冰蓄冷系统的设计和施工

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盘管式冰蓄冷系统施工技术

盘管式冰蓄冷系统施工技术

·【作者简介】张金河(1967-),男,大专,工程师,项目总工。

联系地址:上海浦东新区源深路269号(200120)。

【收稿日期】2010-06-10BUILDING CONSTRUCTION建筑施工第32卷第6期Vo1.32No.6图1乙二醇水溶液系统形式乙二醇溶液,换热器次级端为初级冷冻水系统。

②蓄冰槽的低温水经过HX-3与HX-4换热器生产初级冷冻水,换热器初级为蓄冰槽系统的融冰水,换热器次级端为空调用初级冷冻水系统。

2施工技术关键及解决方案2.1蓄冰槽施工深化设计本工程冰蓄冷系统融冰方式为外融冰方式,总蓄冰量≥19200RTH。

由于系统结构组成比较复杂,并且其供冷量占总冷量的30%左右,所以必须在现有施工图基础上,进行深化设计工作。

2.1.1管道校核对原设计乙二醇溶液管道进行校核计算,确定各管道管径.2.1.2管道布置(1)对管道的走向和空间标高进行深化设计,确定乙二醇溶液管道及融冰水管道的定位与标高。

(2)管道阻力平衡设计:①两个冰槽管道阻力平衡,并联同程式管路;②冰盘管组之间阻力平衡,并联同程式管路;③同一组内各盘管之间阻力平衡,采用平衡阀。

(3)为了保证阻力平衡,不仅进行管道同程式设计,而且采用平衡阀。

在每组盘管的回液管上加装平衡阀。

2.1.3蓄冰槽深化设计蓄冰槽的深化设计工作主要要解决以下几个问题:蓄冰槽的预留预埋套管、蓄冰槽的保温/防水、冰盘管的平面定位、冰盘管的支撑基础、冰盘管侧部竖直方向配管详图、蓄冰槽气动搅动管道配管、蓄冰槽控制系统设计及设备选型(冰盘管选型与阀门选型)。

(1)蓄冰槽平面布置见图2。

(2)冰盘管支撑基础见图3。

(3)设备吊装孔:每个蓄冰槽设计一个设备吊装孔,尺寸6500mmx2500mm。

由于冰盘管组之间的夹缝不足以安装人员的通行,所以为了满足最后一组冰盘管的吊装、组对就位,吊装孔的位置应在盘管组的正上方位置,见图4。

图2蓄冰槽平面图图3蓄冰槽剖面图图4吊装孔位置(4)蓄冰盘管加固:由于蓄冰盘管在混凝土槽内,且冰与水的密度差会产生浮力,所以须在蓄冰盘管顶部安装角钢,将蓄冰盘管固定,防止蓄冰盘管大量结冰后浮动。

16华森李百公深圳财富港大厦动态冰蓄冷空调系统设计及应用

16华森李百公深圳财富港大厦动态冰蓄冷空调系统设计及应用

深圳财富港大厦动态冰蓄冷空调系统设计及应用深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司李百公☆广州高菱能源技术有限公司漆科亮肖睿摘要:动态冰蓄冷系统具有制冰效率高,放冷速度快的优点,但系统运行不够稳定,应用案例少;在深圳财富港大厦的过冷水式动态冰蓄冷空调系统的设计中采用了模块化设计、优化自控设计等方法,在运行调试中采取各种措施保证了过冷水换热器的稳定运行;通过实测运行工况,掌握了系统运行的实际运行工况,并对该系统的设计、运行维护提出了建议。

关键词:动态冰蓄冷过冷水换热器蓄冷放冷运行稳定Shenzhen caifugang building dynamic ice storage airconditioning system design and applicationBaigong Li★Abstract:Dynamic ice storage system has the advantages of high efficiency ice-making, fast speed cooling off, but the system is not stable, and less application case. In ShenZhen caifugang building dynamic supercooled water type adopted in the design of ice storage air conditioning system, and automatic optimization design method of modular design. In the running and debugging took various measures to ensure the stability of the supercooled water heat exchanger; Through actual operation condition, and master the practical operation of the system operation condition, and propose some advantages of the system design, the system running and maintenance Keywords:Dynamic ice storage Supercooled water heat exchanger Cold storage Release cold Running stabilityShenzhen huasen architecture and engineering design consulting co. LTD, Shenzhen, Guangdong province, China引言由于深圳峰谷电价政策较为优越,近年来蓄冷空调系统的应用越来越多,因系统应用早,技术相对成熟,蓄冷装置占地面积小等原因,冰蓄冷系统特别是静态冰蓄冷成为蓄冷空调系统的主流。

