空調(diào)冰蓄冷系統(tǒng)-中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南

前言3一.蓄冰技術(shù)介紹4二.蓄冰系統(tǒng)的組成6蓄冰設(shè)備雙工況主機(jī)載冷劑乙二醇泵低溫送風(fēng)末端678910三.蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11定義任務(wù)計(jì)算蓄冰量選擇冰槽與主機(jī)系統(tǒng)的布置11111617四.系統(tǒng)的控制19系統(tǒng)組件工作模式控制的策略優(yōu)化控制自控系統(tǒng)的規(guī)模1921232424五.三級(jí)離心機(jī)蓄冰的優(yōu)勢(shì)25三級(jí)離心機(jī)組特點(diǎn)三級(jí)離心機(jī)蓄冰系統(tǒng)的特點(diǎn)2526六.附錄29目

錄contents目錄冰蓄冷系統(tǒng)蓄冰技術(shù)介紹冰蓄冷系統(tǒng)1.1什么是蓄冰空調(diào)蓄冰空調(diào)系統(tǒng)，即是在電力負(fù)荷很低的夜間用電低谷期，采用電制冷機(jī)制冷，將冷量以冰的形式貯存起來(lái)，在電力負(fù)荷較高的白天，把儲(chǔ)存的冷量釋放出來(lái)，以滿足建筑物空調(diào)負(fù)荷需要的空調(diào)系統(tǒng)。蓄能技術(shù)是轉(zhuǎn)移高峰電力、開(kāi)發(fā)低谷用電，優(yōu)化資源配置，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。冰（水）蓄能技術(shù)在中國(guó)20世紀(jì)90年代通過(guò)引進(jìn)和發(fā)展，作為電能應(yīng)用的一項(xiàng)成熟技術(shù)，已在大型商場(chǎng)、辦公樓、商住樓、賓館、飯店、娛樂(lè)場(chǎng)所、體育場(chǎng)館、金融大樓、醫(yī)院、學(xué)校等場(chǎng)所得到了廣泛的應(yīng)用，效果顯著，有著廣闊的發(fā)展前景。1.2蓄冰技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介世界上采用人工制冷的蓄冰空調(diào)大約出現(xiàn)在1930年前后。70年代世界范圍的能源危機(jī)促使蓄冰技術(shù)迅速發(fā)展，首先在美國(guó)將蓄冰技術(shù)作為電力負(fù)荷的調(diào)峰手段廣泛應(yīng)用在建筑物的空調(diào)降溫工程建設(shè)中，80年代以后逐漸普及。歐洲和日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家在80年代初期就開(kāi)始對(duì)蓄冰技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，日本尤為重視普及冰蓄冷系統(tǒng)的應(yīng)用和研究。近幾年，日、韓等國(guó)正以更快的速度推廣應(yīng)用蓄冰技術(shù)。我國(guó)大陸地區(qū)在空調(diào)工程中應(yīng)用蓄冰技術(shù)起步較晚，從九十年代初，開(kāi)始建造水蓄冷和冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。至今已有建成投入運(yùn)行和正在施工的工程400余個(gè)，但總的看來(lái)，當(dāng)前我國(guó)在空調(diào)蓄冰技術(shù)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)方面仍處于起步階段，因此蓄冰空調(diào)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)發(fā)展前景廣闊。1.3蓄冰空調(diào)的適用條件合適的分時(shí)電價(jià)構(gòu)成和相關(guān)優(yōu)惠政策空調(diào)負(fù)荷在用電峰谷時(shí)段有一定不均衡性場(chǎng)所使用時(shí)間空調(diào)負(fù)荷大,非使用期空調(diào)負(fù)荷較小的建筑作為特殊場(chǎng)所的冷源或應(yīng)急備用冷源作為區(qū)域供冷工程的冷源1.4蓄冰空調(diào)的適用范圍商業(yè),民用建筑空調(diào)工程大型區(qū)域供冷工程工業(yè)制冷食品加工電力發(fā)電工程(進(jìn)氣冷卻)一、蓄冰技術(shù)介紹圖1-1-1典型逐時(shí)空調(diào)負(fù)荷圖400035003000250020001500100050001

3

5

7

9

11

13

15

17

19

21

23

小時(shí)負(fù)荷400035003000250020001500100050001

3

5

7

9

11

13

15

17

19

21

23

小時(shí)Ice

Dischanrge溶冰供冷

Chiller

Cool制冷主機(jī)Ice

Making制冰圖1-1-2蓄冰空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷圖2蓄冰技術(shù)介紹1.5蓄冰空調(diào)的收益政府方面的益處轉(zhuǎn)移電力高峰期的用電量,平衡電網(wǎng)的峰谷差, 發(fā)電機(jī)組效率提高.減少新建電廠投資減少環(huán)境污染,有利于生態(tài)平衡充分利用有限的不可再生資源對(duì)建筑物業(yè)主潛在的好處1）節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用減少在電價(jià)高峰期主機(jī)、冷卻塔及冷卻水泵的 電力消耗設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行比例增大,充分提高設(shè)備利用 率和效率可增大冷凍水溫差，減小冷凍水泵的能耗2）減少設(shè)備的容量可減少30%~50%的主機(jī)裝機(jī)容量和功率可減少冷卻塔裝機(jī)容量和功率減少相應(yīng)的電力設(shè)備投資,如:變壓器,配電柜等減少管路系統(tǒng)及水泵的尺寸(大溫差工況)3）減少初投資眾多設(shè)備容量的減少及對(duì)蓄冰系統(tǒng)的獎(jiǎng)勵(lì)政策 可以幫助降低初投資減少機(jī)房有效占地面積4）增加系統(tǒng)的安全性可作為應(yīng)急冷源,停電時(shí)可利用自備電力啟動(dòng)水泵融冰供冷冰蓄冷系統(tǒng)圖1-5-1冰桶現(xiàn)場(chǎng)布置3二、蓄冰系統(tǒng)的組成蓄冰系統(tǒng)的組成冰蓄冷系統(tǒng)2.1蓄冰設(shè)備蓄冰設(shè)備特點(diǎn)一般來(lái)說(shuō)，用在乙二醇蓄冰系統(tǒng)中的蓄冰設(shè)備也叫靜態(tài)冰槽。靜態(tài)冰槽因?yàn)闆](méi)有運(yùn)行部件而得名，是一個(gè)封閉式的容器，里面貯存的冰是用來(lái)蓄能的介質(zhì)。蓄冰設(shè)備除了有貯存冰的功能之外，實(shí)際上也是一種高效的換熱器，冰的貯存及與乙二醇的換熱都是在同一個(gè)容器內(nèi)進(jìn)行的，蓄冰設(shè)備在蓄冰及融冰的時(shí)候也充當(dāng)乙二醇與冰之間的換熱器。各個(gè)廠家生產(chǎn)的靜態(tài)冰槽的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸都不一樣，典型的蓄冰設(shè)備是由鋼、聚乙烯或聚丙烯等材料制作，結(jié)構(gòu)上看有盤管式和封裝式二大類。不同的蓄冰設(shè)備的熱工性能表現(xiàn)也不一樣，各有各的融冰曲線與制冰曲線。蓄冰槽的性能由于靜態(tài)冰槽不能像冷水機(jī)組那樣可以由控制中心來(lái)控制恒定的出水溫度，所以蓄冰設(shè)備的熱工性能更像換熱器，只是這個(gè)換熱器的其中一側(cè)為冰水混合物，其溫度一直維持在0℃。所以蓄冰設(shè)備的熱工性能主要是由以下因素決定的。蓄冰設(shè)備的材料及結(jié)構(gòu)蓄冰設(shè)備的換熱面積進(jìn)入冰槽的乙二醇的溫度乙二醇的流速對(duì)于給定的蓄冰槽要控制融冰及結(jié)冰速率，只能通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入冰槽的乙二醇的溫度及流速來(lái)進(jìn)行控制。一般來(lái)說(shuō)進(jìn)入冰槽的乙二醇流量越大，溫度越高(結(jié)冰的時(shí)候是溫度越低)，融(結(jié))冰的速率越快。融冰及蓄冰的溫度融冰時(shí)冰槽的最高出口溫度定義為融冰溫度，蓄冰結(jié)束時(shí)進(jìn)入冰槽的溫度定義為蓄冰溫度。影響融冰溫度的因素冰槽的結(jié)構(gòu)、材料冰槽換熱面積冰槽內(nèi)的剩余的冰量融冰的速率對(duì)與給定的冰槽，其結(jié)構(gòu)材料換熱面積已經(jīng)固定，它的融冰溫度主要由冰槽內(nèi)貯存的冰量與融冰的速率決定。如要控制冰槽的出口溫度在某個(gè)值的話，需要控制融冰的速率不超過(guò)設(shè)定值，同時(shí)還要控制冰槽內(nèi)貯存的冰量不能太少。影響蓄冰溫度的因素影響蓄冰溫度的一個(gè)至關(guān)重要的因素是冰層厚度，因?yàn)楸拖窀粼谝叶寂c水之間的保溫層，在結(jié)冰的初期冰層的厚度很薄，對(duì)換熱的影響也很小，到了蓄冰的末期隨著冰層厚度的增加，冰對(duì)換熱的影響就非常的明顯了，這時(shí)需要更低的乙二醇的進(jìn)口溫度來(lái)維持住蓄冰速率。不同的蓄冰設(shè)備的換熱面積相差很多，冰層的厚度也相差非常大，從1-5cm的產(chǎn)品都有，故蓄冰的溫度也不相同，可以從-4.4oC（24oF）到-8.9oC（16oF）。水冰蓄冰初期 蓄冰末期圖2-1-1蓄冰初期與末期的比較42.2雙工況主機(jī)雙工況主機(jī)與常規(guī)主機(jī)的區(qū)別在大部分的蓄冷系統(tǒng)中，采用同一臺(tái)主機(jī)白天制冷，夜間制冰，這樣可以顯著降低系統(tǒng)的初投資，這樣的主機(jī)也叫雙工況主機(jī)?？照{(diào)工況與制冰工況有以下幾點(diǎn)不同之處：

