長(zhǎng)沙市某辦公建筑的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘摘 要要長(zhǎng)沙市某辦公建筑的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)主要是圍繞冰蓄冷的冷源局部而進(jìn)行的。為平衡電網(wǎng)負(fù)荷、削峰填谷結(jié)合長(zhǎng)沙市實(shí)行的谷峰電價(jià)政策，對(duì)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析比擬從而確定了此建筑適合應(yīng)用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)該建筑的冷負(fù)荷計(jì)算和冷負(fù)荷的分布情況的分析，從而確定了冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)宜采用的運(yùn)行策略，工作模式和運(yùn)行控制方案進(jìn)而確定了其機(jī)組容量和蓄冰槽的容量。此冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)采用的是風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，其中新風(fēng)系統(tǒng)不負(fù)責(zé)室內(nèi)負(fù)荷把室外空氣處理到室內(nèi)的等焓狀態(tài)點(diǎn)而送入室內(nèi)。最后，在討論冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性時(shí)對(duì)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的能耗情況和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了整體的分析和比擬。關(guān)鍵

2、詞關(guān)鍵詞： 辦公建筑 冰蓄冷 空調(diào)系統(tǒng) 經(jīng)濟(jì)性分析ABSTRACTThe graduation project designs air conditioning systems with ice storage for XX official building in Changsha City,this design mainly is revolves the ice storage the cold heat sink partial to carry on. For balances the electrical network load, to unify the valley pea

3、k electrovalence policy which Changsha implements, gathered the air-conditioning system with ice storage and the conventional air-conditioning system efficiency to the ice carries on the analysis comparison thus to determine this construction suited using the air conditioning systems with ice system

4、. Through to this building cold load calculation and cold load distributed situation analysis, thus had determined the ice storage the movement strategy which the air-conditioning system with ice storage suitably used, the working pattern and the operating control plan then had determined its unit c

5、apacity and ice storage capacity. This air conditioning systems with ice storage is uses of the air blower plate tube adds the new atmosphere system, new atmosphere system is not responsible for in the room to shoulder the outdoor air processes to the room in some to enthalpy condition sends in the

6、room. Finally, air-conditioning system with ice storage when the discussion ice the efficiency air-conditioning system with ice the energy consumption situation and the efficiency has carried on the whole analysis and the comparison. Key words: air-conditioning system, ice storage, economic analysis

7、, building of office目目 錄錄1 緒緒 論論 .11.1 冰蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會(huì)背景.11.2 冰蓄冷空調(diào)的開(kāi)展歷史和現(xiàn)狀.11.3 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)介紹.21.3.1 冰蓄冷空調(diào)的根本概念.21.3.2 冰蓄冷系統(tǒng)的分類.41.3.3 冰蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行方式.41.3.4 冰蓄冷系統(tǒng)的工作模式.51.3.5 低溫送風(fēng)空調(diào).81.4 冰蓄冷在制冷空調(diào)中的開(kāi)展趨勢(shì).91.4.1 建立與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng).91.4.2 開(kāi)發(fā)新型的蓄冷技術(shù)和設(shè)備.91.4.3 建立區(qū)域性蓄冷空調(diào)供冷站.101.5 應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)的意義.102 建筑概況建筑概況 .122.1 工程名稱.1

8、22.2 設(shè)計(jì)依據(jù).122.3 工程概況.122.3.1 建筑物概況.122.3.2 建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的情況.142.4 室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定.152.4.1 室外空氣計(jì)算參數(shù).152.4.2 室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).153 設(shè)計(jì)方案論證設(shè)計(jì)方案論證 .163.1 夏季設(shè)計(jì)日空調(diào)冷負(fù)荷.163.2 蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行策略和工作模式以及工作流程.173.2.1 蓄冷系統(tǒng)運(yùn)行策略.173.2.2 冰蓄冷空調(diào)設(shè)計(jì)模式的選定.173.2.3 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的流程配置.183.3 設(shè)備確實(shí)定.183.3.1 制冷機(jī)組確實(shí)定.183.3.2 蓄冷設(shè)備容量確定.18機(jī)組運(yùn)行情況確實(shí)定 .193.5 蓄冷介質(zhì)與蓄冷系統(tǒng)形

9、式選擇.203.5.1 蓄冷介質(zhì)的選取.203.5.2 蓄冷形式的選取.213.6 設(shè)備的選擇：.213.6.1 冷源設(shè)備的選擇.213.6.2 蓄冰設(shè)備的選擇.213.6.3 其他設(shè)備的選擇計(jì)算.223.7 方案的比擬及經(jīng)濟(jì)分析與結(jié)論.233.7.1 方案一：螺桿水冷式冷水機(jī)組.233.7.2 方案二：螺桿水冷式雙工況冷水機(jī)組+蓄冰設(shè)備.243.7.3 方案三：風(fēng)冷式螺桿冷水機(jī)組+蓄冰設(shè)備.253.7.4 方案比擬采用價(jià)值分析法.263.7.8 冰蓄冷系統(tǒng)的回收年限.283.7.9 結(jié)論和建議.284 冷負(fù)荷的計(jì)算冷負(fù)荷的計(jì)算 .304. 1 房間冷負(fù)荷的構(gòu)成 .304.2 房間濕負(fù)荷的構(gòu)成

10、.304.2.1 房間的濕量由以下各項(xiàng)構(gòu)成：.304.2.2 濕負(fù)荷計(jì)算.304.3 空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷的構(gòu)成.31 冷負(fù)荷計(jì)算.314.4.1 通過(guò)墻體、屋頂?shù)膫鳠嵝纬傻睦湄?fù)荷.314.4.2 通過(guò)窗戶的瞬變傳熱的冷負(fù)荷.314.4.3 通過(guò)窗戶的日射得熱的冷負(fù)荷.314.4.4 通過(guò)設(shè)備、照明、人體形成的逐時(shí)冷負(fù)荷.324.4.5 新風(fēng)冷負(fù)荷.32空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析 .324.5.1 風(fēng)機(jī)盤管的選擇.344.5.2 新風(fēng)機(jī)組的選擇.355 冷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析冷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 .375.1 確定典型設(shè)計(jì)日的空調(diào)冷負(fù)荷.375.2 選擇蓄冷裝置的形式和模式及運(yùn)行策略.385.2.1 蓄冷裝置的

11、形式的選取.385.2.2 選擇冷源蓄冷模式和運(yùn)行策略.385.3 進(jìn)行蓄冷冷源設(shè)計(jì)并確定它的運(yùn)行控制方案.395.3.1 確定制冷主機(jī)和蓄冷裝置的容量.395.3.2 蓄冷設(shè)備容量確定.395.3.3 機(jī)組運(yùn)行狀況確實(shí)定及負(fù)荷分布情況.405.3.4 制冷機(jī)組的選取.425.3.5 蓄冰設(shè)備的選擇：.435.3.6 系統(tǒng)流程設(shè)計(jì).435.4 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的水力計(jì)算與集成.445.4.1 乙二醇初級(jí)泵系統(tǒng)的水力計(jì)算與選擇.445.4.2 乙二醇次級(jí)泵系統(tǒng)的水力計(jì)算與選擇.455.4.3 低位乙二醇膨脹水箱的選擇計(jì)算.475.4.4 冷凍水系統(tǒng)的水力計(jì)算與設(shè)備選擇.475.4.5 冷卻水系統(tǒng)的

12、水力計(jì)算與選擇.515.5 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行控制.535.5.1 運(yùn)行策略.535.5.2 控制策略.535.5.3 淡季的空調(diào)運(yùn)行控制.546 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的全年能耗分析冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的全年能耗分析 .566.1 裝機(jī)電功率統(tǒng)計(jì) .566.2 年耗能量分析.566.2.1 蓄冷空調(diào)的工程的夜間的年能耗.566.2.2 蓄冷空調(diào)工程的日間的年能耗：.566.2.3 蓄冷空調(diào)工程的年能耗.577 方案的比擬和經(jīng)濟(jì)分析方案的比擬和經(jīng)濟(jì)分析 .58分為如下三種方案進(jìn)行比擬分析 .587.1.1.方案一：螺桿水冷式冷水機(jī)組.58方案二：螺桿水冷式雙工況冷水機(jī)組+蓄冰設(shè)備.59方案三：風(fēng)冷式螺桿冷