日照某商场冰蓄冷空调系统设计探讨

日照某商场冰蓄冷空调系统设计探讨

日照某商场冰蓄冷空调系统设计探讨冷空调系统设计的核心是以制冷为目标,保证商场内的温度和湿度在舒适范围内,让顾客有良好的购物体验。

1.制冷量计算:商场的制冷负荷与场地面积、顾客数量、照明设备、电子设备、货物散热等因素有关。

首先要测量商场内的面积,并根据实际情况考虑其朝向、外墙的材料和绝热性能。

然后根据商场的用途和活动类型,确定最大人数和最大负荷。

再结合商场内的设备和电子设备,计算出总的制冷量。

2.制冷设备选择:商场冷空调系统通常采用蓄冷系统,这种系统能在夜间低峰期充分利用电力进行制冷,然后在白天高峰期释放冷量。

蓄冷系统一般采用冷水机组或制冷压缩机组。

对于中大型商场,通常选择多台冷水机组进行配备,以便在不同负荷情况下实现灵活调度。

3.管道布置设计:商场冷水系统的管道布置需要考虑多个因素,如管道路径、长度、直径和摩擦损失,以及防冻措施等。

管道布置要尽量减少风阻和热损失,确保冷水能够顺利地通过管道流向商场各个区域。

4.冷却塔设计:商场冷却塔是冷水机组系统中的重要组成部分,其设计应考虑商场周围环境的温度和湿度,以及商场内的负荷需求。

冷却塔的选型要根据商场的制冷负荷和供水温度等因素进行合理的选择,并确保冷却塔能够实现高效的冷却效果。

5.控制系统设计:商场冷空调系统的控制系统应能实现自动调节,确保商场内的温度和湿度在舒适范围内。

控制系统应具备温度和湿度传感器,以及能够控制制冷设备、风机和泵等关键设备的控制器。

此外,还应考虑到商场内的不同区域和楼层的负荷差异,实现分区域和分时段的控制。

6.能耗优化设计:商场冷空调系统在设计过程中应注重能耗的优化,通过合理使用节能设备和技术,如高效压缩机、变频调速设备、换热器等,来降低系统运行的能耗。

此外,还可以采用余冷利用技术,对废热进行回收利用,提高能源利用率。

总之,商场冷空调系统的设计需要综合考虑商场的实际情况和需求,采用合适的设备和控制系统,以实现舒适环境和低能耗的目标。

冰蓄冷空调系统可分为全部蓄能系统和部分蓄能系统

冰蓄冷空调系统可分为全部蓄能系统和部分蓄能系统

冰蓄冷空调系统可分为全部蓄能系统和部分蓄能系统。

当电费价格在不同时间里有差别时,可以将全部负荷转移到廉价电费的时间里运行。

可选用一台能蓄存足够能量的传统冷水机组,将整个负荷转移到高峰以外的时间去,这称之为“全部蓄能系统”。

这种方式常常用于改建工程中利用原有的冷水机组,只需加设蓄冷设备和有关的辅助装置,但需注意原有冷水机组是否适用于冰蓄冷系统1 冰蓄冷空调系统原理及主要特点冰蓄冷空调技术是指在用电低谷时用电制冰并暂时蓄存在蓄冰装置中, 在需要时( 如用电高峰) 把冷量取出来进行利用。

由此可以实现对电网的“削峰填谷”, 有利于降低发电装机容量, 维持电网的安全高效运行。

冰蓄冷空调系统具有以下主要特点:(1) 降低空调系统的运行费用。

(2) 制冷机组的容量小于常规空调系统, 空调系统相应的冷却塔、水泵、输变电系统容量减少。

(3) 在某些常规空调系统配上冰蓄冷设备, 可以提高30%~50%的供冷能力。

(4) 可以作为稳定的冷源供应, 提高空调系统的运行可靠性。

(5) 制冷设备大多处于满负荷的运行状况, 减少开停机次数, 延长设备寿命。

(6) 对电网进行削峰填谷, 提高于电网运行稳定性、经济性, 降低发电装机容量。

(7) 减少发电厂对环境的污染。

2 系统的组成及制冰方式分类2.1 系统组成冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备( 或蓄水池) 、辅助设备及设备之间的连接、调节控制装置等组成。