a）主機(jī)的蒸發(fā)溫度與冷凝溫度不同夜間制冰工況下運(yùn)行的時(shí)候主機(jī)的出口溫度要比空調(diào)工況下運(yùn)行低很多，這會(huì)使主機(jī)的制冷量與效率下降很多。制冰工況下的冷凝溫度也與空調(diào)工況不同，雖然風(fēng)冷機(jī)組的冷凝溫度是由干球溫度決定的，水冷機(jī)組的冷凝溫度是由濕球溫度決定的。在夜間，干球溫度與濕球溫度都要比白天低幾度，這可以降低主機(jī)的冷凝器的溫度，從而幫助主機(jī)減輕在制冰工況下制冷量與效率的下降。b）主機(jī)的控制模式不同：空調(diào)工況：主機(jī)的容量根據(jù)負(fù)載的大小調(diào)節(jié)，主機(jī)的出口溫度控制在設(shè)定值。制冰工況：主機(jī)強(qiáng)制滿載運(yùn)行，如進(jìn)入主機(jī)的溫度降到設(shè)定值以下，主機(jī)會(huì)停止工作。制冰工況對(duì)不同主機(jī)制冷量的影響a）對(duì)容積式壓縮主機(jī)制冷量的影響冰蓄冷系統(tǒng)35302520干球濕球室外溫度15午夜

上午6點(diǎn) 中午

下午6點(diǎn) 午夜圖2-2-1室外溫度變化趨勢(shì)運(yùn)行模式冷凍水出口溫度制冷劑蒸發(fā)溫度制冷劑密度空調(diào)工況4.4oC（40oF）2.2oC（36oF）15.6kg/m3（0.972

1b/ft3）制冰工況-5.6oC（22oF）-9.4oC（15oF）10.2kg/m3（0.640

1b/ft3）5蓄冰現(xiàn)用R-134a的螺桿機(jī)為例，來(lái)說(shuō)明隨著出口溫度的不同，制

系冷劑密度的變化。

統(tǒng)的組成容積式的壓縮(如：螺桿式、渦旋式、活塞式壓縮機(jī))制冷機(jī)，壓縮機(jī)進(jìn)口處的體積流量是固定不變的，在制冰工況下進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑的密度降低了，在同樣的體積流量下，制冷劑的質(zhì)量流量會(huì)降低，制冷機(jī)的容量是制冷劑的質(zhì)量流量決定的，故制冰工況下容積式的壓縮機(jī)制冷量會(huì)減少。上面舉的例子中，制冰工況下的制冷量約為空調(diào)工況下的66%。b）對(duì)速度式壓縮主機(jī)制冷量的影響離心式的壓縮機(jī)是通過(guò)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成勢(shì)能來(lái)提升制冷劑氣體的壓力的，我們把這類的壓縮機(jī)稱作速度式的壓縮機(jī)。速度式壓縮制冷機(jī)的制冷量也是由制冷劑的質(zhì)量流量決定的，對(duì)于給定尺寸的葉輪來(lái)說(shuō)，其體積流量也是不變的，在制冰工況下，制冷劑的密度下降會(huì)使質(zhì)量流量下降，所以速度式壓縮制冷機(jī)在制冰工況下制冷量也會(huì)衰減。對(duì)于離心式的壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)可以通過(guò)調(diào)節(jié)葉輪尺寸的方法來(lái)調(diào)節(jié)制冷量，而不僅僅是壓縮機(jī)的型號(hào)規(guī)格，故而離心機(jī)在制冰工況下的制冷量可以在一個(gè)更寬廣的范圍(50%-80%)內(nèi)調(diào)節(jié)，這相比螺桿機(jī)要靈活得多。表2-2-1螺桿機(jī)制冷劑密度變化蓄冰系統(tǒng)的組成冰蓄冷系統(tǒng)制冰工況對(duì)不同主機(jī)效率的影響在制冰工況下主機(jī)的效率也會(huì)下降很多，因?yàn)橐@得更低的出口溫度，需要一個(gè)很低的制冷劑的蒸發(fā)溫度及蒸發(fā)壓力，這要求壓縮機(jī)提供更高的“提升力”，使壓縮機(jī)的負(fù)擔(dān)加重了。壓縮機(jī)負(fù)擔(dān)加重及制冷量衰減，兩方面的影響合在一起使主機(jī)在制冰工況下的效率要比空調(diào)工況下的效率更差。制冰工況對(duì)風(fēng)冷機(jī)組效率的影響風(fēng)冷機(jī)組的效率主要受干球溫度的影響，夜間干球溫度的下降幅度比較大，這使得風(fēng)冷機(jī)組的效率在夜間制冰工況下的下降并不明顯，但要注意的是風(fēng)冷機(jī)組的制冷量還是會(huì)隨出口溫度的下降而下降。制冰工況對(duì)三級(jí)壓縮機(jī)效率的影響制冰工況對(duì)三級(jí)壓縮機(jī)的效率也是有影響的，但是出口溫度的降低對(duì)三級(jí)壓縮的制冷機(jī)效率的影響并不明顯。（其原理見(jiàn)第五章說(shuō)明）由表2-2-2可以看出三級(jí)壓縮制冷機(jī)的特點(diǎn)如下：主機(jī)的出口溫度對(duì)效率的影響不明顯；在低溫工況下，三級(jí)壓縮效率明顯更高。2.3載冷劑蓄冰系統(tǒng)需要通過(guò)載冷劑來(lái)傳送冷量，載冷劑的冰點(diǎn)需要低于水的冰點(diǎn)，以便在制冰時(shí)仍能傳送冷量。最常用的載冷劑是在水中添加防凍劑來(lái)降低其冰點(diǎn)，在乙二醇蓄冰系統(tǒng)中防凍劑一般為乙烯乙二醇（Ethyleneglycol）和丙烯乙二醇（Propylene

glycol）。載冷劑的冰點(diǎn)比較丙烯乙二醇的防凍能力要比乙烯乙二醇弱，故要達(dá)到同樣的冰點(diǎn)溫度，丙烯乙二醇需要的濃度較高。用不同的物質(zhì)做防凍液的話需要的濃度是不一樣的。一般來(lái)說(shuō)典型的蓄冰系統(tǒng)，需要25%濃度(質(zhì)量濃度)的乙烯乙二醇來(lái)滿足防凍的需要，但如果用丙烯乙二醇的話就需要30%的濃度。工況描述出口溫度單級(jí)壓縮機(jī)效率三級(jí)壓縮機(jī)效率COPkW/TonCOPkW/Ton上游工況6.1℃5.20.675.40.65下游工況3.3℃4.70.755.10.69制冰工況-5.6℃3.70.954.50.79壓力焓節(jié)流裝置冷凝器壓縮機(jī)o

o36

F(2.2

C)蒸發(fā)器15

oF(-9.4

oC)制冰制冷表示單級(jí)壓縮制冷循環(huán) 表示三級(jí)壓縮制冷循環(huán)圖2-2-2制冰工況對(duì)不同主機(jī)效率的影響表2-2-2單級(jí)壓縮機(jī)與三級(jí)壓縮機(jī)在不同的出口溫度下的效率的比較圖2-2-3單級(jí)壓縮機(jī)與三級(jí)壓縮機(jī)效率比較單級(jí)壓縮機(jī)制冰工況 下游工況三級(jí)壓縮機(jī)上游工況kW/Ton10.80.60.40.206蓄冰系統(tǒng)的組成冰蓄冷系統(tǒng)制冷劑冰點(diǎn)溫度（℃）比熱（kJ/kg.℃）粘度（mPa-sec）水04.21.525%乙烯乙二醇-10.73.773.228%乙烯乙二醇-12.73.74.030%丙烯乙二醇-12.83.855.2表2-3-1載冷劑的熱工性能比較載冷劑溫度4.4℃（44F）-40

oF

-20

oF 0

oF 20

oF 40

oF(4

oC)防凍液的質(zhì)量濃度(%)(-40

oC)

(-29

oC)

(-18

oC)

(-7

oC)冰點(diǎn)溫度oF(oC)圖2-3-1載冷劑的冰點(diǎn)溫度比較706050403020100丙二醇乙二醇防凍液濃度對(duì)系統(tǒng)的影響7由下表可以看出，防凍液濃度對(duì)載冷劑的粘度的影響很大，對(duì)比熱的影響不大，而載冷劑的粘度對(duì)主機(jī)的效率與水泵的能耗和影響是很大的。對(duì)主機(jī)和乙二醇泵來(lái)說(shuō)，載冷劑的粘度越小越好，換言之防凍液濃度越小越好。典型的蓄冰系統(tǒng)，制冰結(jié)束時(shí)溫度一般為-5.6℃，這時(shí)主機(jī)的蒸發(fā)溫度為-9.7℃，用25%的乙二醇冰點(diǎn)溫度在-10.7℃，可以保證有1℃的安全余量，如果制冰溫度為-6.7℃，則需要用28%濃度的乙二醇，其乙二醇的粘度會(huì)上升很多，這對(duì)于主機(jī)的效率及水泵的功率都有較大的影響。載冷劑的防腐處理雖然乙二醇對(duì)普通金屬的腐蝕性比水低，但乙二醇在使用的過(guò)程中會(huì)被氧化成弱酸性物質(zhì)，因此乙二醇水溶液中應(yīng)加入添加劑，添加劑包括防腐劑和穩(wěn)定劑，一方面防止乙二醇被氧化，另一方面維持溶液為堿性