13、水機(jī)組+蓄冰設(shè)備.617.2 三種方案的壽命周期本錢分析 .62年經(jīng)營(yíng)費(fèi)的計(jì)算和比擬.62各方案的功能工程評(píng)分與功能評(píng)價(jià)指數(shù)匯總.637.2.3 各方案的壽命本錢指數(shù) Gi.63各方案的壽命周期價(jià)值指數(shù) Vi的計(jì)算 .647.3. 冰蓄冷設(shè)計(jì)方案下的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià) .657.3.1 采用峰谷比為 3:1 的回收周期.657.3.2.采用峰谷比為 4:1 的回收周期.65結(jié)結(jié) 論論 .67致致 謝謝 .68參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .69附附 錄錄 .701 緒緒 論論1.1 冰蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會(huì)背景冰蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會(huì)背景環(huán)境污染和能源危機(jī)已成為當(dāng)今社會(huì)的兩大難題，如何合理的利用能源為人類創(chuàng)造現(xiàn)代生活已經(jīng)

14、成為當(dāng)今社會(huì)的共識(shí)。在人類共同警視的時(shí)期，蓄能空調(diào)應(yīng)運(yùn)而生。隨著社會(huì)的開(kāi)展電力工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的根底產(chǎn)業(yè)，以取得了長(zhǎng)足的開(kāi)展。但是，電力的增長(zhǎng)仍然滿足不了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速開(kāi)展和人民生活用電的急劇增長(zhǎng)的需要，全國(guó)缺電情況仍未得到根本的改變。目前電力供給緊張表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：(1)電網(wǎng)負(fù)荷率低，系統(tǒng)峰谷差加大，頂峰電力嚴(yán)重缺乏致使電網(wǎng)經(jīng)常拉閘限電。電網(wǎng)的峰谷差占頂峰負(fù)荷的比例已高達(dá) 25%30%。隨著用電結(jié)構(gòu)的變化，工業(yè)用電比重相對(duì)減少，城市生活商業(yè)用電快速增長(zhǎng)，達(dá)成電網(wǎng)頂峰限電，低谷電用不上的問(wèn)題也越來(lái)越突出。(2)城市電力消費(fèi)迅速，而城市電網(wǎng)不能適應(yīng)，造成有電送不出，配不上的局面。解決電力缺乏的問(wèn)

15、題，一方面是靠增加對(duì)電力的投入，加快電力建設(shè)的步伐，多裝機(jī)組；另一方面還要繼續(xù)堅(jiān)持開(kāi)發(fā)與節(jié)約并重的能源開(kāi)發(fā)的工作方針，加強(qiáng)方案用電和節(jié)約用電，通過(guò)經(jīng)濟(jì)的、技術(shù)的、行政的和法律的手段，鼓勵(lì)用戶節(jié)約用電，移峰填谷，充分利用電力資源，大力開(kāi)發(fā)低谷用電。為鼓勵(lì)用戶削峰填谷，電力部門同地方制訂了峰谷電價(jià)政策，將頂峰電價(jià)與低谷電價(jià)拉開(kāi)，使低谷電價(jià)只相當(dāng)與頂峰電價(jià)的 1/21/5，鼓勵(lì)用戶使用低谷電，這項(xiàng)政策目前已在局部地區(qū)實(shí)施，并將推廣至全國(guó)。在電力供給緊張的情況下，峰谷電價(jià)政策的實(shí)施，為蓄冷空調(diào)技術(shù)提供了廣闊的開(kāi)展前景。1.2 冰蓄冷空調(diào)的開(kāi)展歷史和現(xiàn)狀冰蓄冷空調(diào)的開(kāi)展歷史和現(xiàn)狀自古以來(lái)人民就懂得使用天

16、然冰保存食物和改善環(huán)境。采用人工制冷的空調(diào)蓄冷大約出現(xiàn)在 1930 年前后，那時(shí)的蓄冷只是著眼于減少制冷機(jī)容量和制冷設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)用。隨著設(shè)備制造業(yè)的不斷開(kāi)展，制冷機(jī)的本錢大幅度降低，節(jié)省購(gòu)置費(fèi)用漸漸的失去了吸引力。相反，蓄冷裝置本錢高及電耗多的不利因素卻突出起來(lái)，以致使該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用陷入了相當(dāng)一段停滯期。 自七十年代世界能源危機(jī)以來(lái)，各國(guó)政府都十分重視開(kāi)發(fā)新能源與“節(jié)省能源，促使了蓄冷技術(shù)的迅速開(kāi)展。美國(guó)、加拿大、日本和歐洲一些國(guó)家率先將冰蓄冷技術(shù)引入到建筑空調(diào)系統(tǒng)里來(lái)，積極開(kāi)發(fā)蓄冷設(shè)備與蓄冷系統(tǒng)，實(shí)施的工程逐年成倍增多。在日本近年來(lái)積極引進(jìn)蓄冷技術(shù)，大力開(kāi)展冰蓄冷技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)應(yīng)用，到 1

17、989 年美國(guó)、日本、加拿大等國(guó)從事冰蓄冷系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和冰蓄冷專用制冷機(jī)生產(chǎn)的公司多達(dá) 49 家；美國(guó)提出將在 1997 年將空調(diào)蓄冷技術(shù)普及應(yīng)用到 99%的宏偉目標(biāo)；根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì) 1990 年北美冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的投資占當(dāng)年新增暖通空調(diào)系統(tǒng)總投資的 24.2%； 105 萬(wàn)元； 九十年代，我國(guó)大陸地區(qū)蓄冷技術(shù)也得到了開(kāi)展，首先中電深圳工貿(mào)公司在辦公樓中應(yīng)用了法國(guó)的冰球式蓄冷系統(tǒng)，使裝機(jī)容量降低 45%以上；北京西冷工程公司開(kāi)發(fā)研制的有壓式齒球蓄冷器已獲國(guó)家專利并用在北京日?qǐng)?bào)社綜合樓和廣州市面上某辦公樓的空調(diào)系統(tǒng)中，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)浙江國(guó)祥制冷工業(yè)公司推出了完全結(jié)凍式冰蓄冷系統(tǒng)在

18、浙江諸暨百貨大樓實(shí)行了國(guó)產(chǎn)大型冰儲(chǔ)冷首例中央空調(diào)系統(tǒng)，僅用一年時(shí)間就完成了設(shè)計(jì)施工任務(wù)，并于 1995 年 8 月 10 日調(diào)試成功投入運(yùn)行。儲(chǔ)冰蓄冷國(guó)產(chǎn)化的成功，克服了冰儲(chǔ)冷中央空調(diào)投資大的缺點(diǎn)，對(duì)推廣冰蓄冷空調(diào)事業(yè)起到很好的促進(jìn)作用；國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委和電力工業(yè)部聯(lián)合提出到 2000 年將轉(zhuǎn)移 100012000萬(wàn) Kw 的尖峰負(fù)荷到低谷使用，這將為國(guó)家節(jié)省 150250 萬(wàn)元的資金，這是節(jié)能節(jié)電中一項(xiàng)利國(guó)利民的重大創(chuàng)舉；據(jù)統(tǒng)計(jì)，就北京市面上目前擁有集中空調(diào)的賓館與寫字樓約 250 座，商場(chǎng)約 50 家，空調(diào)負(fù)荷約 3040 萬(wàn) kw，這是些負(fù)荷具有較大的冰蓄冷空調(diào)前景，即具有很大的削峰