冰蓄冷空调系统设计种类多种多样, 无论采用哪种形式, 其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。

另外, 系统还应达到能源最佳使用效率, 节省运转电费, 为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。

2.2 制冰方式分类根据制冰方式的不同, 冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。

此外还有一些特殊的制冰结冰, 冰本身始终处于相对静止状态, 这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。

动态制冰方式在制冰过程中有冰晶、冰浆生成, 且处于运动状态。

冰蓄冷、低温送风、保温施工要点

冰蓄冷、低温送风、保温施工要点
(二)低温送风系统安装技术要点 1.控制风管制作安装工艺,降低风管系统漏风量
由于低温送风有防结露特殊要求,对风管严密性要求很高。美国 SMACNA 标准规定 了低温送风允许漏风量,其最高要求(即送风温度为 4℃)为在送风压力 900Pa 时,风 管漏风量低于 0.9137m3/m2·h(国家规范要求空调风管漏风量为 2.93m3/m2·h)。
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1.1 采用板边自成法兰工艺 风管连接采用先进的板边自成法兰连接方式(TDF),和传统的角钢法兰连接方式 相比,不仅解决了手工制作风管误差偏大的问题,而且大大减少了法兰连接处的漏风 量,并减轻了风管的总重量。 1.2 风管的密封 风管连接垫料采用 8501 阻燃密封橡胶条;风管联合角咬口,先在咬缝处涂刷 KS 密封胶,再进行咬接;风管法兰角处采用玻璃胶进行密封;特别是对 TDF 法兰连接处 及三通接口处,不允许出现大的漏风点。 1.3 风管漏风量测试 低温送风系统要求对所有送风主、支管进行漏风量测试,并对 30%的风管进行二次 测试。即先按常规要求,在风管保温前进行一次 100%漏风量测试,测试合格后方能进 行隐蔽工程验收,风管保温完成后,再进行送风系统的 30%漏风量抽测。在两次测试数 据均达到设计要求的基础上,才能对风管安装质量进行验收。 低温送风管道的漏风量测试要求同时满足以下二个条件:
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冰蓄冷、低温送风、变风量系统施工要点
(一) 冰蓄冷系统安装技术要点
1.蓄冰槽的施工 蓄冰槽必须由土建专业工程师设计,并且一定要注意承重、防水、保温的设计。
2.蓄冰盘管的吊运 (1)做好蓄冰盘管的保护工作,防止磕碰,并且在盘管吊装、长距离水平运输过程中, 不允许设备长时间受力,吊点及托运受力点均要设在底座上,只是在撤出底座及上层 盘管就位时直接将吊装受力点设于盘管上,尽量减少蓄冰盘管的受力,保证盘管的完 好。 (2)做好冰槽内防水层的保护工作。设备在蓄冰槽内运输过程中,不允许采用撬杠直接 在地面上用力,撤出运输底座时防止将蓄冰槽侧壁的防水层损毁。 3.蓄冰盘管的安装

冰蓄冷空调系统详解

冰蓄冷空调系统详解

冰蓄冷空调系统详解
最初,冰蓄冷技术的出现是以削减空调设备装机容量为主要目标,以小容量冷水机组长时间运行获得短时间释放大制冷量的阶段。

主要在一些周期性使用、供冷时间又很短的建筑物如教堂、体育馆、会堂中采用,旨在降低初投资,以减少电网短时间用电高峰。

到上世纪70~80年代,以转移尖峰用电时段空调用电负荷为主要目的的“移峰填谷”的冰蓄冷阶段。

主要在一些只在用电高峰时段使用空调的建筑物,如办公楼、大型商场内推广使用。

从80年代末至90年代中期开始,除了转移尖峰用电时段的空调负荷外,又增加了利用冰蓄冷的“高品位冷能”,以提高空调制冷系统整体能效和降低整体投资及建筑造价、改善室内空气品质和热舒适为目标的冰蓄冷空调阶段。