(PH>7)，用戶也可以直接采購(gòu)已經(jīng)調(diào)配好添加劑的乙二醇。為了防止乙二醇被氧化，整個(gè)乙二醇載冷劑系統(tǒng)應(yīng)被設(shè)計(jì)成閉式系統(tǒng)。載冷劑的毒性載冷劑是有一定的毒性的，為了安全起見(jiàn)一般會(huì)在系統(tǒng)里設(shè)置板換，以防止乙二醇進(jìn)入到末端系統(tǒng)。對(duì)于重視毒性問(wèn)題的蓄冰應(yīng)用場(chǎng)合(如制藥行業(yè)和食品加工)，通常建議采用丙烯乙二醇，因?yàn)槠涠拘韵鄬?duì)于乙烯乙二醇要小很多。2.4乙二醇泵乙二醇的密度稍大于水，粘度大于水，比熱小于水，所以在計(jì)算乙二醇的流量與揚(yáng)程時(shí)需要注意與常規(guī)系統(tǒng)的算法不同，乙二醇泵的參數(shù)的計(jì)算方式也不同。乙二醇泵流量的計(jì)算公式：流量(L/S)=冷量(KW)/溫差(℃)/比熱3.77乙二醇泵揚(yáng)程的計(jì)算方法：對(duì)于乙二醇系統(tǒng)的阻力計(jì)算，雙工況主機(jī)、蓄冰槽及板換等設(shè)備的阻力都可以由生產(chǎn)廠家提供，只有機(jī)房及系統(tǒng)中管道的阻力需要設(shè)計(jì)人員具體計(jì)算，一般需要乘一個(gè)修正系數(shù)。詳見(jiàn)表2-4-1。蓄冰系統(tǒng)的組成冰蓄冷系統(tǒng)注：1.乙烯乙二醇水溶液濃度通常根據(jù)制冷機(jī)及蓄冰裝置生產(chǎn)廠商的建議來(lái)確定。2.濃度為重量百分比表2-4-1載冷劑的物理性能（%）相變溫度（℃）流量修正系數(shù)管道阻力修正系數(shù)5℃-5℃25-10.71.081.221.362812.71.091.241.37530-14.11.11.2571.3862.5低溫送風(fēng)末端8以下情況則不適合用低溫送風(fēng)系統(tǒng)：無(wú)法提供1-4℃的冷介質(zhì)溫度時(shí)；房間相對(duì)濕度必須高于40%；需要較高的通風(fēng)換氣量；全年中有較長(zhǎng)時(shí)間段可以利用7-13℃的室外新風(fēng)來(lái)做節(jié)能器供冷。低溫送風(fēng)系統(tǒng)所推薦的盤管迎面風(fēng)速一般為

1.5~2.3m/s，這一風(fēng)速要求低于標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)風(fēng)速，原因是要從空氣中凝結(jié)出更多的水分。冷卻盤管一般選擇6~10排，每毫米0.3~0.6片的肋片密度(即每英寸8-14片)。圖2-5-1低溫送風(fēng)末端蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冰蓄冷系統(tǒng)冰槽的空間，就會(huì)影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，此時(shí)需要想辦法利用地下室，車庫(kù)或建筑物周圍的空間，以減少限制，同時(shí)蓄冰槽的供應(yīng)商也提供了各種結(jié)構(gòu)和外形尺寸的組合，使冰槽可以放在室內(nèi)室外，地面或者埋在地下。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，往往是可利用的空間決定了蓄冰槽的數(shù)量，而不是出于經(jīng)濟(jì)性的目的考來(lái)選擇。系統(tǒng)初投資蓄冰系統(tǒng)增加的投資包括以下部分：蓄冰槽系統(tǒng)自控增加載冷劑的費(fèi)用蓄冰系統(tǒng)減小的投資包括以下部分：減少了主機(jī)、泵、冷卻塔的容量及配電設(shè)備費(fèi)減少了末端系統(tǒng)的投資減小了風(fēng)機(jī)的功率減小了管路系統(tǒng)的尺寸政府的相關(guān)鼓勵(lì)政策及補(bǔ)貼另外蓄冰槽可以提供比常規(guī)系統(tǒng)溫度更低的冷凍水，這樣可以使系統(tǒng)的投資進(jìn)一步降低。低溫冷凍水可以降低末端盤管的換熱面積，這樣翅片的間距就可以適當(dāng)放大，盤管的阻力就會(huì)下降，風(fēng)機(jī)的功耗也會(huì)降低。低溫冷凍水也可以用來(lái)配合大溫差的冷凍水系統(tǒng)，減少水泵及管路系統(tǒng)的投資。低溫冷凍水也可以用于低溫送風(fēng)的技術(shù)，來(lái)降低AHU和風(fēng)管的投資，VAV末端也能相應(yīng)減少，從而節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。機(jī)房部分的初投資與蓄冰量的關(guān)系以上分析可以發(fā)現(xiàn)蓄冰系統(tǒng)的初投資相比常規(guī)系統(tǒng)有增加的部分也有減少的部分，具體會(huì)減少還是增加受到很多因素的影響。現(xiàn)對(duì)冷凍機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備進(jìn)行分析，以便找出蓄冰量對(duì)不同設(shè)備的影響。根據(jù)與蓄冰量的關(guān)系，可以將機(jī)房的設(shè)備可以分為三類：相對(duì)固定的部分----無(wú)論蓄冰量的大小，其價(jià)格都不變的設(shè)備，如注入泵、冷水機(jī)組和管路系統(tǒng)中的乙二醇；蓄冰系統(tǒng)所需的自控系統(tǒng)(BAS)以及控制閥；雙工況主機(jī)的控制模塊。蓄冰成本----與蓄冰量的大小有直接關(guān)系的設(shè)備，如冰槽及冰槽內(nèi)充注的乙二醇、乙二醇泵等。這些設(shè)備的投資與蓄冰量相關(guān)。本手冊(cè)中采用都是標(biāo)準(zhǔn)的整裝式冰槽，故投資與蓄冰量成正比；如果采用水泥槽的外殼，蓄冰量越大，單位蓄冰量的外殼投資就越便宜。常規(guī)設(shè)備---冷水機(jī)組及其冷卻水塔和冷卻水泵的投資與蓄冰量的關(guān)系比較特殊，隨著蓄冰量的增加，主機(jī)與塔泵的投資是先減少后增加的，參見(jiàn)圖中紅色曲線。蓄冰量少的時(shí)候主機(jī)的容量需按白天的負(fù)荷需求來(lái)選，白天主機(jī)容量隨蓄冰量的增加而減少；蓄冰量多的時(shí)候需按主機(jī)的制冰量選，此時(shí)隨著蓄冰槽的增加，主機(jī)容量也要增加。蓄冰量在某個(gè)特定點(diǎn)時(shí)，主機(jī)投資會(huì)選到最小，在這個(gè)點(diǎn)上主機(jī)白天負(fù)荷與夜間負(fù)荷是相同的，這時(shí)主機(jī)的利用率是最高的，白天與夜間都可以滿負(fù)荷工作，故主機(jī)與水塔的初投資最低。很多設(shè)計(jì)師將這個(gè)點(diǎn)當(dāng)作最佳點(diǎn)，但實(shí)際并不如此，因?yàn)橹鳈C(jī)與水塔并不代表整個(gè)系統(tǒng)的投資。此外，系統(tǒng)蓄冰量的選擇還要視項(xiàng)目的任務(wù)和能耗的節(jié)省情況等因素。午夜上午6點(diǎn)中午下午6點(diǎn)午夜圖3-2-1負(fù)荷曲線1冰主機(jī)容量冷噸8009600400200蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冰蓄冷系統(tǒng)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用蓄冰系統(tǒng)除了可以幫助節(jié)省初投資以外，也可以通過(guò)節(jié)約大量的運(yùn)行費(fèi)用來(lái)體現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)，所以評(píng)估一個(gè)蓄冰系統(tǒng)需要同時(shí)計(jì)算系統(tǒng)初投資和運(yùn)行費(fèi)用。對(duì)于項(xiàng)目的任務(wù)是需要節(jié)省初投資或者需要轉(zhuǎn)移高峰電力消耗來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)在初投資上和電力的轉(zhuǎn)移上，對(duì)運(yùn)行費(fèi)用的計(jì)算可以簡(jiǎn)化。但對(duì)于項(xiàng)目的任務(wù)是關(guān)注運(yùn)行費(fèi)用的節(jié)省，或要得到一個(gè)最佳的資金回收期，就需要對(duì)運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，其關(guān)鍵是負(fù)荷曲線和電價(jià)政策。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)日負(fù)荷曲線在進(jìn)行蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算每天的逐時(shí)負(fù)荷是非常必要的，它可以幫助確定主機(jī)與冰槽的容量，并確定蓄冰槽的融冰速率、結(jié)冰速率是否能滿足系統(tǒng)的要求。如果系統(tǒng)的任務(wù)是節(jié)省電力高峰段的能耗，需要把所有電力高峰段的負(fù)荷累加起來(lái)，就是需要轉(zhuǎn)移的高峰段的負(fù)荷，單位用KWH或RTH來(lái)表示。逐時(shí)冷負(fù)荷可用冷負(fù)荷的計(jì)算軟件計(jì)算，也可用系數(shù)法或平均法計(jì)算：系數(shù)法：逐時(shí)冷量qi＝K·qmax(系數(shù)K見(jiàn)附錄)