19、填谷的潛力，聯(lián)系到全國(guó)冰蓄冷空調(diào)的前景更加是宏偉壯觀。 由中國(guó)制冷學(xué)會(huì)組織的“第三屆海峽兩岸制冷空調(diào)學(xué)術(shù)交流會(huì)-冰蓄冷空調(diào)技術(shù)研討會(huì)。海峽兩岸著名的空調(diào)科技工作者、專家教授、歡聚一堂暢所欲言，共同探討研究：1.冰蓄冷技術(shù)在制冷空調(diào)工程中的應(yīng)用前景與開(kāi)展趨勢(shì)；2.冰蓄冷技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境及匹配的設(shè)備；3.冰蓄冷技術(shù)的新工藝和新設(shè)備；4.衡量和推廣冰蓄冷技術(shù)設(shè)備先進(jìn)性指標(biāo)；5.冰蓄冷工程應(yīng)用實(shí)例總結(jié)等問(wèn)題，這將會(huì)大大地促進(jìn)海峽兩岸冰蓄冷技術(shù)的迅速開(kāi)展。1.3 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)介紹冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)介紹 冰蓄冷空調(diào)的根本概念冰蓄冷空調(diào)的根本概念空調(diào)系統(tǒng)不需要能量或用能量小的時(shí)間內(nèi)將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，在空調(diào)系統(tǒng)需求

20、大量的冷量時(shí)，就是利用蓄冰設(shè)備在這時(shí)間內(nèi)將這局部能量釋放出來(lái)。根據(jù)使用對(duì)象和儲(chǔ)存溫度的上下，可以分為蓄冷和蓄熱。結(jié)合電力系統(tǒng)的分時(shí)電價(jià)政策，以冰蓄冷系統(tǒng)為例，在夜間用電低谷期，采用電制冷機(jī)制冷，將制得冷量以冰或其它相變材料的形式儲(chǔ)存起來(lái)，在白天空調(diào)負(fù)荷電價(jià)頂峰期將冰融化釋放冷量，用以局部或全部滿足供冷需求。每 1 千克水發(fā)生 1的溫度變化會(huì)向外界吸收或釋放 1 千卡的熱量，為顯熱蓄能；而每 1 千克 0冰發(fā)生相變?nèi)诨?0水需要吸收 80 千卡的熱量，為潛熱蓄能。很明顯，同一物質(zhì)的潛熱蓄能量(相變溫度)大大高于顯熱蓄能量(1溫差)，因此采用潛熱蓄能方式將大大減少介質(zhì)的用量和設(shè)備的體積。冰蓄冷空

21、調(diào)系統(tǒng)主要就是利用水結(jié)成冰的潛熱進(jìn)行工作，原理工作示意圖如圖1-1。圖圖 1-11-1 冰蓄冷示意圖冰蓄冷示意圖“冰蓄冷空調(diào)一詞大家都一目了解，英文為ICE STORAGE，日文為冰蓄熱，狹義的定義為制冰蓄冷的冷氣系統(tǒng)。早期稱謂COOL STORAGE蓄冷，此包含了制冷水蓄冷的冷氣系統(tǒng)。但在寒帶國(guó)家除了蓄冷外，還要蓄熱，因此，廣義的用語(yǔ)為THERMAL ENERGYSTORAGE AIR CONDITIONING SYSTEM 縮寫為 TES，可譯為蓄能式空調(diào)系統(tǒng)。對(duì)于南方地區(qū)僅有夏季冷氣電力過(guò)載的困擾，僅需蓄冰空調(diào)。蓄冰率一般英文簡(jiǎn)寫為 IPFICE PACKING FACTOR，即蓄冰槽內(nèi)

22、制冰容積與蓄冰槽容積之比值。IPF=蓄冰槽內(nèi)制冰容積 M3/蓄冰槽容積 M3*100% 日本冷凍協(xié)會(huì) 一般用它來(lái)決定蓄冰槽的大小。目前各種蓄冰設(shè)備，其 IPF 約在 20-70%范圍內(nèi)。另一稱之為制冰率，其英文簡(jiǎn)寫也為 IPF，即蓄冰槽中水的最大制冰量與全水量槽中充水的容積之比值： IPF=槽中水的最大制冰量 kg/全水量 kg*100% (日本電力空調(diào)研究會(huì)通過(guò)它可了解結(jié)冰多少，有的蓄冰設(shè)備，此值可達(dá) 90%以上。應(yīng)注意，國(guó)外兩個(gè)定義都用 IPF 表示。各種冰蓄冷設(shè)備的兩種蓄冰率數(shù)據(jù)見(jiàn)表 1.1。表表 1.11.1 冰蓄冷設(shè)備的蓄冰率冰蓄冷設(shè)備的蓄冰率類型冷媒盤管式完全凍結(jié)式制水滑落式冰晶或

23、冰泥冰球式蓄冰率IPF120-50%50-70%40-50%45%左右50-60%蓄冰率IPF230-60%70-90%-90%以上美國(guó)多以 Void(Space)Ratio無(wú)效空間比來(lái)表示，故蓄冰率 IPF=1-Void Ratio.融冰能力 DISCHARGE CAPACITY 蓄冰槽中之冰，實(shí)際可溶解而用于空調(diào)的蓄冷量。融冰效率 DISCHARGE EFFICIENCY 實(shí)際可用于應(yīng)付空調(diào)負(fù)荷之融冰能量除以總蓄冰能量之值。蓄冷效率 STORAGETHERMALEFFICIENCY 指實(shí)際可用于應(yīng)付空負(fù)荷之融冰能量除以用以制冰蓄冷的能量之值。此值與融冰效率不同，但有時(shí)蓄冷效率也定義為融冰效

24、率。過(guò)冷現(xiàn)象 SUPER COOLING指超過(guò)流體的凍結(jié)點(diǎn)而仍不凍結(jié)的現(xiàn)象。例如：純水的凍結(jié)點(diǎn)為 0oC，但水溫需先降至-7oC 左右，才會(huì)形成冰核再凍結(jié)成冰，一般水之過(guò)冷現(xiàn)象約為-5oC，此現(xiàn)象將增加制冰初期的耗能量。如圖 1-5 所示。如要設(shè)法提高成核溫度，減少過(guò)冷度，就要添加成核劑，但使用不同的成核劑配方，效果也各不相同。有些單位在研究和試驗(yàn)。 冰蓄冷系統(tǒng)的分類冰蓄冷系統(tǒng)的分類冰蓄冷的種類很多，歸納起來(lái)有以下常用的幾種：1完全冰結(jié)式；2優(yōu)待鹽式；3冰球、蕊心冰球工；4制冰滑落式；5熱管式；6冰晶、冰片式；7冰盤管式；8供冷蓄冷雙效機(jī)等等。 冰蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行方式冰蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行方式制冰方式

25、多種多樣，僅日本各廠商生產(chǎn)的蓄冰制冰設(shè)備的形式就有 30 多種之多，但歸納起來(lái)無(wú)非是兩種，即靜止制冰與動(dòng)態(tài)制冰；運(yùn)行方法有以下兩種：1全蓄冷式，蓄冰時(shí)間與空調(diào)時(shí)間完全分開(kāi)，夜間用電谷值期間，制冷機(jī)用于制冰，一般采用靜止型制冰，當(dāng)冰層厚度到達(dá)設(shè)定值時(shí)便停機(jī)，設(shè)定厚度值由電腦預(yù)測(cè)第二天負(fù)荷用冷量來(lái)控制，在白天空調(diào)開(kāi)始運(yùn)行后的用電頂峰值期間，水與冰換熱，冰水用于空調(diào)，制冰機(jī)不運(yùn)行，這種系統(tǒng)制冰器要承當(dāng)全部負(fù)荷，多數(shù)用于間歇性的空調(diào)場(chǎng)合，如體育館、影劇院、寫字樓，商業(yè)建筑等。但制冰器要求容量大，初投資費(fèi)用高；2半蓄冰式：在用谷值期間，制冰機(jī)用于蓄冰制冰到家行，在白天里，一局部負(fù)荷由蓄冰器承當(dāng)，另一局部