冰蓄冷空调系统流程
冰蓄冷空调系统流程
蓄冰模式
乙二醇循环泵出口→双工况主机→冰槽→换热器→乙二醇循环泵进口
双工况主机供冷模式
冷却水泵出口→冷却塔→基载主机/双工况主机→冷却水泵进口
蓄冰槽融冰模式冷冻水泵出口→各楼栋空调末端→集水器→基载主机/板式换热器→分水
器→冷冻水泵进口
目前冰蓄冷空调蓄冰方式中使用最多的为:冰球和外融冰的盘管式蓄冰装置。

冰球的有效使用率虽然低,但其售价很低,其总价仍然是最低的。

冰筒的有效使用率比冰盘管低,且其售价较高,但其蓄冷性能最好,蓄冷时的平均运行温度最高……
冰蓄冷空调系统流程图
冰蓄冷空调系统流程图
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冰蓄冷空调系统的设计及和测算

文章编号:1009-6825(2012)35-0154-03冰蓄冷空调系统的设计及分析和测算收稿日期:2012-10-15作者简介:宋智军(1979-),男,工程师宋智军(大同市规划设计院,山西大同037006)摘要:以北京金融街A5地块写字楼的冰蓄冷空调系统工程为例,根据冰蓄冷技术的特点,配置主机和蓄冰设备,给出了冰蓄冷系统的负荷平衡策略,并对其运行费用进行合理测算,表明冰蓄冷系统的装机容量是常规空调系统的65%,运行费用是常规空调制冷系统的53%。

关键词:冰蓄冷系统,装机容量,运行费用中图分类号:TU831.3文献标识码:A1工程概况北京金融街A5地块写字楼位于西城区西二环路东侧,金融大街与武定候街交叉口西北角,A5大厦由两幢17层板楼及2层裙房组成,总建筑面积9万m2,其中地上建筑面积6万m2,地下建筑面积3万m2。

夏季小时最大冷负荷为8111kW。

2设计思路北京金融街施行峰谷电价,尖峰电价1.2653元/kWh,低谷电价0.3019元/kWh,电价的绝对差值0.9634元/kWh;本项目的冷负荷高峰时段与电网高峰时段重合,而且在电网低谷时段空调冷负荷较小,因此,本项目适宜采用冰蓄冷技术。

冰蓄冷技术主要为了平衡电网的昼夜峰谷差,在夜间电力低谷时段向蓄冷设备储蓄冷量,在日间电力高峰时段释放其蓄得的冷量,减少电力高峰时段制冷设备的电力消耗,是电力部门“削峰填谷”的最佳途径。

而且冰蓄冷系统具有诸多优点:1)减小机组的装机容量。

机组提供的最大冷负荷可以小于建筑物的峰值负荷,也就是说,可以按照建筑物峰值负荷的60% 70%来选配制冷/蓄冰机组。

2)无后顾之忧。

由于近年来国内夏季用电负荷日趋紧张,一些地区已经采取拉闸限电,以及对各单位限制时段用电量等多项举措。

而蓄冰技术正是在夜间电力低谷时段向蓄冰设备蓄得冷量,在日间电力高峰时段释放其蓄得的冷量,将大量本应是电力高峰时段使用的电力转移到夜间电力低谷时段使用,减少电力高峰时段制冷设备的电力消耗,是解决该问题的最佳途径。