平均法：設(shè)計(jì)日總冷量Q=qmax·N(運(yùn)行時(shí)間)·N(系數(shù)N一般取0.65~0.85)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)年負(fù)荷曲線系統(tǒng)的年負(fù)荷曲線對(duì)蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也很重要，因?yàn)橐荒曛邢到y(tǒng)使用的時(shí)間長(zhǎng)短與部分負(fù)荷的情況對(duì)運(yùn)行費(fèi)用的影響是很大的。例如：同樣多的冰槽分別用在一個(gè)全年需要供冷的工廠項(xiàng)目和僅夏季需要供冷的辦公樓項(xiàng)目上，節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用就不一樣，因?yàn)楣S全年使用，一樣多的冰槽由于使用的時(shí)間長(zhǎng)，節(jié)約的費(fèi)用就多。再例：同樣的冰槽都用在二棟尖峰負(fù)荷相同的建筑上，全年使用的時(shí)間也是一樣的，但一棟樓較多時(shí)間在低負(fù)荷運(yùn)行，另一棟大樓較多時(shí)間在高負(fù)荷運(yùn)行。蓄冰量%圖3-2-3初投資與蓄冰量的關(guān)系投資增加%1601208040Base-40固定部分蓄冰設(shè)備主機(jī)及冷卻塔、水泵總投資0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100午夜上午6點(diǎn)中午下午6點(diǎn)午夜圖3-2-2負(fù)荷曲線2冰制冰容量制冷容量冷噸800600400200午夜

上午6點(diǎn) 中午

下午6點(diǎn) 午夜圖3-2-4峰值制冷需求1007550250冷負(fù)荷比例％系統(tǒng)的總投資將以上三種類型的設(shè)備投資疊加在一起，可得出機(jī)房設(shè)備的總投資。我們可以發(fā)現(xiàn)蓄冰量對(duì)初投資的影響是非常大的，所以蓄冰量的多少對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有很大的影響，在決策的時(shí)候需要重點(diǎn)關(guān)注。10蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冰蓄冷系統(tǒng)由于高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，冰可以用在高峰時(shí)段；低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，冰不能全部用在高峰時(shí)段，這樣高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的建筑，節(jié)省的費(fèi)用就多。以上分析可以發(fā)現(xiàn)同樣多的蓄冰量在不同的年負(fù)荷曲線下節(jié)省的費(fèi)用是不一樣的，不同的年負(fù)荷曲線所對(duì)應(yīng)最佳的蓄冰量也是不一樣的。運(yùn)行費(fèi)用的計(jì)算方法要準(zhǔn)確地計(jì)算蓄冰系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，就要計(jì)算逐時(shí)逐月的費(fèi)用，而不僅僅是設(shè)計(jì)日的費(fèi)用，這需要建立在設(shè)計(jì)日負(fù)荷曲線與年負(fù)荷曲線的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的能耗進(jìn)行逐時(shí)的分析，這樣的計(jì)算一般比較復(fù)雜，需要借助計(jì)算機(jī)，用系統(tǒng)能耗分析軟件來(lái)幫助計(jì)算，而特靈公司具備這能力。如果沒(méi)有相應(yīng)軟件則可以用Excel文件進(jìn)行手工簡(jiǎn)化計(jì)算，步驟如下：（1）一天的逐時(shí)運(yùn)行費(fèi)用表(表3-2-1)：…時(shí)間逐時(shí)負(fù)荷基載主機(jī)基載外負(fù)荷雙工況主機(jī)冰槽放冷量冷卻塔*KW/臺(tái)基載冷卻塔*KW/臺(tái)冷凍水泵*KW/臺(tái)基載冷卻塔*KW/臺(tái)冷凍水泵*KW/臺(tái)基載冷卻塔*KW/臺(tái)乙二醇泵*KW/臺(tái)總功率小時(shí)電價(jià)小時(shí)費(fèi)用供冷量輸入功率供冷量輸入功率開(kāi)啟總功率開(kāi)啟總功率開(kāi)啟總功率開(kāi)啟總功率開(kāi)啟總功率開(kāi)啟總功率開(kāi)啟總功率TonTonKWTonTonKWTon臺(tái)KW臺(tái)KW臺(tái)KW臺(tái)KW臺(tái)KW臺(tái)KW臺(tái)KWKW元元1:002:0023:00總計(jì)（2）年負(fù)荷表：有很多負(fù)荷計(jì)算軟件可以算出冷負(fù)荷年曲線(藍(lán)線)，為了計(jì)算與檢驗(yàn)的方便，采用計(jì)算曲線(紅線)來(lái)代替全年的曲線，從圖3-2-5可得出紅線由30%負(fù)荷2個(gè)月，

50%負(fù)荷2個(gè)月，80%負(fù)荷3個(gè)月，100%負(fù)荷1個(gè)月組成，最終簡(jiǎn)化為如下年負(fù)荷表(表3-2-2)：注：以上的負(fù)荷與天數(shù)僅為示例，不同地區(qū)的不同建筑，不盡相同。負(fù)荷100%80%50%30%天數(shù)30906060圖3-2-5年負(fù)荷曲線計(jì)算模擬負(fù)荷120%100%80%60%40%20%0%1

2

3

4

5

6

7

8 9

10

11

12計(jì)算負(fù)荷曲線

月份年負(fù)荷曲線11蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冰蓄冷系統(tǒng)蓄冰量與運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省的關(guān)系將不同的蓄冰量下的運(yùn)行費(fèi)用的節(jié)省都計(jì)算出來(lái)，可以得到蓄冰量與運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省的關(guān)系（見(jiàn)圖3-2-5），可以看出運(yùn)行費(fèi)用的節(jié)省與使用率是有關(guān)的，隨著蓄冰量的增加，冰槽的使用率會(huì)降低，單位冰槽的節(jié)省費(fèi)用能力也會(huì)變差。要詳細(xì)而準(zhǔn)確地計(jì)算出不同蓄冰量下的運(yùn)行費(fèi)用，需要大量的計(jì)算，這個(gè)過(guò)程非常的煩瑣，但這個(gè)過(guò)程又很必要，所以特靈公司開(kāi)發(fā)了專門的軟件來(lái)輔助計(jì)算。蓄冰系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的節(jié)省也會(huì)受到多種因素的影響，其中電價(jià)政策是對(duì)蓄冰系統(tǒng)影響最大的因素。當(dāng)有合適的分時(shí)電價(jià)的時(shí)候，蓄冰系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用才會(huì)有節(jié)省，但是除了分時(shí)電價(jià)以外，很多地區(qū)對(duì)蓄冰系統(tǒng)還有特殊的政府鼓勵(lì)政策，以使蓄冰系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的節(jié)省進(jìn)一步的加大。此外，如果蓄冰系統(tǒng)運(yùn)行得當(dāng)?shù)脑挘部梢允惯\(yùn)行費(fèi)用的節(jié)省增加，再加上鼓勵(lì)性電價(jià)，蓄冰系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)節(jié)省就更可觀了（見(jiàn)圖3-2-5）。系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)分析在獲得系統(tǒng)的蓄冰量與系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)的節(jié)省之間的關(guān)系以后，可以將這些數(shù)據(jù)放在一張表里，我們也把這個(gè)經(jīng)濟(jì)分析的工具叫做“成本線”，它的橫坐標(biāo)是蓄冰量，縱坐標(biāo)是初投資的增加。采用“成本線”這個(gè)經(jīng)濟(jì)分析工具，決定蓄冰系統(tǒng)的規(guī)模就簡(jiǎn)化了，但要注意實(shí)際情況的限制，比如可用來(lái)放冰槽的場(chǎng)地會(huì)限制最大的蓄冰量(D區(qū)域不可用)；或者某項(xiàng)目的任務(wù)定義是要減少設(shè)備的配電功率，會(huì)限制蓄冰量不能小于某個(gè)值(A區(qū)域不可用)；再如某項(xiàng)目比較小，控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，只能采取簡(jiǎn)單運(yùn)行策略來(lái)決定蓄冰量，故只能選取其中的幾個(gè)點(diǎn)如B點(diǎn)、

C點(diǎn)，見(jiàn)圖3-2-7。蓄冰量%初投資％鼓勵(lì)政策下節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省圖3-2-5