26、那么由制冰機(jī)看接負(fù)擔(dān)，這種方式可由下面三種方法運(yùn)行：冰水并聯(lián)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)中空調(diào)器只需一個(gè)盤管，空調(diào)期間，冷媒不1直接送入空調(diào)器而是在另一組蒸發(fā)器中蒸發(fā)，制成冰水再泵入制冰器中與冰換熱，進(jìn)一步冷卻成低溫冷水，再送入空調(diào)器盤管使用，蓄冰器與制冰水蒸發(fā)器回路是并聯(lián)的；冰媒并聯(lián)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的空調(diào)器中有兩個(gè)盤管，用電“谷值期間，2制冷機(jī)冷媒送入蓄冰器制冰。空調(diào)期間，制冰機(jī)冷媒送入空調(diào)器一個(gè)盤管直接蒸發(fā)，而蓄冰器中的冰水那么送入另一個(gè)盤管，蓄冰器與空調(diào)器中的冷媒回路是并聯(lián)的；壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)，這種系統(tǒng)全部冷媒均進(jìn)入蓄冰器，這種系統(tǒng)不僅夜間制冰，3在空調(diào)頂峰期間也是一邊融冰，一邊繼續(xù)制冰，這種系統(tǒng)初投資省

27、，但因晝夜制冰，始終維持較低的蒸發(fā)溫度，故耗電量較大，與以上兩種方法相比，因其系統(tǒng)簡(jiǎn)單，初投資省而得到最普遍的青睞與應(yīng)用。 冰蓄冷系統(tǒng)的工作模式冰蓄冷系統(tǒng)的工作模式冰蓄冷系統(tǒng)的工作模式是指系統(tǒng)在充冷還是供冷，供冷時(shí)蓄冷裝置及制冷機(jī)組是各自單獨(dú)工作還是共同工作。蓄冷系統(tǒng)需要在幾種規(guī)定的方式下運(yùn)行，以滿足供冷負(fù)荷的要求，常用的工作模式有如下幾種：（1）機(jī)組制冰模式在此種工作模式下，通過(guò)濃度為 25%的乙二醇溶液的循環(huán)，在蓄冰裝置中制冰。此間，制冷機(jī)的工作狀況受到監(jiān)控，當(dāng)離開(kāi)制冷機(jī)的乙二醇溶液到達(dá)最低出口溫度時(shí)制冷機(jī)關(guān)閉。此種工作模式的示意圖如圖 1-2 所示。圖圖 1-21-2 機(jī)組制冰工作模式示

28、意圖機(jī)組制冰工作模式示意圖（2）制冰同時(shí)供冷模式當(dāng)制冰期間存在冷負(fù)荷時(shí)，用于制冷的一局部低溫乙二醇溶液被分送至冷負(fù)荷以滿足供冷需要，乙二醇溶液分送量取決于空調(diào)水回路的設(shè)定溫度。一般情況下，這局部的供冷負(fù)荷不宜過(guò)大，因?yàn)檫@局部冷負(fù)荷的制冷量是制冷機(jī)組在制冰工況下運(yùn)行提供的。蓄冷時(shí)供冷在能耗及制冷機(jī)組容量上是不經(jīng)濟(jì)合理的，因此，只要此冷負(fù)荷有適宜的制冷機(jī)組可選用，就應(yīng)設(shè)置基載制冷機(jī)組專供這局部冷負(fù)荷，該工作模式示意圖如圖 1-3 所示。圖圖 1-31-3 制冰同時(shí)供冷模式示意圖制冰同時(shí)供冷模式示意圖（3）單制冷機(jī)供冷模式： 在此種工作模式下，制冷機(jī)滿足空調(diào)全部冷負(fù)荷需求。出口處的乙二醇溶液不再經(jīng)過(guò)

29、蓄冰裝置，而直接流至負(fù)荷端設(shè)定溫度有機(jī)組維持。該工作模式示意圖如圖1-4 所示。圖圖 1-41-4 單制冷機(jī)供冷模式示意圖單制冷機(jī)供冷模式示意圖（4）單融冰供冷模式：在此工作模式下，制冷機(jī)關(guān)閉?；亓鞯囊叶既芤和ㄟ^(guò)融化儲(chǔ)存在蓄冷裝置內(nèi)的冰，被冷卻至所需要的溫度。在全部蓄冷運(yùn)行策略下，融冰供冷是根本的運(yùn)行方式它的運(yùn)行費(fèi)用是最低的，但是要求有足夠大的蓄冷裝置的容量，初投資費(fèi)用會(huì)較大。該工作模式示意圖如圖 1-5 所示。圖圖 1-51-5 單融冰供冷模式示意圖單融冰供冷模式示意圖（5）制冷機(jī)與融冰同時(shí)供冷： 在此工作模式下，制冷機(jī)和蓄冰裝置同時(shí)運(yùn)行滿足負(fù)荷需求。按局部蓄冷運(yùn)行策略在較熱季節(jié)需要采用該

30、種工作模式，才能滿足供冷要求。該工作模式又分成兩種情況，即機(jī)組優(yōu)先和融冰優(yōu)先。 機(jī)組優(yōu)先：回流的熱乙二醇溶液，先經(jīng)制冷機(jī)預(yù)冷，而后流經(jīng)蓄冷裝置而被融冰冷卻至設(shè)定溫度。下該種工作模式示意圖如圖 1-6 所示圖圖 1-61-6 機(jī)組優(yōu)先機(jī)組優(yōu)先融冰優(yōu)先：從空調(diào)負(fù)荷端流回的熱乙二醇溶液先經(jīng)蓄冷裝置冷卻到某一中間溫度而后經(jīng)制冷機(jī)冷卻至設(shè)定溫度。該種工作模式示意圖如圖 1-7 所示。 圖圖 1-71-7 融冰優(yōu)先融冰優(yōu)先 低溫送風(fēng)空調(diào)低溫送風(fēng)空調(diào)低溫送風(fēng)空調(diào)-冰蓄冷系統(tǒng)之核心 當(dāng)代冰蓄冷系統(tǒng)與低溫送風(fēng)空調(diào)緊密結(jié)合在一起，被譽(yù)為蓄冷技術(shù)的一顆明珠，更顯示出了冰蓄冷技術(shù)的優(yōu)越性與競(jìng)爭(zhēng)力，被稱為暖通空調(diào)工程中

31、繼變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)之后最重大的變革。1低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)用冰蓄冷技術(shù)把建筑空調(diào)的用電需要，從白天頂峰期轉(zhuǎn)移至夜間低谷期，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的“移峰填谷，改變了建筑物電力物負(fù)荷曲線形狀，減少用戶頂峰電力需求，相應(yīng)地也減少了對(duì)整個(gè)輸配電設(shè)備的容量要求，并減少了建筑物制冷系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的增容費(fèi)用； 2冰蓄低溫送風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，主要設(shè)備制冷機(jī)是在夜間用電低谷期運(yùn)轉(zhuǎn)，在白天供泠時(shí)，只有系統(tǒng)循環(huán)泵和終端設(shè)備運(yùn)行，在電力公司制定的分時(shí)電價(jià)下，空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用會(huì)有較大程度的降低，假設(shè)峰谷電價(jià)差是兩倍的話，運(yùn)行費(fèi)用可以節(jié)省5070%，據(jù)某紀(jì)念體育館在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)改造中，采用了兩臺(tái) 1056kw 螺桿壓縮制冷機(jī)，54 個(gè)蓄冰缸總

32、容量為 124GJ儲(chǔ)存設(shè)計(jì) 73%的空調(diào)負(fù)荷，可移荷 1200kw，每年可節(jié)省電費(fèi)約 6080 萬(wàn)元，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益；(3) 低溫送風(fēng)蓄冰空調(diào)系統(tǒng)在建筑空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)和工程改造中具有很優(yōu)越的應(yīng)用前景,在未來(lái) 21 世紀(jì)高科的應(yīng)用中將得到廣泛應(yīng)用前； ，可使相對(duì)濕度到達(dá) 36%，而常規(guī)系統(tǒng)是 50%。相對(duì)溫度的降低及 25的室內(nèi)條件典型的低溫一次風(fēng)系統(tǒng)可以在使用區(qū)內(nèi)產(chǎn)生清新而涼爽的感覺(jué)，同時(shí)較小的空氣處理設(shè)備也減少了空調(diào)區(qū)域內(nèi)噪音釋放，由此也增加了使用者的舒適度而受到很大的歡送；5在擴(kuò)建和新建的工程中，冰蓄冷低溫送風(fēng)系統(tǒng)是一項(xiàng)最好的方式，在選定系統(tǒng)之前，重要的是根據(jù)各種條件和數(shù)據(jù)，如電價(jià)，用