冰蓄冷空调系统流程

之间的切换顺序及切换亦根据末端负荷的增减及时段的变化而自动 进行判断实施。
系统流程图
PART 1
各运行模式下电动阀门开关情况
电动阀 模式
制冰模式
Vi1 Vi2 Vi Vi4 Vi5 Vi6 Vi7 Vi8 Vi9 Vi1 Vi1
3
01
开 关 关 开 -- -- 关 关 开 开 开
制冰+基载供冷模式
➢ 主机运行电流百分比:反映实际负荷占主机额定负荷的百分比;
➢ 冷冻水进出口压力:一般主机冷冻水进出口压力表上的表压差值在之间 ➢ 冷却水进出口压力:一般主机冷却水进出口压力表上的表压差值在之间
螺杆式冷水机组
01 主要操作:
手动开关:现场控制主机启动(-)、停止(○); 复位按钮:主机故障复位(非故障原因,建议不要 使用)。按钮摁下30秒后,旋转该按钮即可复位; 配电柜把手开关:接通和关断主机动力电源,系统停用或计划停电,应在主机停机后使用该开关切断主机电源;
• 注意事项: ➢ 防止蓄冰过量:手动蓄冰时,应注意观察冰槽液位,任一冰槽液位超过其最高液位,需立即终止蓄冰;一次蓄冰时间不能超过8小时; ➢ 防止重复蓄冰:手动蓄冰时,应该观察冰槽液位,分析冰槽中剩冰量多少,若有剩冰则必需缩短本次蓄冰时间;确保冰槽液位不超过最高液位; ➢ 防止冰槽水位过低:检查液位计液位,冰槽液位低于其最低液位0.02m,即冰槽水位过低,需补水至最低液位(注意不要高过最低液位)
冷冻水系统静压() 冷却水系统静压() 乙二醇系统静压() • e.检查要求启动的回路上的阀门是否正常开关; • f.上述各部位发现有不正常必须立即修正,方可正常投入运行。
开关机顺序
1、开机 表 》a 、, 开检 启查 各各 模电 式动 之阀 前门 ,状 应态 参是 照否 按《 照各 该运 模行 式模 要式 求下 到电 位动 ;阀 门 开 关 情 况 机 →b 、冷 阀水 门主 状机 态; 正 确 后 , 依 此 开 启 冷 冻 水 泵 → 冷 却 水 泵 → 冷 却 塔 风 c、各设备应在前一设备正常运行后,方可开启;

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
一、冰蓄冷空调系统原理
冰蓄冷空调系统属于利用化学反应,在冰蓄冷机组中形成的蓄冷湿冷
却塔,经冰蓄冷循环贮存介质,利用冰蓄冷机组将热能转换为冷能,冷能
之间转换到室外,以及室内“冷热机组”中,将冷能转换为热能,达到空
调系统调节温度和湿度的作用。

1、冰蓄冷机组:冰蓄冷机组由蒸发器、冷凝器、压缩机、再蒸发器、再凝结器和冰水泵组成,形成冷凝蒸发循环。

蒸发器、冷凝器和再蒸发器
由压差驱动器控制,冰水泵能够把自己的热量储存在冰水中,而且能够把
蓄冷介质的温度低于环境的温度。

2、冰水泵:冰水泵负责将蒸发器冷凝到冰池中的热量用压缩机和热
交换器蒸发,将冷凝器的热量用压缩机和热交换器冷凝,然后将冰池中的
冷凝器的冷凝热量带回室内,以实现调温和调湿的作用。

3、蒸发器、冷凝器、压缩机、再蒸发器和再凝结器:这些都是冰蓄
冷机的重要组成部分,用于将空气加热或冷却。

蒸发器的作用是将冷冻液
冷凝,将热量从空气中蒸发;冷凝器的作用是将冷冻液蒸发,将热量从空
气中冷凝;压缩机的作用是将冷冻液压缩,然后释放出热量。

盘管式冰蓄冷系统施工技术

第 3 第 6期 2卷
V0 . 2 13 No 6 .