5年運(yùn)行費(fèi)用合計(jì)60504030201000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100注：負(fù)荷與天數(shù)由年負(fù)荷表生成，以上僅為示例。負(fù)荷天數(shù)（天）系統(tǒng)一天運(yùn)行費(fèi)用（元）小計(jì)（萬(wàn)元）100%30100%負(fù)荷逐時(shí)運(yùn)行費(fèi)用=天費(fèi)用x天數(shù)80%9080%負(fù)荷逐時(shí)運(yùn)行費(fèi)用=天費(fèi)用x天數(shù)50%6050%負(fù)荷逐時(shí)運(yùn)行費(fèi)用=天費(fèi)用x天數(shù)30%6030%負(fù)荷逐時(shí)運(yùn)行費(fèi)用=天費(fèi)用x天數(shù)年費(fèi)用總計(jì)表3-2-3負(fù)荷與天數(shù)的案例A區(qū)：配電功率限制區(qū)域B點(diǎn)：主機(jī)優(yōu)先策略C點(diǎn)：融冰優(yōu)先策略D區(qū)：空間限制區(qū)域費(fèi)用節(jié)省投資增加1601401201008060402000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100初投資增加％12蓄冰量%圖3-2-7成本線A區(qū)D區(qū)B點(diǎn)C點(diǎn)蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冰蓄冷系統(tǒng)3.3選擇冰槽與主機(jī)在確定蓄冰量以后，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)主機(jī)與冰槽進(jìn)行選型，這個(gè)步驟要考慮的因素是制冰速率、融冰速率、系統(tǒng)流量及進(jìn)出口溫度。但在決定主機(jī)與冰槽時(shí)候要注意很多參數(shù)對(duì)冰槽和主機(jī)的影響是不同的，比如制冰溫度低有助于提高冰槽的吸冷能力，但會(huì)降低主機(jī)的制冰能力以及水泵的功耗。選擇一個(gè)合適的冰槽來(lái)滿足制冰速率、融冰速率，同時(shí)選擇一個(gè)與冰槽相配的主機(jī)，這個(gè)過(guò)程需要冰槽廠家與主機(jī)廠家的電腦選型軟件配合完成，可能需要多次的迭代才可以得出結(jié)果。目標(biāo)制冰速度要求足夠快：在可用制冰的時(shí)間內(nèi)將設(shè)計(jì)冰量制足，并且不要讓出口溫度太低，保持系統(tǒng)效率。融冰速率足夠大：并有一定的靈活性及適應(yīng)性。主機(jī)與冰槽要合理地平衡：在融冰與制冰工況下都有很好的性能。輔助設(shè)備能耗低：主要是乙二醇泵的能耗要盡量低。溫度的選擇制冰溫度一般來(lái)說(shuō)，為了最大限度地利用夜間電能，主機(jī)在制冰工況下是強(qiáng)制滿載運(yùn)行的，此時(shí)主機(jī)沒(méi)有調(diào)節(jié)容量的能力，只能靠主機(jī)與冰槽容量的對(duì)比來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖3-3-1形象地表示了制冷機(jī)與冰槽制冰溫度之間的關(guān)系。通過(guò)調(diào)節(jié)主機(jī)與冰槽容量的對(duì)比來(lái)調(diào)節(jié)制冰溫度，在正常情況下一個(gè)平衡好的的蓄冰系統(tǒng)，8小時(shí)制冰結(jié)束的時(shí)候一般制冰溫度在22F(-5.6℃)。要注意主機(jī)的制冰容量并不是越大越好，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)主機(jī)與冰槽間平衡才是關(guān)鍵。常規(guī)的設(shè)計(jì)要求在正常情況下制冰結(jié)束時(shí)溫度不低于22F(-5.6℃)；如果碰到特殊情況，如室外溫度比較低，引起主機(jī)制冷量的提高，或者是前一天冰沒(méi)有用完而在原來(lái)的基礎(chǔ)上制冰，所以原則上要求所有的設(shè)備必須要有2F的安全余量以保證系統(tǒng)的安全。也就是說(shuō)設(shè)計(jì)為-5.6℃的主機(jī)，最低的出口溫度要能夠達(dá)到-6.7℃。另外還要注意，乙二醇也需要這個(gè)安全余量，如設(shè)計(jì)成-6.7℃制冰溫度的系統(tǒng)，要采用28%的乙二醇（關(guān)于乙二醇濃度的影響見(jiàn)前面章節(jié)介紹）。對(duì)制冰溫度的另一個(gè)影響因素是系統(tǒng)的流量。下圖表示在相同的制冰速率的情況下，系統(tǒng)的流量與進(jìn)出口溫度的關(guān)系。這里需要注意的是當(dāng)進(jìn)入冰槽的溫度從26F(-3.3℃)降低到22F(-5.6℃)的時(shí)候，水泵的功耗也會(huì)降低很多；但低于22F(-5.6℃)之后，水泵功耗的下降就不明顯了。進(jìn)入冰槽的溫度降低，會(huì)增加主機(jī)的功耗，一般平衡得比較好的冰槽，進(jìn)口溫度在22-24F(-4.4~-5.6℃)左右，此時(shí)系統(tǒng)的能耗比較合理。圖3-3-1冰槽制冰溫度太低太高0

℃-1.1

℃-2.2

℃-3.3

℃-4.4

℃-5.6

℃出口13進(jìn)口水泵功率2.0

HP1.0

HP40

60

80

100流量（GPM）圖3-3-2系統(tǒng)流量與進(jìn)出口溫度的關(guān)系蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冰蓄冷系統(tǒng)對(duì)于主機(jī)處于下游的系統(tǒng)，主機(jī)在下游穩(wěn)定出口溫度，冰槽在上游進(jìn)出口溫度都很高，故其釋冷的速度是非常快，系統(tǒng)的關(guān)鍵在于主機(jī)，需要對(duì)主機(jī)的出口溫度與水泵能耗進(jìn)行平衡。對(duì)于冰槽處于下游的系統(tǒng)，冰槽的出口溫度的提高可以增加冰槽的融冰速率，但這樣也會(huì)增加系統(tǒng)的流量，而導(dǎo)致泵的能耗增加，所以要根據(jù)負(fù)荷情況和冰槽的性能合理選擇出口溫度，一般在3-5℃是比較合理的。系統(tǒng)的流量融冰溫度與制冰溫度確定以后，系統(tǒng)的流量也就確定了，但是白天的最佳流量并不一定與夜間的最佳流量相同。對(duì)定流量的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要通過(guò)選擇合適的板換阻力，使得系統(tǒng)的流量在白天和晚上都達(dá)到最佳值（因?yàn)樵谝归g乙二醇溶液是不通過(guò)板換的）。3.4系統(tǒng)的布置小型系統(tǒng)的流程布置對(duì)于小于3萬(wàn)平方米的項(xiàng)目，采用下圖的布置是比較理想的，其好處是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)便。注意：這種常見(jiàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中只要一個(gè)乙二醇泵就可以讓乙二醇在主機(jī)、冰槽及板換之間循環(huán)，冰槽和板換用標(biāo)準(zhǔn)的三通閥和旁通閥來(lái)控制。主機(jī)與冰槽串聯(lián)產(chǎn)生較大的溫差，可以降低系統(tǒng)的流量并節(jié)約水泵的功耗。另外，還要注意主機(jī)位于冰槽上游，如果是更小的系統(tǒng)(小于1萬(wàn)平方米)，可以采用定流量系統(tǒng)，主機(jī)與冰槽的出口溫度都設(shè)定為固定值，這樣系統(tǒng)回水先經(jīng)過(guò)主機(jī)再經(jīng)過(guò)冰槽，隨著回水溫度的下降，主機(jī)優(yōu)先降載，也就是融冰優(yōu)先。這樣，系統(tǒng)的控制非常簡(jiǎn)單，依靠冷水機(jī)組的控制中心就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。融冰溫度要提高冰槽的融冰速率，需要提高冰槽的出口溫度。下圖表示了出口溫度與冰槽釋冷能力的關(guān)系，提高冰槽的出口溫度會(huì)大大增加冰槽的釋冷速度。三通閥蓄冰槽旁通閥水泵主機(jī)圖3-4-1小型系統(tǒng)的布置圖52F42F32F44

F38

F137（噸/小時(shí)）167（噸/小時(shí)）0

25

50

75

100

125

150

175融冰量（T/H）14冰槽出口溫度圖3-3-3出口溫度與冰釋冰能力的關(guān)系串聯(lián)大溫差并聯(lián)大溫差并聯(lián)常規(guī)溫差備注系統(tǒng)溫度℃3-113-115-10系統(tǒng)流量（CMH）416.5416.5666.4主機(jī)流量（CMH）416.5249.9399.8根據(jù)設(shè)備提供冷量及溫差計(jì)算冰槽流量（CMH）416.5166.6266.6主機(jī)阻力（mH20）8.83.28.1設(shè)備的阻力與流量的平方成正比冰槽阻力（MH20）9.81.64.0乙二醇泵主機(jī)泵流量（CMH）416.5249.9399.8冰槽泵流量（CMH）166.6266.6主機(jī)泵揚(yáng)程（MH20）33.618.223.1板換和管路系統(tǒng)阻力按照15MH20冰槽泵揚(yáng)程（MH20）16.619.0主機(jī)泵電機(jī)功率（KW）55.9518.6537.3冰槽泵電機(jī)功率（KW）11.1922.4水泵總功率KW55.9529.859.7大型系統(tǒng)的流程布置大型系統(tǒng)采用比較復(fù)雜的控制，此時(shí)要重點(diǎn)考慮系統(tǒng)的能耗，特別是輔助設(shè)備的能耗。右圖是常被采用的大型系統(tǒng)的形式，要注意主機(jī)泵與冰槽的泵是分開(kāi)布置的，主機(jī)泵根據(jù)主機(jī)的流量配置（變流量主機(jī)可用變頻泵），可隨主機(jī)一起關(guān)閉；冰槽泵根據(jù)冰槽的流量布置，采用變頻控制，因泵的功耗與流量的三次方成正比，在部分負(fù)荷下可以大大節(jié)省水泵功耗。若采用大溫差的設(shè)計(jì)，泵的功耗可以達(dá)到最低?，F(xiàn)以1000RT系統(tǒng)為例(主機(jī)供冷600TON,冰槽供冷400TON)，400TON)，來(lái)分析不同系統(tǒng)的水泵功耗(表3-4-1)：由上數(shù)據(jù)可以看出：