33、戶負(fù)荷特征，設(shè)備費(fèi)用等，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比擬，選擇出建設(shè)工程的最正確方案，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的開(kāi)展，在大中城市新建和改建的高級(jí)商業(yè)中心、賓館飯店、辦公大樓等建筑中，大型集中冰蓄系統(tǒng)將會(huì)更加普及，同時(shí)，現(xiàn)在許多商業(yè)建筑原有的空調(diào)系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)實(shí)要求，也必須進(jìn)行更新改造； 的低溫送風(fēng)系統(tǒng)比常規(guī)送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)功率減少 1328%，對(duì)于低溫送風(fēng)系統(tǒng)，有這樣規(guī)律即送風(fēng)溫度較低，建筑規(guī)模越大時(shí)，低溫送風(fēng)系統(tǒng)消耗功率相對(duì)減小。 1.4 冰蓄冷在制冷空調(diào)中的開(kāi)展趨勢(shì)冰蓄冷在制冷空調(diào)中的開(kāi)展趨勢(shì)1 建立與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)建立與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)冰蓄冷低溫送風(fēng)系統(tǒng)具有優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)特性：推行蓄冰空

34、調(diào)系統(tǒng)并配合 46的超低溫送風(fēng)，大大地降低能耗，有效地提高 COP 值，使一次投資比常規(guī)系統(tǒng)更省，具備了特有的競(jìng)爭(zhēng)力，如采用半蓄冷式空氣-水 VAV 系統(tǒng)的用電量和初投資最小，顯示出了低溫送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性，如果一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)按使用 20 年計(jì)算，所取得社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益是非常巨大的，這就是冰蓄冷低溫送風(fēng)系統(tǒng)能迅速開(kāi)展起來(lái)的根本原因，由此證明空調(diào)蓄冷技術(shù)特別適用于冷負(fù)荷要求變化大的場(chǎng)所：如辦公寫字樓、體育館、音樂(lè)廳、影劇院、商業(yè)中心、文化館建身康樂(lè)城、國(guó)防、科研、教學(xué)試驗(yàn)樓和白班制的工業(yè)廠房等等全方位的廣泛應(yīng)用。 開(kāi)發(fā)新型的蓄冷技術(shù)和設(shè)備開(kāi)發(fā)新型的蓄冷技術(shù)和設(shè)備我國(guó)蓄冰空調(diào)與低溫送風(fēng)冰蓄冷空調(diào)

35、系統(tǒng)，九十年代與 21 世紀(jì)的開(kāi)展趨勢(shì)是：1只要國(guó)內(nèi)具備了技術(shù)先進(jìn)，可靠的冰蓄冷系統(tǒng)設(shè)備供貨條件，全國(guó)范圍內(nèi)將積極推廣此項(xiàng)技術(shù)；2當(dāng)前擺在中國(guó)電力部門和空調(diào)工程界科技人士面前的一個(gè)緊迫任務(wù)是如何引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)肖化吸收并提高，建立我國(guó)自已的蓄冰空調(diào)設(shè)備系列；3冰蓄冷在當(dāng)代制冷空調(diào)事業(yè)中有著極其廣闊的開(kāi)展前景，冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)將成為九十年代和 21 世紀(jì)集中空調(diào)的“主流系統(tǒng)。歸納起來(lái)有以下三個(gè)大工程，蓄冰產(chǎn)品一定要逐步國(guó)產(chǎn)化，就是向國(guó)外購(gòu)置專昨，組織在國(guó)內(nèi)1生產(chǎn)；將蓄冰空調(diào)系統(tǒng)積極推向高效率化，降低系統(tǒng)耗電率，提高性能系數(shù)；2使用上平安、故障少、維護(hù)方便。 3 建立區(qū)域性蓄冷空調(diào)供冷站建立區(qū)域

36、性蓄冷空調(diào)供冷站九十年代乃至 21 世紀(jì)冰蓄冷空調(diào)的開(kāi)展趨勢(shì)應(yīng)是建立冰蓄冷區(qū)域性空調(diào)低溫供冷站，這種供冷站可根據(jù)區(qū)域空調(diào)負(fù)荷的大小，而建立大中、小三種類型的供冷站，采用微電腦全自動(dòng)控制，應(yīng)用十分方便。這類方式的供冷，不需使用 CFC 冷媒，保護(hù)環(huán)境、占地較小，使用靈活、安裝及運(yùn)行費(fèi)和低廉等優(yōu)點(diǎn)。目前區(qū)域供冷空調(diào)，對(duì)有意向減低空調(diào)本錢的建設(shè)業(yè)主及管理人員來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一個(gè)最好的選擇。實(shí)際上區(qū)域性冰蓄冷空調(diào)低溫送風(fēng)系統(tǒng)已在世界各地，從美國(guó)芝加哥、至日本東京、法國(guó)里昂、再到瑞典、化敦等大城市都被普遍應(yīng)用。 在美國(guó)芝加哥夜間的電費(fèi)僅是日間電費(fèi)的 1/6，普金斯大學(xué)的應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室，其夜間制冰每年分別節(jié)省

37、 153000美元及 250000 美元。因此，無(wú)論是從省錢節(jié)地或保護(hù)環(huán)境等方面來(lái)看，就蓄冷區(qū)域供冷是當(dāng)代空調(diào)開(kāi)展的趨勢(shì)。隨著冰蓄冷供冷向小型的、分層的、家庭式的方向開(kāi)展，微型冰蓄冷機(jī)將進(jìn)入行駛?cè)f戶，造福于人類。 1.5 應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)的意義應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)的意義蓄冷系統(tǒng)就是在不需要冷量或冷量少的時(shí)間如夜間，利用制冷設(shè)備在蓄冷介質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)移，進(jìn)行蓄冷，并將此冷量用在空調(diào)或工藝用冷頂峰期。蓄冷空調(diào)的實(shí)質(zhì)是：將制冷機(jī)組用電頂峰時(shí)的運(yùn)行時(shí)間轉(zhuǎn)移到用電低谷期運(yùn)行，從而到達(dá)削峰填谷的目的，并利用峰谷電價(jià)差實(shí)現(xiàn)其較高的經(jīng)濟(jì)性。蓄冷空調(diào)系統(tǒng)全部或局部地將制冷主機(jī)的負(fù)荷自白天轉(zhuǎn)移至夜間的特性，稱為蓄冷空調(diào)

38、系統(tǒng)的“負(fù)荷平移效應(yīng)。在能源消費(fèi)逐漸增加的情況下，應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)具有較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：削峰填谷、平衡電力負(fù)荷。1改善發(fā)電機(jī)組效率、減少環(huán)境污染。2減小機(jī)組裝機(jī)容量、節(jié)省空調(diào)用戶的電力花費(fèi)。3改善制冷機(jī)組的運(yùn)行效率?？照{(diào)的制冷機(jī)組運(yùn)行時(shí)，其效益隨著負(fù)荷的變化4而變化，因此，具有蓄冷的空調(diào)系統(tǒng)，可根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的大小使機(jī)組處在最正確的效益下運(yùn)行。蓄冷空調(diào)系統(tǒng)特別適用于負(fù)荷比擬集中變化比擬大的場(chǎng)所。5應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)，可擴(kuò)大空調(diào)區(qū)域使用面積。亦即蓄冷空調(diào)系統(tǒng)適合于改6擴(kuò)建空調(diào)工程。適合于應(yīng)急設(shè)備所處的環(huán)境，使用應(yīng)急蓄冷系統(tǒng)可大大減少對(duì)應(yīng)急能源的依7賴提高系統(tǒng)的可靠性。