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B ID N O S R T0 U L I GC N T UC 1 N
盘 管 式 冰 蓄 冷 系统 施 工 技 术
Con t uc i c s r ton Te hnol y f og orCoi Tu pe I e l - be Ty c St a s e or ge Sy t m
HC S0 2 2,ห้องสมุดไป่ตู้(C W一 ~9 。 S — 1 ×1 ×1L 2台 P HP 8 )
谷 电价差 , 有效降低 了用 电成本 。
1 工程 实例 概 况
上海华为技术 有限公司上 海基 地工程位 于上海 浦东金 桥开发区 内, 地呈矩形 , 基 占地 面积 2 7万 m , 建筑 面积约为 3. 1 7万 m, 2平面建筑 外形 以倒 “ ” Z 字形 布置 , 为 A B C D 分 、、、、 E FG HJ共九个 区域 , 、、 、、 主楼高度 3 .5 地 下 2层( 41m, 局部 3 层) 、地上 6层 ,主要 用于 科研开 发办公使 用 ,竣工后将有
W - ~2 。 PI )
价较贵时 )采用融冰提供的低温水供冷 , , 将储存 的冷量释放 出来 , 而满足高峰 空调负荷 的需求 , 从 同时也利 用了供 电峰
( )初级冷 冻水 泵 : 9 6台。 型号 H C S S — 8×1 0×1 L2 2 ,
台 ( CW 一 PH P 3~4 ; 号 11/E 2台 (C W 一 )型 50 , 5 P HP 5~6 ; 号 )型
冰 蓄冷 中央空 调 , 就是 在夜 间空调 负荷较低 时( 同时也
是 电 网 用 电处 于 低 谷 、 电价 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 于 冰 蓄 冷 槽 中 , 待 白天 在 空 调 负 荷 高 峰 期 间 ( 同时 也 是 电网 用 电处 于 高 峰 、 电
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冰蓄冷系统的设计与施工 一、工程概述 XXXX位于XX东侧,建设单位是XXX房地产开发有限公司。该建筑物功能类型为办公,酒店,银行办公的综合大厦,总建筑面积11.6万平方米。是全国最大的冰蓄冷工程项目。该项目由XXXX安装工程有限公司第一项目部进行施工安装。本系统主要是为该建筑提供空调冷冻水,冷冻站在地下3层;机房建筑面积1200m2(蓄冰槽520m2)。冷冻站采用蓄冰空调系统,充分利用夜间廉价的低谷电力储存冷量,补充在电力高峰期的空调冷负荷需要,节约系统运行成本。

二、设备配置 (一)冷源 1.双工况螺杆式冷水机组3台(YSFAFAS55CNES)约克(合资) 2.基载离心式冷水机组2台(YKFBEBH55CPE)约克(合资)

(二)冷却塔:大连斯频得 冷却塔共计5台,CTA-600UFWS两台,CTA-450UFWS三台。 (三)板式换热器:丹麦APV 板式换热器共计3台,选用APV板式换热器J185-MGS16/16。

(四)蓄冰槽(现场加工) 蓄冰槽共有六台,最大蓄冰量31787.2KW(9040RT)。(见表1) (五)乙二醇循环水泵:德国KSB 乙二醇循环水泵共计4台,其中1台备用,并配4台变频器。 (六)冷却水循环泵:德国KSB 冷却水循环泵选用卧式离心泵4台,其中1台备用。 三、运行策略: (一)负荷说明 根据建筑使用情况及初步设计估算结果,整幢大楼的尖峰冷负荷为11428KW(3250RT)。由于气温变化,空调系统在整个运行期间日负荷大小会有变化,根据负荷分布情况,出100%负荷情况逐时空调负荷:(见表2)

蓄冰的模式可采用全部(全量)蓄冰模式或部分(分量)蓄冰模式。本工程采用部分蓄冰模式。

根据采暖通风专业提供的建筑物设计日100%负荷如下:最大小时冷负荷:11428KW(3250RT)

设计日冷负荷:151705KWH(43144RTH) 最大小时基载冷负荷:2286KW(650RT) 扣除基载冷负荷后的最大小时冷负荷:9142.33KW(2600RT) 扣除设计日基载冷负荷后冷负荷:96852.4KWH(27544RTH) (二)系统流程简述 本设计蓄冰设备选用冰球式蓄冰设备,系统选用串联单循环回路方式,在循环回路中,乙二醇制冷主机置于蓄冰装置上游。系统中设有板式热交换器3台,每台换热量为用3961KW(1126RT),用以把冰蓄冷系统的乙二醇回路与通往空调负荷的水回路隔离开,保证乙二醇仅在蓄冰循环中流动,而不流经各空调负荷回路,可减少乙二醇用量并避免乙二醇在空调负荷回路中的泄漏。乙二醇回路中设有4个电动调节阀CV1,CV2,CV8CV9,根据冷负荷变化,通过电动调节阀CV1,CV2调节进入蓄冰装置的乙二醇流量,保证进入板式热交换器的乙二醇侧温度恒定并满足冷负荷需求。电动调节阀CV8.CV9调节进入板式热交换器 的乙二醇流量,保证进入板式热交换器的水侧温度恒定并满足冷负荷需求。同时,空调冷冻水回路采用的是二级泵系统,节省运行费用。

