大連某大廈冰蓄冷空調(diào)設(shè)計案例

大連XX大廈冰蓄冷空調(diào)設(shè)計1引言

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對生存環(huán)境的要求不斷提高，中央空調(diào)的迅猛發(fā)展對電網(wǎng)平衡提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在國家多項政策的支持下，加上蓄冷空調(diào)又能給用戶帶來極大的好處，近年來冰蓄冷空調(diào)已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用。歸納起來，冰蓄冷空調(diào)有如下優(yōu)點：

（1）平衡電網(wǎng)峰谷荷，可減緩電廠和輸變電設(shè)施的建設(shè)；

（2）制冷主機(jī)容量減少，可減少空調(diào)系統(tǒng)電力增容費(fèi)和供配電設(shè)施費(fèi)；（3）利用電網(wǎng)峰谷荷電力差價，降低空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用；

（4）冷凍水溫度可降到1～4℃，可實現(xiàn)大溫差、低溫送風(fēng)，節(jié)省水、風(fēng)輸送系統(tǒng)的投資和能耗。

（5）相對濕度較低，空調(diào)品質(zhì)提高，可防止中央空調(diào)綜合癥；

（6）具有應(yīng)急冷源，空調(diào)可靠性提高。

2工程概況

大連XX大廈位于大連市中山廣場金融辦公區(qū)，是一座現(xiàn)代化高檔寫字樓。地上17層，地下2層，建筑高度58m，總建筑面積為24000m2，設(shè)計日尖峰負(fù)荷為2200kW，全日累計負(fù)荷14100kWh。

2.1原常規(guī)空調(diào)主要設(shè)備和參數(shù)

2.2冰蓄冷空調(diào)主要設(shè)備和參數(shù)

在保留原有的設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加了乙二醇溶液循環(huán)泵、乙二醇溶液-水換熱器、蓄冰盤管，原有的冷水機(jī)組、冷卻水泵均改為1用1備，提高了系統(tǒng)的可靠性。

蓄冰裝置是冰蓄冷空調(diào)的一個重要組成部分，蓄冰裝置的好壞直接影響到空調(diào)系統(tǒng)的性能，通過對各種蓄冰裝置的對比，選擇了杭州華電華源公司生產(chǎn)的導(dǎo)熱塑料盤管蓄冰裝置。它具有以下特點：

（1）槽體為長方形，布置緊湊，節(jié)約空間；（2）采用導(dǎo)熱塑料，導(dǎo)熱性能好、重量輕、不腐蝕；

（3）傳熱面積大，結(jié)冰、融冰速率穩(wěn)定，能提供穩(wěn)定的低溫融冰出口溫度（2℃）；

（4）載冷劑管內(nèi)循環(huán)，用量少；

（5）結(jié)冰厚度薄，制冷主機(jī)效率高；

（6）采用不完全凍結(jié)，載冷劑出口溫度穩(wěn)定，能實現(xiàn)大溫差低溫送風(fēng)空調(diào)；

（7）儲冰盤管優(yōu)化組合，流量分配較均勻；

（8）儲冰裝置由基本儲冰盤管單元拼裝連接組成，結(jié)構(gòu)尺寸可以調(diào)節(jié)，空間適應(yīng)性強(qiáng)，外結(jié)冰型式，無內(nèi)應(yīng)力，使用壽命長，設(shè)計使用壽命30年。

2.3冰蓄冷機(jī)房流程

本系統(tǒng)采用了制冷機(jī)上游串聯(lián)流程（見圖1），可提高乙二醇溶液的溫差，減小乙二醇溶液的流量，即能減小管路的投資以及水泵的能耗。采用制冷機(jī)上游，使其在制冷過程中保持較高的效率。為使各蓄冰槽流量分配均勻，乙二醇溶液管路采用了同程連接。

3運(yùn)行費(fèi)用對比分析

3.1蓄冷空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用

由于空調(diào)尚未運(yùn)行，運(yùn)行費(fèi)用只能根據(jù)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行估算。因常規(guī)系統(tǒng)與冰蓄冷系統(tǒng)在末端耗電基本一致，因此在對比分析中不考慮冷凍水泵與末端系統(tǒng)的電耗。按照設(shè)計要求，冰蓄冷系統(tǒng)在22:00～5:30期間制冰，其中22:00～5:00為低谷電價，5:00～5:30為平峰電價；在8:00～11:00高峰電價時段全融冰運(yùn)行；在11:00～17:00平峰電價時段，開一臺冷水機(jī)組。各時段制冷量如下表3所示，大連市電費(fèi)結(jié)構(gòu)見表4。

時段I，22:00～5:00開啟設(shè)備為1臺冷水機(jī)組、1臺乙二醇泵、1臺冷卻水泵、1臺冷卻水塔。運(yùn)行費(fèi)為：（262＋45＋37＋5.5×2）×7×0.365＝907.025元

時段II，5:00～5:30開啟設(shè)備與22:00～5:00時段I一樣。運(yùn)行費(fèi)為：（262＋45＋37＋5.5×2）×0.5×0.73＝129.575元

時段III，8:00～11:00開啟設(shè)備為1臺乙二醇泵。運(yùn)行費(fèi)為：45×3×1.09＝147.15元

時段IV，11:00～17:00開啟設(shè)備為1臺冷水機(jī)組、1臺乙二醇泵、1臺冷卻水泵，1臺冷卻水塔。運(yùn)行費(fèi)為：（262＋45＋37＋5.5×2）×6×0.73＝1554.9元冰蓄冷空調(diào)全日運(yùn)行費(fèi)用為907.025＋129.575＋147.15＋1554.09＝2738.65元3.2常規(guī)空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用常規(guī)空調(diào)夜間停機(jī)，在8:00～11:00高峰電價時段，開1臺冷水機(jī)組；11:00～17:00平峰電價時段，開2臺冷水機(jī)組。各時段耗電量與電費(fèi)如下。時段I，8:00～11:00開啟設(shè)備為1臺冷水機(jī)組、1臺冷卻水泵，冷卻水塔1個風(fēng)機(jī)。運(yùn)行費(fèi)為：（262＋37＋5.5×2）×3×1.09＝1013.7元時段II，11:00～17:00開啟設(shè)備為2臺冷水機(jī)組、2臺冷卻水泵，2臺冷卻水塔。運(yùn)行費(fèi)為：（262＋37＋5.5×2）×6×0.73×2＝2715.6元常規(guī)空調(diào)全日運(yùn)行費(fèi)用為1013.7＋2715.6＝3729.3元由此可得，冰蓄冷空調(diào)設(shè)計日節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用為3729.3－2738.65＝990.65元元。4結(jié)語由常規(guī)空調(diào)改為蓄冷空調(diào)后，提高了空調(diào)運(yùn)行的可靠性，其一，冷水機(jī)組與水泵都變成了1用1備，在1臺設(shè)備