39、綜上所述，蓄冷空調(diào)技術(shù)在未來(lái)具有廣闊的開(kāi)展前景，今后我們要不失時(shí)機(jī)地抓住機(jī)遇繼續(xù)加強(qiáng)與擴(kuò)大與外國(guó)蓄冷設(shè)備廠的合作。國(guó)產(chǎn)的蓄冷空調(diào)要向低本錢、高效率、全自動(dòng)化方向開(kāi)展，使國(guó)內(nèi)蓄冷空調(diào)應(yīng)用建立在吸收眾多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的根底上。另外，政府部門應(yīng)大力提倡、宣傳蓄冷空調(diào)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，制定合理的分時(shí)電價(jià)政策，鼓勵(lì)廣闊用戶采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。要積極開(kāi)展蓄冷空調(diào)的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行的培訓(xùn)，是廣闊的工程技術(shù)人員和施工安裝人員深入了解蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，使我國(guó)的蓄冷空調(diào)事業(yè)步入迅速開(kāi)展的良性軌道。2 建筑概況建筑概況2.1 工程名稱工程名稱長(zhǎng)沙市某六層辦公建筑冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)1長(zhǎng)沙市某辦

40、公建筑的一到六層的平面圖。2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。a.暖通空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)。b.采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。c.蓄冷空調(diào)工程實(shí)用新技術(shù)。3設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。4建設(shè)單位提出的設(shè)計(jì)要求。2.3 工程概況工程概況 建筑物概況建筑物概況該建筑位于長(zhǎng)沙市是以辦公為主體功能，建筑內(nèi)有辦公室、洗手間、展廊和展廳、休息廊等此建筑的每層平面分布圖如以下圖所示： 圖圖 2-12-1 建筑平面分布圖建筑平面分布圖 此建筑物的各個(gè)房間的概況見(jiàn)表： 建筑物的各個(gè)房間的概況表建筑物的各個(gè)房間的概況表 樓層房間面積 F (m2)人員密度 dp m2/人人數(shù) N 人接待大廳545商務(wù)中心55咖啡廳43第 一 層貴賓室811開(kāi)敞式辦公室一59開(kāi)敞式

41、辦公室二59開(kāi)敞式辦公室三513開(kāi)敞式辦公室四59 第二層 廠部中心517展廳和展廊58會(huì)議室一28會(huì)議室二43第 三 層 會(huì)議室三58公司分部一59休息廊318公司分部二59公司分部三513公司分部四59 第 四 層總部中心517副總經(jīng)理室一2休息廊318副總經(jīng)理室二2開(kāi)敞式辦公室一59開(kāi)敞式辦公室二59第 五 層會(huì)議室58培訓(xùn)室一29休息廊318培訓(xùn)室二29電教室一1.529電教室二43 第 六 層培訓(xùn)中心58 建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的情況建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的情況圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選取均根據(jù)?實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)?中的規(guī)定選用：a.外墻:1 中的 88 號(hào)墻體，其中 20mm 厚外粉刷、200mm 厚加氣混凝

42、土、20mm 厚內(nèi)粉刷，其中傳熱系數(shù)/(m2k)；傳熱溫差的衰減系數(shù) =0.68；衰減度 =15；延遲時(shí)間 =h。b.內(nèi)墻：3 中的 3 號(hào)墻體，其中 20mm 厚外粉刷、120mm 厚磚墻、20mm 厚內(nèi)粉刷，其中傳熱系數(shù)/(m2k)；傳熱溫差的衰減系數(shù) =0.56；衰減度 =6.32；延遲時(shí)間=h。c.樓面：4 中的 33 號(hào)，其中 20mm 面層、80mm 厚的鋼筋混凝土樓板、400mm 厚的吊頂空間、25mm 厚的鋼板網(wǎng)抹灰、油漆。其中傳熱系數(shù)/(m2k)；傳熱溫差的衰減系數(shù) =0.55；衰減度 =8.72；延遲時(shí)間=h。d.屋面：2 中的 13 號(hào)、其中 20mm 厚的防水層加小豆石

43、、20mm 水泥砂漿找平層、160mm 瀝青膨脹珍珠巖保溫層、隔氣層、80mm 厚承重層、15mm 厚內(nèi)粉刷,其中傳熱系數(shù)/(m2k)； 傳熱溫差的衰減系數(shù) =0.37；衰減度 =47.36；延遲時(shí)間=h。e.外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中有些房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用玻璃幕墻，所選用的玻璃幕墻的導(dǎo)熱系 數(shù)為m，厚度為 =15mm。由公式 K= 2-112111hhdl+ W/(m2k)其中： h1室外對(duì)流換熱系數(shù);h2室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)；所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)；材料的厚度；由?采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)?可以查得 h1=23 W/(m2k), h2 W/(m2k)。f.窗戶：選用單層的金屬窗6mm 厚的普通玻璃，內(nèi)掛尼龍綢淺蘭色

44、窗簾。g.門：辦公建筑要求采光性好環(huán)境舒適,所以選用玻璃制的門，其傳熱系數(shù)/(m2k)。2.4 室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定 室外空氣計(jì)算參數(shù)室外空氣計(jì)算參數(shù)參閱?實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)?可知：東經(jīng) 1138；北緯 282；長(zhǎng)沙市海拔為 44.81m。夏季空調(diào)室外計(jì)算參數(shù):夏季空調(diào)計(jì)算日平均溫度 =32；Pt夏季通風(fēng)干球溫度=33；tgt夏季空調(diào)計(jì)算干球溫度 =35.8 ； Wt夏季空調(diào)計(jì)算濕球溫度=；St；夏季最熱月平均相對(duì)濕度為 =75%；室外平均風(fēng)速: v=2.6m/s。 室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)民用建筑空調(diào)室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定主要取決于以下內(nèi)容:空調(diào)房間使用功能對(duì)舒

45、適性的要求其中影響人舒適感的主要因素有:室內(nèi)空氣的溫度、濕度和空氣流動(dòng)速度。要綜合考慮地區(qū)、經(jīng)濟(jì)條件和節(jié)能要求等因素。參閱?民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì)?可知:夏季室內(nèi)空氣溫度 =26；Nt夏季室內(nèi)空氣相對(duì)濕度 =60%；m/s；設(shè)計(jì)時(shí)使室內(nèi)空氣壓力稍高于室外大氣壓，此種情況可以不考慮由于室外的空氣滲透而引起的附加冷負(fù)荷。3 設(shè)計(jì)方案論證設(shè)計(jì)方案論證3.1 夏季夏季設(shè)設(shè)計(jì)日空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)日空調(diào)冷負(fù)荷此處冷負(fù)荷只是為了方便方案確實(shí)定。其具體的數(shù)值可參見(jiàn)附錄中的表一和表3-1 局部。此設(shè)計(jì)建筑的空調(diào)冷負(fù)荷概略分布情況可見(jiàn)參見(jiàn)附錄中附表 1 到 8。 設(shè)計(jì)建筑的冷負(fù)荷概略分布表設(shè)計(jì)建筑的冷負(fù)荷概略分布表時(shí)間8-9

46、9-1010-1111-1212-1313-1414-1515-1616-1717-18冷負(fù)荷kw860.7由此建筑的冷負(fù)荷概略分布表可繪制出其冷負(fù)荷的分布圖，見(jiàn)圖 3-1。冷冷負(fù)負(fù)荷荷分分布布圖圖0100200300400500600700800900100012 3 45 67 89 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24時(shí)間(h)冷負(fù)荷(KW)冷負(fù)荷kw 圖圖 3-13-1 空調(diào)負(fù)荷分布圖空調(diào)負(fù)荷分布圖由以上計(jì)算可以看出，日負(fù)荷呈參差不齊狀，差異較大，結(jié)合長(zhǎng)沙市的用電峰谷所在時(shí)間表表 3.2： 表表 3.2 長(zhǎng)沙市的電力峰谷分布表長(zhǎng)沙市的