本工程最大蓄冰容量31787.2KW(9040RT),分6个冰槽,槽内净高2.35米。为了尽量减少冰槽的占地面积,我们将蓄冰槽作成非标准型的,尽量利用建筑空间,顶板上方预留设备入口兼检查孔,供设备及检修人员出入。冰槽结构为外保温。自蓄冰槽向外的结构组成分为:防水涂刷层,橡塑保冷层。为满足电力部门削峰填谷的需求,电力高峰段,双工况冷水机组,基载冷水机组满负荷运行,不足冷量由融冰输出供给。系统设计中同时考虑备用,当任意一台机组发生故障时,开启备用基载冷水机组满足空调供冷的需求。当任意一台双工况冷水机组发生故障时,开启备用基载冷水机组,满足第二天空调供冷的需求,当任意一个分区的蓄冰槽发生故障时,开启备用基载冷水机组,满足空调供冷的需求。

在过渡季节空调供冷时,停开冷水机组,仅输出融冰供冷便可满足空调需求。此时,电动调节阀CV1,电动阀CV3关闭,开启电动阀CV2,CV4,乙二醇溶液冰不流经双工况冷水机组,避免了泵功率的浪费。

在蓄冷槽单独供冷时,乙二醇溶液泵采用变频技术,大量降低水泵能耗。 (三)蓄冰运行策略 根据全日冷负荷曲线及北京地区的分时电价情况,本设计采用的是负荷均衡的部分蓄冰策略,这样既可以用在夜间储存的冷量最大限度的满足在电力高峰期空调冷负荷需要,节约系统运行成本,也尽可能少的占用该建筑的有效面积。

四、运行情况比较: 由于北京地区电网采用了峰谷电价政策,高峰电价与低谷电价已达到4.3∶1。因此,采用冰蓄冷系统,可以大大降低空调系统运行费用。现阶段,峰谷分时电价如下表:

乙二醇系统的控制根据电力负荷的峰谷时段(电价的高低)和空调负荷的要求,整个蓄冰制冷系统能自动切换系统的运行工况: (1)双工况主机制冰模式 (2)双工况主机+融冰供冷模式(满负荷情况) (3)融冰单供冷模式(部分负荷情况)。控制系统根据工况要求,自动开关电动阀,组成某工况所需的流体通道。通过阀门调节控制融冰速度;在融冰单供冷工况通过乙二醇泵变频及台数调节控制融冰速度及供水温度。

1.双工况主机制冰模式:23∶00~7∶00 在此时段内为电力低谷期,电价低廉。双工况主机设定为制冰工况并满负荷运行,所制得的冷量全部以冰形式存储起来,以供冷负荷高峰期使用。开启双工况主机和乙二醇泵,在双工况主机、乙二醇泵和储冰槽之间形成一个制冰循环。在电力低谷期,充分利用低谷廉价电力,三台双工况主机全力制冰,制冷机组首先使回路显热降温,直降到蓄冷球相变温度,达到相变温度后,随着吸收机组产生的冷量,蓄冷球开始发生相变(结冰),在结冰期间冰球不断吸取机组所产的冷量,至制冷机组产生的冷冻流体温度也略降至相变结束时对应的最终温度速度很快,而这种快速的降温表明了蓄冷阶段的结束。因为制冰时主机的效率受到室外空气参数系统设定的,达到设计蓄冰量所需要的时间可能超过或短于电力低谷时段,如果超过电力低谷时段,系统会在早晨电力平峰期甚至电力高峰期制冰,系统的运行费用增加;如果短于电力低谷期,则会造成系统在达到设计蓄冰量以后无效或低效运行(主机出口温度很低),系统的运行费用也会增加。所以应该在电力低谷期,充分用足制冷机组制冰量和冰球的蓄冰能力,才能最大发挥蓄冰的功效(即最的效果)。判断制冰结束的条件是:

①控制系统的时间程序指使为非储冰时间。 ②当制冰主机出口温度低于-7℃(可调)时或储冰装置的进出温差降到1.5℃(可调)。

2.双工况主机+融冰供冷模式(满负荷情况):8∶00~23∶00 当用户冷负荷大于制冷机组所产生的冷量时,需要蓄冷槽与制冷机组同时供冷,即联供运行。在此时段双工况主机满负荷运行,不足冷量由融冰满足, 融冰供冷量根据负荷变化由电动调节阀CV1、CV2来调节。开启双工况主机,乙二醇泵和冷冻水泵。在双工况主机、乙二醇泵和板换形成一个供冷循环。乙二醇泵把主机的冷量输送到板换,冷冻水和乙二醇溶液在板换进行热交换后,有冷冻水泵输送到分水器或空调末端。除了由于检修原因人为干预外,应采用基载主机优先。微机控制系统根据动态负荷预测的数据,控制蓄冷槽释冷量的大小,使蓄冷槽的蓄冷量当天基本用尽,又不能出现最后几小时蓄冷系统供不应求,使冰蓄冷系统运行到最经济的效果。

