温度,经高端根据机房设计专业顾问公司要求,数据机房系统采用独立的冷源,数据接口至CCMS系统监视以分析系统性能;

6)根据空调侧末端负荷变化,换热器二次侧冷冻水出水温度控制一次侧回水电动调节阀,调节流经换热器的乙二醇溶液流量发生变化以满足空调负荷;

7)在主机可以允许的变流量范围内,乙二醇泵做变频控制,调节系统流量以满足空调侧负荷变化。在系统达到可允许的最低流量时,为保证主机的恒定流量,压差旁通阀组V4开始工作,根据设定的压差值控制开启旁通电动阀门,使主机在设定的定流量运行。

8)停机时依双工况主机、乙二醇泵、冷却水泵、冷却塔风扇、冷却塔蝶阀、双工况主机冷却水蝶阀乙二醇蝶阀、空调区域侧区域水泵的顺序停机;