47、電力峰谷分布表峰段平段谷段8：0012：007：008：0019：0022：0012：0019：0022：007：00可見(jiàn)，冷負(fù)荷均分部在用電的峰谷段。且最大值Qmax=875.824KW,出現(xiàn)在16：0017：00 這個(gè)時(shí)段。因此，用蓄冷模式對(duì)大樓的冷負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)比擬適宜。3.2 蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行策略和工作模式以及工作流程蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行策略和工作模式以及工作流程 蓄冷系統(tǒng)運(yùn)行策略蓄冷系統(tǒng)運(yùn)行策略蓄冷空調(diào)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)移多少頂峰負(fù)荷應(yīng)儲(chǔ)存多少冷量才具有經(jīng)濟(jì)效益,首先取決與采用哪一種運(yùn)行策略.運(yùn)行策略的選擇需要考慮的因素很多的.主要有建筑物空調(diào)負(fù)荷分布,電力負(fù)荷分布,電費(fèi)計(jì)價(jià)結(jié)構(gòu),設(shè)備容量及儲(chǔ)存空間,具

48、體需要以實(shí)際情況為依據(jù)。所謂的運(yùn)行策略是指蓄冷系統(tǒng)以設(shè)計(jì)循環(huán)周期(如設(shè)計(jì)日或周等)的負(fù)荷及其特點(diǎn)為根底將電費(fèi)結(jié)構(gòu)等條件對(duì)系統(tǒng)以蓄冷容量,釋冷供冷或以釋冷連同制冷機(jī)組共同供冷做出最優(yōu)運(yùn)行安排考慮.一般可歸納為全部蓄冷策略和局部蓄冷策略.1全部蓄冷策略:其蓄冷時(shí)間與空調(diào)時(shí)間完全錯(cuò)開(kāi),在夜間非用電頂峰期,啟動(dòng)制冷機(jī)進(jìn)行蓄冷,當(dāng)冷量到達(dá)空調(diào)所需的全部冷量時(shí),制冷機(jī)停機(jī);在白天空調(diào)時(shí),蓄冷系統(tǒng)將冷量供給空調(diào)系統(tǒng).空調(diào)期間制冷機(jī)不運(yùn)行.全負(fù)荷蓄冷時(shí).蓄冷設(shè)備要承當(dāng)空調(diào)所需要的全部冷量.故蓄冷設(shè)備的容量較大初次投資費(fèi)用高.該運(yùn)行策略適用于白天供冷時(shí)間較短的場(chǎng)所或峰谷電差價(jià)很大的地區(qū)。2局部蓄冷策略:局部蓄冷

49、策略是在夜間非用電頂峰時(shí)制冷設(shè)備運(yùn)行.儲(chǔ)存局部冷量.白天空調(diào)期間一局部空調(diào)負(fù)荷由蓄冷設(shè)備承當(dāng).在設(shè)計(jì)計(jì)算日(空調(diào)負(fù)荷頂峰期)制冷機(jī)晝夜運(yùn)行.局部蓄冷制冷機(jī)利用率高.蓄冷設(shè)備容量小,制冷機(jī)比常規(guī)的空調(diào)制冷機(jī)容量小30%40%，是一種更經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)行模式。根據(jù)本建筑的日負(fù)荷曲線應(yīng)采用局部負(fù)荷蓄冷，它不僅使蓄冷裝置容量減少，其裝機(jī)容量也大幅度減低，尤其適合于全天空調(diào)時(shí)間長(zhǎng)、負(fù)荷變化大的場(chǎng)合，是一種經(jīng)濟(jì)有效的蓄冷設(shè)計(jì)模式。 冰蓄冷空調(diào)設(shè)計(jì)模式的選定冰蓄冷空調(diào)設(shè)計(jì)模式的選定蓄冷系統(tǒng)工作模式是指系統(tǒng)在充冷還是供冷，供冷時(shí)蓄冷裝置及制冷機(jī)組是各自單獨(dú)工作還是共同工作。蓄冷系統(tǒng)需要在規(guī)定的幾種方式下運(yùn)行，以滿

50、足供冷負(fù)荷的要求，常用的工作模式有：機(jī)組制冰模式，制冰同時(shí)供冷模式，單制冷機(jī)供冷模式，單融冰供冷模式，制冷機(jī)與融冰同時(shí)供冷。局部蓄冷策略有制冷機(jī)優(yōu)先供冷和蓄冰優(yōu)先供冷控制策略。制冷機(jī)優(yōu)先控制策略實(shí)施簡(jiǎn)便，運(yùn)行可靠，能耗低，制冷機(jī)組一直處于滿負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組利用率高，機(jī)組和蓄冰槽的容量最小，投資最節(jié)省。蓄冰裝置優(yōu)先控制策略能盡量發(fā)揮蓄冰裝置的釋冷供冷能力，有利于節(jié)省電費(fèi)，但能耗較高，在控制程序上復(fù)雜。故本設(shè)計(jì)采用制冷機(jī)組優(yōu)先策略。 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的流程配置冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的流程配置制冷機(jī)組與蓄冷裝置并聯(lián)，常用于供回液溫差約為 5，并適用于低溫送風(fēng)系統(tǒng)，也適用于溫差大于 6的系統(tǒng)。制冷機(jī)組與蓄冰裝置串

51、聯(lián)適用于供回液溫差大于 8的系統(tǒng)。適用于低溫送風(fēng)，但它不可防止產(chǎn)生空氣循環(huán)量少。影響室內(nèi)空調(diào)的舒適性，且易在送風(fēng)口產(chǎn)生結(jié)霧和滴水，嚴(yán)重破壞室內(nèi)環(huán)境。由于本空調(diào)系統(tǒng)采用的是 7/12的冷凍水供、回水溫差的常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，所以采用并聯(lián)流程。3.3 設(shè)備確實(shí)定設(shè)備確實(shí)定 制冷機(jī)組確實(shí)定制冷機(jī)組確實(shí)定由?蓄冷空調(diào)實(shí)用技術(shù)?一書(shū)中可知其主機(jī)容量可用下式來(lái)確定：R2= 3-1*RHQDNh+R1=*R2式中：RH在設(shè)計(jì)日中建筑物所需的總冷負(fù)荷KW ；Q蓄冷槽熱損失KW ，其值約為 0.04-0.08 倍的 RH；D白天使用空調(diào)的時(shí)間(h)；N晚間制冰時(shí)間(h)；R2制冷機(jī)組在空調(diào)工況下制冷量KW ；R1制冷

52、機(jī)組在制冰工況下制冷量KW ；壓縮機(jī)容量變化率，一般為 0.65-0.70。本設(shè)計(jì)中根據(jù)用電谷峰所在時(shí)間段及負(fù)荷分布情況確定，白天空調(diào)的使用時(shí)間D=10h，夜晚制冰的時(shí)間 N=10h?？偟闹评淞縌=8184.5KW=RH。那么其主機(jī)制冷工況的容量為：R2=519.96KW *RHQDNh+8184.5* 10.081010*0.7+（） 蓄冷設(shè)備容量確定蓄冷設(shè)備容量確定由?蓄冷空調(diào)實(shí)用技術(shù)?一書(shū)中可知局部蓄冷策略主機(jī)優(yōu)先模式下其蓄冷設(shè)備容量可按下式確定： Qi =N*R1=N*R2* 3-2式中：Qi 蓄冷設(shè)備蓄冷量KWh ；N夜間蓄冰時(shí)間h ；R1制冷機(jī)組在夜間制冷工況下制冷量KW ；R2制

53、冷機(jī)組在白天空調(diào)工況下制冷量KW ； 壓縮機(jī)容量變化率，一般為 0.65-0.70。在設(shè)計(jì)頂峰負(fù)荷時(shí)，從蓄冷設(shè)備融冰供冷量為： Qimax=Qmax- R2 3-3式中：Qimax設(shè)計(jì)頂峰時(shí)最大融冰供冷量KW ；Qmax建筑物頂峰設(shè)計(jì)負(fù)荷KW ；R2制冷機(jī)組在空調(diào)工況下制冷量KW ；其蓄冷設(shè)備容量為： Qi =N*R1=N*R2*=10*519.96*0.7=3639.7(KWh) 3.4 機(jī)組運(yùn)行情況確實(shí)定機(jī)組運(yùn)行情況確實(shí)定由建筑物的冷負(fù)荷在各個(gè)逐時(shí)的數(shù)值和長(zhǎng)沙市的電力分布情況制冷機(jī)組的容量以及蓄冷設(shè)備的容量可編制出機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷表表 3.3如下：表表 3.33.3 機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷表機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷

54、表時(shí)間冷負(fù)荷KW)機(jī)組供冷KW) 融冰供冷KW)蓄冷負(fù)荷(KW)01000364120003642300036434000364450003645600036467000364780003648909100101101112012130 續(xù)表 3.3 13140141501516016170171801819000019200000202100002122000022230003642324000364總計(jì)KW)3640由機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷表表 3.3可得出空調(diào)負(fù)荷的分配圖如下所以：空空調(diào)調(diào)負(fù)負(fù)荷荷分分配配圖圖0100200300400500600700800900100012345678910

55、11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24時(shí)間(h)冷負(fù)荷(kw)融冰供冷（KW)機(jī)組供冷（KW)蓄冰冷負(fù)荷(KW)圖圖 3-23-2 空調(diào)負(fù)荷的分配圖空調(diào)負(fù)荷的分配圖3.5 蓄冷介質(zhì)與蓄冷系統(tǒng)形式選擇蓄冷介質(zhì)與蓄冷系統(tǒng)形式選擇 蓄冷介質(zhì)的選取蓄冷介質(zhì)的選取左右，無(wú)毒、平安、低造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，所以是理想的蓄冷介質(zhì)。遠(yuǎn)小于冰的融解熱，故水蓄冷的蓄冷密度低，需要龐大的蓄水池，且冷損耗大，保溫及防水處理麻煩。冰蓄冷的蓄冷密度大利用冰的相變潛熱進(jìn)行冷量的儲(chǔ)存，0時(shí)冰的蓄冷密度達(dá) 334kJ/kg ，蓄冷溫度幾乎恒定，體積只有水蓄冷的幾十分之一，便于儲(chǔ)存，對(duì)蓄冷槽的要

56、求較低，占有的空間小，易于制造。但冰蓄冷具有蒸發(fā)溫度低、COP壓縮機(jī)性能系數(shù)值小、系統(tǒng)復(fù)雜、初投資高的缺點(diǎn)。經(jīng)綜合比擬后，本設(shè)計(jì)采用冰蓄冷系統(tǒng)制冷。 蓄冷形式的選取蓄冷形式的選取冰蓄冷系統(tǒng)按其蓄冰元件或制冰方式，通?？煞譃橥耆珒鼋Y(jié)式、冷媒盤管式、封裝件式、片冰滑落式和冰晶式這幾種系統(tǒng)類型。相對(duì)于其他形式的系統(tǒng)而言，封裝件系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、布置方便、圍護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，蓄冰元件通常有冰球、芯心冰球、冰板等商品可供選擇，介質(zhì)系統(tǒng)通常采用閉式循環(huán)，除需使用雙工況制冷機(jī)外，對(duì)制冷和蓄冷設(shè)備并無(wú)特殊要求，因而國(guó)內(nèi)外在中、小型蓄冷工程中得到十分廣泛的應(yīng)用。經(jīng)綜合比擬，本工程擬采用以芯心冰球作為蓄冷元件的封裝件

57、式冰蓄冷系統(tǒng)。3.6 設(shè)備的選擇：設(shè)備的選擇： 冷源設(shè)備的選擇冷源設(shè)備的選擇主機(jī)制冷工況的容量為:R2蓄冷工況的容量為： R1=*R2=0.7*519.96=364KW由以上數(shù)據(jù)，選定兩臺(tái)浙江吉佳公司生產(chǎn)的 JCSLD100 型號(hào)的機(jī)組其技術(shù)參數(shù)如下：空調(diào)工況的制冷量為 354KW,蓄冷工況的制冷量為 240KW,壓縮機(jī)數(shù)量 2 臺(tái)，壓縮機(jī)的空調(diào)工況額定功率 74KW，蓄冷工況額定功率為 56KW，其中蒸發(fā)器中水流量為61m3/h，冷凝器中水的流量為 76 m3/h。 蓄冰設(shè)備的選擇蓄冰設(shè)備的選擇冰蓄冷系統(tǒng)主要有芯心冰球系統(tǒng)、完全凍結(jié)式系統(tǒng)和冰盤管系統(tǒng)等，現(xiàn)比擬如表 3.4。表表 3.43.4

58、 冰蓄冷形式比擬冰蓄冷形式比擬芯心冰球完全凍結(jié)式冰盤管式系統(tǒng)簡(jiǎn)單，蓄冰單元少，聯(lián)合管道閥門少，故障低系統(tǒng)復(fù)雜，蓄冰單元多，聯(lián)合管道閥門多系統(tǒng)復(fù)雜，蓄冰單元多，聯(lián)合管道閥門多個(gè)別冰球破損不影響系統(tǒng)運(yùn)行管道破損無(wú)法結(jié)冰管道破損無(wú)法結(jié)冰，制冷劑泄露污染環(huán)境球內(nèi)設(shè)有配重克服上浮引起短路的缺點(diǎn)，冰槽能靈活布置，節(jié)省空間無(wú)短路現(xiàn)象，但占用有效建筑空間大占用有效建筑空間大不凍液用量較完全凍結(jié)式大不凍液用量少制冷劑用量大，價(jià)格高維護(hù)簡(jiǎn)單維護(hù)簡(jiǎn)單維護(hù)復(fù)雜蓄冷槽體積的計(jì)算：V= 3-4*iQbq式中： V 蓄冷槽體積 m3； Qi蓄冷設(shè)備容量kWh ； b容積膨脹系數(shù)，對(duì)于水蓄冷 b1.0，對(duì)于冰蓄冷 b1.05

59、-1.15； q單位蓄冷槽體積蓄冷能力KW/M3由以上的比擬，從平安、使用方便和節(jié)省建筑物空間的角度出發(fā)，采用芯心冰球系統(tǒng)。選用源牌單金屬芯心冰球 BQ130D00，單位熱容1/q=V3/RT.h。Qi=3549.88KWh=1009.06 RT.h，n=35 *Qii3。由以上數(shù)據(jù)選用杭州三泰公司生產(chǎn)的 ST40B 臥式蓄冷槽 3 個(gè)，其數(shù)據(jù)如表3.5。 蓄冰槽局部參數(shù)表蓄冰槽局部參數(shù)表標(biāo)準(zhǔn)容積m3儲(chǔ)冰罐外徑 Dmm進(jìn)出口法蘭 FLmm載冷劑體積m32530002509.9 其他設(shè)備的選擇計(jì)算其他設(shè)備的選擇計(jì)算1冷凍泵：L=61m3/h 2 臺(tái)2初級(jí)溶液泵： L=m3/h 2 臺(tái) 3-522

60、3543.61333.833.835Qt=D空工3次級(jí)溶液泵： L=m3/h 2 臺(tái) 3-6875.83.61653.833.835Qt=高峰4冷卻塔：L=76m3/h 2 臺(tái)5冷卻泵：L=76m3/h 2 臺(tái)6板式換熱器：t=2，換熱面積F= 3-7875800187.2300020.78QKtb=D高峰7)乙二醇的量：V乙二醇=0.1*V槽管 3-8=0.1* 66.4+0.25*406.1/3600*15*2*403.7 方案的比擬及經(jīng)濟(jì)分析與結(jié)論方案的比擬及經(jīng)濟(jì)分析與結(jié)論現(xiàn)設(shè)計(jì)三種方案，進(jìn)行比擬，以表達(dá)冰蓄冷空調(diào)的經(jīng)濟(jì)性：方案一：螺桿水冷式冷水機(jī)組方案二：螺桿水冷式雙工況冷水機(jī)組+蓄冰