1．串聯(lián)系統(tǒng)只有一組泵，其優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單、可靠，推薦在小型系統(tǒng)中使用。2．并聯(lián)系統(tǒng)雖然水泵數(shù)量多，控制也較復(fù)雜，但是水泵控制更靈活，部分負(fù)荷下運(yùn)行更節(jié)能。常規(guī)溫差并聯(lián)系統(tǒng)在滿負(fù)荷下水泵總功率大于串聯(lián)系統(tǒng)，但如能采用大溫差的并聯(lián)系統(tǒng)，其水泵總功率會(huì)小很多，在部分負(fù)荷下的優(yōu)勢(shì)更明顯，故大型系統(tǒng)中一般都采用大溫差并聯(lián)系統(tǒng)。蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冰蓄冷系統(tǒng)VFD

三通閥蓄冰槽旁通閥 水泵主機(jī)圖3-4-2大型系統(tǒng)的布置圖15系統(tǒng)的控制冰蓄冷系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：可以節(jié)約水泵的能耗，提高冰槽與主機(jī)的效率。缺點(diǎn)：控制方式復(fù)雜。上圖的系統(tǒng)形式在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中非常少見(jiàn)，因?yàn)樽兞髁康南到y(tǒng)會(huì)受到多種因素的的限制，如不注意這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的失敗，比如：水泵的限制變頻水泵除了需要有變頻控制器之外，也需要用變頻專用電機(jī)，常規(guī)的電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下會(huì)發(fā)生散熱不足及應(yīng)力增大等問(wèn)題，所以需要采用變頻專用的電機(jī)才可以獲得較大的變頻范圍。變頻專用電機(jī)的制造需要執(zhí)行國(guó)際電器制造協(xié)會(huì)(NEMA)的MG1-1993標(biāo)準(zhǔn)的第四部分,第31節(jié)的規(guī)定制造。(standards

ofNEMA

MG1-1993,Section

IV,Part

31)主機(jī)的限制如主機(jī)與冰槽在一個(gè)回路里，主機(jī)定流量控制與冰槽變流量控制是矛盾的，如主機(jī)不能實(shí)現(xiàn)變流量的控制方式，會(huì)限制變流量的系統(tǒng)的使用，一般需要將主機(jī)與冰槽分成二個(gè)回路。另外如果主機(jī)可實(shí)現(xiàn)變流量控制，也需要注意主機(jī)的最低流量限制。解決方案為了保障系統(tǒng)的安全，變流量系統(tǒng)仍需要采用旁通閥，控制方式是一開(kāi)始由出口溫度控制水泵頻率，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到最低流量(最低流量要滿足同一回路里主機(jī)、冰槽或者水泵任何一個(gè)設(shè)備的最低流量)，這時(shí)旁通閥開(kāi)始工作，系統(tǒng)在最低流量下定流量運(yùn)行。b）判斷蓄冰槽的蓄冰量：使用儲(chǔ)冰量傳感器可以估計(jì)冰槽內(nèi)冰的存量。儲(chǔ)冰量傳感器有很多種，最常用的是一種液位傳感器，它能夠檢測(cè)出冰槽中水位的變化并將其轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)(4-20mA或1-5Vdc的輸出信號(hào))，一般冰槽水位隨蓄冰裝置中所存儲(chǔ)的冰的數(shù)量而變化。其原理如圖：能量計(jì)算法也可以測(cè)量冰桶的出口溫度和流量，并計(jì)算出制冰及融冰量，從而計(jì)算出冰桶內(nèi)的冰量。在制冰的過(guò)程中判斷是否制滿冰還有一種簡(jiǎn)單而可靠的辦法，即根據(jù)冰槽的出口溫度來(lái)判別，因?yàn)樵诒蹆?nèi)的冰越多，冰槽的存水量就會(huì)越少，在冷凍過(guò)程快結(jié)束的時(shí)候，冰槽內(nèi)的水量不足，會(huì)讓冰槽的出口溫度下降，從流出冰槽的水溫變化就可以掌握制冰量。（3）板式換熱器的控制板換的換熱能力可以通過(guò)以下任一種方式調(diào)節(jié)：冷凍水流量

?

乙二醇流量冷凍水溫度

?

乙二醇溫度水乙二醇VFD5C10C10C?CVFD水冰乙二醇圖4-1-2變流量系統(tǒng)16圖4-1-3變流量系統(tǒng)解決方案圖圖4-1-4普通傳感器與液位傳感器的比較系統(tǒng)的控制冰蓄冷系統(tǒng)對(duì)于板換的容量控制可以通過(guò)在冷凍水側(cè)或乙二醇側(cè)放置三通混合閥實(shí)現(xiàn)，一般來(lái)說(shuō)板換的乙二醇側(cè)需要放一個(gè)旁通閥，在制冰時(shí)需將板換旁通，以保護(hù)板換不被凍壞，這個(gè)旁通閥通常也用來(lái)調(diào)節(jié)板換的容量。另外冷凍水側(cè)的流量及溫度主要是末端決定，如對(duì)冷凍水側(cè)進(jìn)行調(diào)節(jié)只會(huì)增加系統(tǒng)的能耗，故板換的容量通常主要靠調(diào)節(jié)乙二醇側(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)調(diào)節(jié)乙二醇流量或溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般進(jìn)入冰槽的乙二醇的溫度在1-5℃，板換的平均對(duì)數(shù)換熱溫差一般取1-2℃。4.2工作模式蓄冰系統(tǒng)需要多個(gè)設(shè)備協(xié)同工作以完成某個(gè)特定的功能，用下面的功能表可以幫助了解系統(tǒng)的各種功能。在這個(gè)張表里工作模式有：蓄冰工況、主機(jī)單供冷、冰槽單供冷、主機(jī)與冰槽聯(lián)合供冷、蓄冰同時(shí)供冷?？刂祈?xiàng)目有：泵、冷水機(jī)組、混合閥（BlendingValve)、旁通閥(Bypass

Valve）。不同系統(tǒng)的控制模式并不相同，以下就各種系統(tǒng)具體做說(shuō)明。圖4-2-1并聯(lián)系統(tǒng)流程圖1表4-2-2各種運(yùn)行工況匯總表1基載主機(jī)負(fù)荷冰槽V4閥V1閥V2閥V3閥V5閥P1水泵P2水泵乙二醇主機(jī)冷凍水側(cè)17乙二醇側(cè)圖4-1-5板式換熱器的控制功能設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3…工作模式1動(dòng)作動(dòng)作動(dòng)作工作模式2動(dòng)作動(dòng)作動(dòng)作…表4-2-1蓄冰系統(tǒng)的工作模式工作模式泵P1泵P2閥V1閥V2閥V3閥V4閥V5制冷機(jī)蓄冰槽蓄冰開(kāi)關(guān)關(guān)關(guān)開(kāi)關(guān)開(kāi)開(kāi)開(kāi)制冷機(jī)供冷開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)開(kāi)關(guān)蓄冰槽供冷關(guān)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)關(guān)開(kāi)制冷機(jī)與蓄冰槽同時(shí)供冷開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)開(kāi)開(kāi)系統(tǒng)的控制冰蓄冷系統(tǒng)V2V1負(fù)荷乙二醇主機(jī)冰槽閥閥V4閥V3閥P1水泵P2水泵主機(jī)上游主機(jī)下游V4閥V1閥P1水泵P2水泵V3閥V2閥冰槽乙二醇主機(jī)負(fù)荷V4閥V3閥V1閥V2閥P1水泵負(fù)荷乙二醇主機(jī)冰槽圖4-2-2并聯(lián)系統(tǒng)流程圖2表4-2-3各種運(yùn)行工況匯總表218工況泵P1泵P2閥V1閥V2閥V3閥V4制冷機(jī)蓄冰槽蓄冰開(kāi)關(guān)關(guān)開(kāi)關(guān)開(kāi)開(kāi)開(kāi)制冷機(jī)供冷開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)開(kāi)關(guān)蓄冰槽供冷關(guān)開(kāi)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)關(guān)開(kāi)制冷機(jī)與蓄冰槽同時(shí)供冷開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)開(kāi)開(kāi)圖4-2-3串聯(lián)系統(tǒng)流程圖表4-2-4各種運(yùn)行工況匯總表3工況泵P1閥V1閥V2閥V3閥V4制冷機(jī)蓄冰槽蓄冰開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)開(kāi)開(kāi)開(kāi)制冷機(jī)供冷開(kāi)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)蓄冰槽供冷開(kāi)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)關(guān)開(kāi)制冷機(jī)與蓄冰槽同時(shí)供冷開(kāi)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)開(kāi)開(kāi)4.3控制的策略蓄冰系統(tǒng)通過(guò)將供冷負(fù)荷轉(zhuǎn)移到用電省或電費(fèi)低的時(shí)間段，來(lái)減少能源的費(fèi)用，因此必須合理規(guī)劃各種工作模式以便既滿足建筑物的供冷需求又節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，需要對(duì)各種工作模式的運(yùn)行時(shí)間做規(guī)劃，以下是根據(jù)項(xiàng)目的電價(jià)情況做出的一張運(yùn)行策略表。在此表中有的運(yùn)行模式會(huì)重疊在同一時(shí)間段，特別是主機(jī)與冰槽的之間供冷量分配需要根據(jù)負(fù)荷的情況來(lái)調(diào)整，這又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)供冷策略的問(wèn)題。系統(tǒng)的控制冰蓄冷系統(tǒng)目前有幾種策略冷機(jī)優(yōu)先：優(yōu)先讓制冷機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行，負(fù)荷下降冰槽優(yōu)先降載冰槽優(yōu)先：優(yōu)先利用冰槽融冰來(lái)負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷限制策略：主機(jī)或者系統(tǒng)的用電量限制在某一個(gè)值內(nèi)優(yōu)化控制：是提出一個(gè)經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)函數(shù)，在一定的約束條件下，使該目標(biāo)函數(shù)達(dá)到極值表4-3-1工作模式運(yùn)行策略表工作模式開(kāi)始時(shí)間結(jié)束時(shí)間制冰0