3.双工况主机单位供冷模式(部分负荷情况):11∶00~18∶00 在此时段内为电力平价期,电价适中。双工况主机设定为制冷工况并满负荷运行,满足空调冷负荷需要。开启双工况主机、乙二醇泵和冷冻水泵,从板换出来的9℃的乙二醇溶液先经过主机降温(7℃),主机的设定出口温度为5℃,然后进入储冰槽,储冰槽阀门处于调节状态,经过储冰槽冷却的乙二醇溶液在阀门的调节下达到设定的供水温度4℃,供给板换。同时通过调节CV8阀门控制板换二次侧的供水温度。

4.融冰单供冷模式(部分负荷情况):8∶00~11∶00;18∶00~23∶00 在此时段内电力高价期。融冰供冷满负荷运行,不足冷量由双工况主机满足,满足空调冷负荷需要。这样可避开电力高峰期,将系统的最高用电量降至最低,节约运行成本。融冰供冷量根据负荷变化由变频泵来调节。开启乙二醇泵和冷冻水泵,乙二醇泵变频使板换二次侧的供水温度稳定在设计温度(如7℃)。此时,主机退出运行,主机的旁通CV12打开,乙二醇溶液不在流经主机,直接进入冰槽,通过变频有效节省能耗。某些季节冷负荷低时往往只靠释冷便能满足冷负荷,要求微机控制系统根据动态蓄冷负荷预测,自动地控制系统的运行方式,使冰蓄冷系统运行在最佳状态,以达到削峰填谷节约能源的目的。

5.备份模式:7∶50~8∶00 在此时段内由于没有其它负荷,此间系统中除基载主机及相应设备正常工作,提供该建筑的基本冷负荷外,所有设备均停止运行,整个系统处于备份状态。此外,业主还可以根据该建筑的实际情况组成其他模式。 五、冰蓄冷系统自动控制功能 1.冷冻水系统连锁控制: 冷冻水系统中,和板换相连的一次冷冻水泵和板换是多对多的关系,也同样存在象乙二醇系统中的联锁要求,负荷降低所需开启的一次冷冻水泵台数减少,对应的板换开启台数也需要减少,即一次冷冻水泵和板换冷冻水出口的电动阀门形成联锁,同样这种联锁控制不能影响一次冷冻水泵和板换互为备用的关系。2.冷却水系统的控制

根据主机(基载主机和双工况主机)的开启状态开启相应的冷却水泵,冷却水泵、主机、冷却塔和电动阀门形成联锁。同时,通过电动阀门调节,冷却水泵、主机和冷却塔能互为备用,即当其中二种设备同时发生故障时,可以自动开起非对应的设备,通过阀门自动切换所需的工作回路。根据冷却水的回水温度(冷凝器的进水温度)调节冷却塔风机、台数控制及冷却水旁通控制,以保证冷却水的回水温度不低于主机所要求的最低冷却水供水温度,同时尽可能使冷却水回水温度降低,以提高主机的制冷效率。

3.整个系统的控制与监视(不包括冷冻水二次水泵) (1)系统的启停顺序控制 系统的启停顺序除考虑设备的保护外,还应充分利用主机停机后管道系统中的冷量。主机,如果主机需要开启,则力求使主机处于满负荷运行状态,同时当天冰必须能全部用完;同时以末端空调冷负荷。

开启顺序:阀门调节到相应的工况状态—冷却水泵—冷却塔—冷却水泵—(基载主机)—乙二醇泵—双工况主机。

停机顺序:双工况主机(基载主机)—冷却塔—冷却水泵—乙二醇泵—冷冻水泵。以上括号内的设备表示如果该设备需要开启,可在此阶段开启。系统的启停顺序以及时间间隔在自控程序中编制完成,自控系统的实际操作中可以做到根据工况预测开机。

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