a.m.8

a.m.單冰槽供冷8

a.m.11

a.m.主機(jī)及冰槽聯(lián)合供冷8

a.m.5

p.m.單主機(jī)供冷11

a.m.5

p.m.單融冰5

p.m.9

p.m.停機(jī)9

p.m.12

p.m.雙工況主機(jī)制冰量融冰供冷量雙工況主機(jī)供冷量圖4-3-1運(yùn)行策略比較8006004002000時(shí)間

0

2

4

6 8

10

12

14

16

18

20

22冷機(jī)優(yōu)先：負(fù)荷10004002000時(shí)間

0

2

4

6

8限制運(yùn)行策略模式：負(fù)荷100080060010

12

14

16

18

20

228006004002000時(shí)間

0

2

4

6

8融冰優(yōu)先：負(fù)荷100010

12

14

16

18

20

228006004002000時(shí)間

0

2

4

6

8優(yōu)化控制的運(yùn)行策略：負(fù)荷100010

12

14

16

18

20

2219系統(tǒng)的控制冰蓄冷系統(tǒng)4.4優(yōu)化控制優(yōu)化控制的原則融冰要有計(jì)劃地照顧到每天下午的負(fù)荷高峰---滿足負(fù)荷高峰的需要；在設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡的情況下要將融冰盡量地放在電力高峰時(shí)段----節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用；在設(shè)計(jì)日當(dāng)天的蓄冰要在當(dāng)天用完---充分利用低谷電；在滿足以上條件的情況下，盡量讓各設(shè)備在高效率點(diǎn)運(yùn)行，以使能耗最低；有對(duì)限電及設(shè)備故障的應(yīng)急方案。優(yōu)化控制實(shí)現(xiàn)的方法有很多種，可以采用針對(duì)不同負(fù)荷建立多張不同表格的方式，也可以采用專家系統(tǒng)及模糊控制，通過(guò)程序找到最佳的運(yùn)行模式。一般來(lái)說(shuō)，優(yōu)化控制的實(shí)現(xiàn)需要自控與暖通工程人員協(xié)同工作完成，自控專業(yè)負(fù)責(zé)預(yù)測(cè)負(fù)荷，并生成策略，暖通專業(yè)負(fù)責(zé)策略的執(zhí)行。并聯(lián)系統(tǒng)的冷量分配靠分配流量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這時(shí)要注意主機(jī)的流量變化問(wèn)題，如主機(jī)流量不能改變就只能做主機(jī)優(yōu)先，或者將主機(jī)與冰槽放在二個(gè)回路里。4.5自控系統(tǒng)的規(guī)模自控系統(tǒng)本身并不能節(jié)省費(fèi)用，它是通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)中的其它設(shè)備的運(yùn)行來(lái)達(dá)到節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的目的，故自控系統(tǒng)的規(guī)模需要與它控制的設(shè)備相匹配。一般來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目大、設(shè)備使用的時(shí)間長(zhǎng)，需要自控系統(tǒng)具備更好的功能，反過(guò)來(lái)說(shuō)項(xiàng)目小，或者使用的時(shí)間短，就需要用較為簡(jiǎn)單的控制。必要時(shí)需要對(duì)自控系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，通過(guò)比較初投資及可以節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用來(lái)決定自控系統(tǒng)的規(guī)模。總之，蓄冰的自控并不是越先進(jìn)越好，或者越簡(jiǎn)單越好，而是要與項(xiàng)目規(guī)模相適應(yīng)。圖4-4-1串聯(lián)系統(tǒng)主機(jī)與冰槽間的冷量分配方式對(duì)于串聯(lián)系統(tǒng)，主機(jī)與冰槽的流量是一致的，主機(jī)與冰槽間的冷量分配靠溫差來(lái)實(shí)現(xiàn)，這時(shí)要注意設(shè)備溫差的變化引起的主機(jī)出口溫度的變化，而導(dǎo)致主機(jī)的效率變動(dòng)。雙工況主機(jī)蓄冰槽

FT1T2T1F1F2圖4-4-2并聯(lián)系統(tǒng)雙工況主機(jī)蓄冰槽20冰蓄冷系統(tǒng)現(xiàn)舉例對(duì)比上下游的費(fèi)用情況進(jìn)行說(shuō)明：有一個(gè)2000RT項(xiàng)目，融冰時(shí)間10小時(shí)，白天總的冷量為17500RTH。冰槽在上游可用冰量為10000RTH，在下游可用冰量為8500RTH。本項(xiàng)目白天電價(jià)0.8，夜間電價(jià)0.2。運(yùn)行費(fèi)用＝白天耗電量x白天電價(jià)＋晚上耗電量x晚上電價(jià)三

當(dāng)出口溫度降低的時(shí)候，三級(jí)離心機(jī)可以獲得更級(jí)

多額外的制冷量的補(bǔ)償，這使主機(jī)在低溫工況下的效離

率要遠(yuǎn)高于單級(jí)壓縮，所以三級(jí)離心機(jī)在制冰工況(-5.6℃出口)下的效率非常高，一般約為0.75-心

0.85KW/Ton.

遠(yuǎn)高于單級(jí)壓縮機(jī)的0.9-1.1KW/Ton的機(jī)效率。蓄它的制冷量及效率都對(duì)出口溫度不敏感，這些特冰點(diǎn)除了可以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用之外，還能讓系統(tǒng)的布置更的靈活高效。優(yōu)勢(shì)5.2三級(jí)離心機(jī)蓄冰系統(tǒng)的特點(diǎn)1.可以實(shí)現(xiàn)串聯(lián)系統(tǒng)主機(jī)下游布置主機(jī)上游系統(tǒng)，蓄冰桶在下游（如圖5-2-1所示），聯(lián)合供冷時(shí)，進(jìn)入蓄冰桶的流體溫度相對(duì)較低，因此在特定的時(shí)段內(nèi)，每個(gè)蓄冰桶融冰量較少；由于進(jìn)入冷水機(jī)組的流體溫度相對(duì)較高，因此有利于提高冷水機(jī)組效率。主機(jī)下游系統(tǒng)（如圖5-2-2所示），情況則相反，在特定的時(shí)段內(nèi)，每個(gè)蓄冰桶融冰量較多，而冷水機(jī)組效率有所下降。見(jiàn)表5-2-1的比較。由上表可見(jiàn)主機(jī)上游對(duì)主機(jī)效率雖然較高，但是主機(jī)的容量變大了，具體能耗是否減少需要經(jīng)過(guò)計(jì)算。對(duì)于單級(jí)壓縮機(jī)和三級(jí)離心機(jī)，分別計(jì)算在上下游時(shí)的耗電：一般來(lái)說(shuō)，單級(jí)壓縮機(jī)適合在上游，三級(jí)壓縮機(jī)可以布置在下游。單級(jí)壓縮機(jī)系統(tǒng)三級(jí)離心機(jī)系統(tǒng)主機(jī)上游主機(jī)下游主機(jī)上游主機(jī)下游全天總冷量RTH17500175001750017500融冰供冷量RTH850010000850010000主機(jī)供冷量RTH9000750090007500主機(jī)效率kw/Ton0.660.790.630.69主機(jī)白天耗電量KWH5940592556705175主機(jī)夜間效率kw/Ton1.01.00.80.8夜間制冰耗電量KWH85001000068008000運(yùn)行費(fèi)用（元）6452674058965740結(jié)論單級(jí)壓縮機(jī)上游更省費(fèi)用三級(jí)離心機(jī)下游更省費(fèi)用表5-2-1蓄冰桶在冷水機(jī)組的上下游比較比較項(xiàng)目主機(jī)上游主機(jī)下游蓄冰桶數(shù)量相同融冰總量低融冰總量高主機(jī)需供冷量高低主機(jī)效率高低建議冷水機(jī)組類型螺桿機(jī)、渦旋機(jī)離心機(jī)14.4℃8.7℃3.3℃9,355kWh圖5-2-1主機(jī)上游3.3℃8.3℃14.4℃12,275kWh圖5-2-2蓄冰桶在冷水機(jī)組的上游21三級(jí)壓縮串聯(lián)系統(tǒng)大溫差并聯(lián)系統(tǒng)大溫差并聯(lián)系統(tǒng)常規(guī)溫差水泵總功率55.9529.859.7主機(jī)的進(jìn)出口溫度6.2-113-115-10功耗主機(jī)系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng)主機(jī)部分負(fù)荷功耗（KW）100%379435.0406435.8386445.775%274330.0283312.8276335.750%189245.0192221.8188247.725%130186.0131160.8130189.70%056.0011.19022.4系統(tǒng)功耗總計(jì)（KW）100%125291%114399%1242設(shè)備投資（萬(wàn)元）129.25.6132.03.0130.06.0投資總計(jì)（萬(wàn)元）135135136三級(jí)離心機(jī)蓄冰的優(yōu)勢(shì)冰蓄冷系統(tǒng)2.三級(jí)離心可以實(shí)現(xiàn)大溫差并聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)比較容易實(shí)現(xiàn)大溫差運(yùn)行，其在系統(tǒng)能耗及初投資上都比較有優(yōu)勢(shì)；并聯(lián)系統(tǒng)的溫差主要受到主機(jī)的限制，單級(jí)壓縮的效率受出口溫度影響很大，出口溫度不宜太低，不適合采用大溫差的系統(tǒng)，而三級(jí)壓縮的離心機(jī)本身效率就高，同時(shí)受出口溫度影響小，這使主機(jī)提供大溫差成為可能(可以達(dá)到8-10度)，前面已經(jīng)討論過(guò)大溫差并聯(lián)系統(tǒng)中泵的能耗比串聯(lián)系統(tǒng)更有優(yōu)勢(shì)，但并聯(lián)大溫差系統(tǒng)的主機(jī)出口溫度比較低，故需要將對(duì)主機(jī)與水泵組成的系統(tǒng)進(jìn)行分析?，F(xiàn)以前面討論的1000RT冷量的系統(tǒng)為例，(主機(jī)供冷600TON,冰槽供冷400TON)。備注：主機(jī)負(fù)荷為0表示單融冰工況，并聯(lián)系統(tǒng)處于單融冰工況時(shí)只開(kāi)融冰泵?？偨Y(jié)：三級(jí)離心機(jī)組制冷量受出口溫度的影響不大，所以以上三種系統(tǒng)的初投資差別不大。三級(jí)離心機(jī)組效率受出口溫度影響較小，故主機(jī)出口溫度對(duì)系統(tǒng)影響不大，在滿負(fù)荷下常規(guī)溫差的并聯(lián)系統(tǒng)的能耗最高為445KW，大溫差的并聯(lián)系統(tǒng)與串聯(lián)系統(tǒng)的能耗接近。但隨著負(fù)荷的下降，水泵功率較小的系統(tǒng)就顯出優(yōu)勢(shì)了。水泵功率最小的大溫差并聯(lián)系統(tǒng)在25%的負(fù)荷下，比串聯(lián)系統(tǒng)節(jié)省24KW，在各種負(fù)荷下的能耗總值也最小。對(duì)于三級(jí)離心機(jī)組來(lái)說(shuō)，大溫差并聯(lián)系統(tǒng)為最優(yōu)系統(tǒng)。采用三級(jí)壓縮主機(jī)的系統(tǒng)關(guān)于并聯(lián)系統(tǒng)的說(shuō)明22比較以上所有的系統(tǒng)，可以看出，雖然大溫差并聯(lián)系統(tǒng)的水泵總功耗最低，并且該系統(tǒng)在單融冰或單主機(jī)供冷的時(shí)候可以少開(kāi)一組泵，泵的能耗優(yōu)勢(shì)明顯，但主機(jī)的出口溫度比較低，這會(huì)引起主機(jī)能耗的上升，而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)能耗的增加。如采用性能較好的三級(jí)壓縮主機(jī)，就能夠?qū)⒋鬁夭畈⒙?lián)系統(tǒng)中水泵的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)功耗達(dá)到最低。三級(jí)離心機(jī)蓄冰的優(yōu)勢(shì)冰蓄冷系統(tǒng)融冰優(yōu)先主機(jī) 冰槽主機(jī)優(yōu)先主機(jī) 冰槽負(fù)11℃-->6℃-->3℃10℃-->6℃-->3℃11℃-->6℃-->3℃10℃-->5℃-->3℃荷減9℃-->6℃-->3℃9℃-->4℃-->3℃少8℃-->6℃-->3℃8℃-->3℃-->3℃時(shí)3.三級(jí)離心機(jī)上游布置可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)優(yōu)先對(duì)于主機(jī)下游實(shí)現(xiàn)主機(jī)優(yōu)先是較為常見(jiàn)的作法，如果主機(jī)上游要實(shí)現(xiàn)主機(jī)優(yōu)先就會(huì)碰到一個(gè)問(wèn)題：隨著負(fù)荷的下降，主機(jī)的出口溫度也會(huì)下降，從而影響主機(jī)的效率；單級(jí)壓縮的主機(jī)效率因受出口溫度的影響很大，一般是強(qiáng)烈推薦采用融冰優(yōu)先的，這樣可以讓主機(jī)的出口溫度維持在一個(gè)比較高的水平，而如果實(shí)施主機(jī)優(yōu)先，主機(jī)的出口溫度會(huì)下降。23故此時(shí)主機(jī)優(yōu)先的缺點(diǎn)是會(huì)讓主機(jī)的出口溫度變低，但是其優(yōu)點(diǎn)是可以讓主機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行、設(shè)備的使用率高，故在初投資上較有優(yōu)勢(shì)，而結(jié)合前面的介紹三級(jí)壓縮離心機(jī)具有對(duì)出口溫度不敏感的特點(diǎn)，讓主機(jī)優(yōu)先更有經(jīng)濟(jì)上和效率上的優(yōu)勢(shì)。4.特靈的主機(jī)可以實(shí)現(xiàn)變流量控制蓄冰設(shè)備實(shí)際上是一種高效的換熱設(shè)備，不像冷水機(jī)組那樣有控制中心來(lái)控制出水溫度，因此蓄冰設(shè)備的放冷速度是靠流量變化來(lái)調(diào)節(jié)的，換言之，蓄冰設(shè)備采用的是變流量的調(diào)節(jié)方式。在傳統(tǒng)的蓄冰系統(tǒng)中，由于主機(jī)要求是定流量的，所以當(dāng)蓄冰設(shè)備與雙工況主機(jī)放在一起協(xié)同工作的時(shí)候，為了適應(yīng)主機(jī)的工作特性，系統(tǒng)也必須采用定流量的調(diào)節(jié)方式。串聯(lián)系統(tǒng)采用定流量，乙二醇泵的能耗會(huì)增加，另外，定流量系統(tǒng)會(huì)有大量的高低溫溶液混合，這樣會(huì)浪費(fèi)主機(jī)的能耗；并聯(lián)系統(tǒng)主要靠流量來(lái)調(diào)節(jié)主機(jī)與冰槽的冷量分配，當(dāng)主機(jī)處于定流量時(shí)是不能調(diào)節(jié)主機(jī)容量的，故只能采用主機(jī)優(yōu)先的模式，需要采用將主機(jī)與冰槽的板換分開(kāi)設(shè)置的雙板換系統(tǒng)來(lái)解決。特靈的主機(jī)(離心及螺桿機(jī))采用先進(jìn)的CH530的控制，可以接受每分鐘30%(采用流量補(bǔ)償卡時(shí)可達(dá)到50%)的流量變化，這樣主機(jī)就可以采用變流量的控制方式，當(dāng)主機(jī)與冰槽都可以實(shí)現(xiàn)變流量，整個(gè)系統(tǒng)即可以采用變流量的控制方式，這使得系統(tǒng)控制更靈活、更節(jié)能。雖然變流量控制會(huì)讓控制系統(tǒng)復(fù)雜，但對(duì)于大項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，可以節(jié)省水泵的運(yùn)行費(fèi)用，而控制需要增加的成本相對(duì)較少，使得變流量具備經(jīng)濟(jì)意義。變流量系統(tǒng)將是今后的一個(gè)重要發(fā)展方向，在中國(guó)已經(jīng)有越來(lái)越多的用戶采用特靈的變流量系統(tǒng)及主機(jī)。三級(jí)離心機(jī)蓄冰系統(tǒng)的總結(jié)單級(jí)壓縮主機(jī)在出口溫度下降的時(shí)候，效率下降的很快，故常常變成系統(tǒng)內(nèi)的主要矛盾，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要圍繞著主機(jī)的性能來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這讓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)受到很多限制而變得很單一。三級(jí)壓縮的離心式主機(jī)因其獨(dú)特的性能，讓蓄冰系統(tǒng)有更多的設(shè)備可以選擇，重要的是它讓更多的系統(tǒng)方案成為可能，比如串聯(lián)系統(tǒng)主機(jī)下游布置、大溫差并聯(lián)系統(tǒng)、主機(jī)優(yōu)先、主機(jī)變流量等，使得蓄冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以突破主機(jī)的限制，從而真正實(shí)現(xiàn)按照項(xiàng)目的需求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這讓系統(tǒng)更靈活，更節(jié)能。冰蓄冷系統(tǒng)附錄型號(hào)制冷量滿負(fù)荷耗電指標(biāo)啟動(dòng)蒸發(fā)器冷凝器kW(RT)kW(RT)kW(RT)kW/RT電流水流量水壓降kPa管程數(shù)水流量水壓降kPa管程數(shù)空調(diào)制冰-5.5℃制冰-6.5℃空調(diào)制冰-5.5℃制冰-6.5℃Am3h空調(diào)制冰m3h空調(diào)制冰420-379-305-560-T050S-500-I015S-5001582(450)938(267)802(228)0.7430.8620.904606291103111233457582480-379-317-560-T080S-560-T080L-6301758(500)1079(307)958(273)0.6420.8000.834606324100108236392942670-433-318-630-T080S-560-I080L-6301934(550)1525(434)1408(400)0.6750.8260.831935356118153240268792670-433-318-710-T080S-630-T080S-8002110(600)1317(375)1200(341)0.6740.8010.829935388113123243764662670-489-318-800-T080S-630-T080S-7102285(650)1532(436)1419(404)0.6780.8090.829935421130144247591922780-621-323-900-T080S-710-I080S-8002461(700)1851(527)1732(493)0.7120.8240.859935453121133251555552780-621-323-1000-T080S-710-I080S-8002637(750)1864(530)1748(497)0.7180.8490.866935485137152255263632920-621-317-1120-T142L-1080-T142L-9802813(800)2165(616)1995(568)0.6630.8020.824935516109115258193942920-621-317-1120-T142L-1080-T142L-9802989(850)2179(620)2014(573)0.6580.7960.818121255012212926181031052920-716-320-1250-T142L-1080-T142L-9803164(900)2263(644)2125(604)0.6800.8220.840121258213514526571151172920-716-318-1250-T142L-1080-T142L-9803340(950)2240(6