动态冰蓄冷方案及设备变频方案节能减排可行性研究分析报告.doc

深圳市紫麓科技公司深圳市紫麓科技公司动态动态冰蓄冷方案冰蓄冷方案及及设备变频设备变频方案方案本方案技术采用国家 863 计划重点项目技术国家自然科学基金资助项目技术广东省科技厅科技计划项目技术目目 录录摘 要.3一、项目概况.41.11.1 设计内容设计内容 .4 41.21.2 设计依据设计依据 .4 41.31.3 电价政策电价政策 .5 5二、运行策略分析.5三、负荷热平衡分析.7四、蓄冷空调系统设计方案.84.14.1 系统冷负荷分布系统冷负荷分布 .8 84.24.2 蓄冷容量及蓄冷水槽容积蓄冷容量及蓄冷水槽容积 .8 84.34.3 变频改造部分的造价变频改造部分的造价 .8 84.44.4 投资对照投资对照 .9 9五、运行经济性分析.95.15.1 深圳市电力现状深圳市电力现状 .9 95.25.2 深圳市蓄冰空调节能政策深圳市蓄冰空调节能政策 .10105.35.3 经济性分析经济性分析 .10105.45.4 动态冰蓄冷系统改造投资概算动态冰蓄冷系统改造投资概算 .11115.55.5 结论结论 .1313六、合同能源管理（EMC）介绍.146.16.1 合同能管理合同能管理(EMC)(EMC)的定义的定义 .14146.26.2 合同能源管理（合同能源管理（EMCEMC）的市场化运作特点）的市场化运作特点 .14146.36.3 本公司提供的合同能管理本公司提供的合同能管理(EMC)(EMC)业务程序业务程序 .15156.46.4 合同能管理合同能管理(EMC)(EMC)业务的实施步骤业务的实施步骤 .1515七、动态冰蓄冷系统介绍.167.17.1 动态冰蓄冷系统简介动态冰蓄冷系统简介 .16167.27.2 蓄冷介质及性能说明蓄冷介质及性能说明 .17177.37.3 蓄冷系统的蓄冷系统的种种类类 .19197.47.4 蓄冷系统发展历程蓄冷系统发展历程 .19197.57.5 动态冰蓄冷系统主要特点介绍动态冰蓄冷系统主要特点介绍 .2020八、变频调速技术介绍.238.18.1 变频调速方法变频调速方法 .23238.28.2 变频调速节能的原理变频调速节能的原理 .2424摘摘 要要本方案的技术概况本方案的技术概况(1) 夏季设计日尖峰负荷约为 6565 RTRT（229KW229KW），夜间也有负荷，设计日全天总负荷约为 1430RTh1430RTh（5029KW.h5029KW.h）。

2) 深圳市现时实行的峰谷分时电价政策如下表所示：本项目的峰谷分时电价本项目的峰谷分时电价单位：(元/kWh)电电 力力 时时 段段 分分 类类实实 施施 时时 段段电电 价价峰 段09:00-11:3014:00-16:3019:00-21:001.0844平 段07:00-09:0011:30-14:0016:30-19:0021:00-23:000.7044谷谷 段段23:00-07:000.36940.2884（蓄冷系统电价）(3) 本项目采用冰蓄冷蓄冷、变频联合节能系统设计冰浆蓄冷系统设计： 原理： 冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间，利用低价(0.2884 元/度)电制冰蓄冷将冷量储存起来，白天用电高峰时溶水，与冷冻机组共同供冷，而在白天空调高峰负荷时，将所蓄冰冷量释放满足空调高峰负荷需要的冷量 本系统设计： 新购一台 127RT127RT 双工况主机，同时新建蓄冷槽(有效容积 5555 立立方方) )，在夜间电力低谷时段运行 8 小时，并通过制冰机组制取冰浆来蓄冷，总蓄冷量为 762RT.H(2680kWh)762RT.H(2680kWh)变频系统设计：本方案的变频部分涉及空压机和光盘注塑机。

设计原理：设计原理：空压机变频设计原理：空压机变频设计原理：通过调整空压机转速，来调节气体流量和气压，使空压机的输出功率与实际流量需求成正比，保持空压机高效工作，使电能转换效率大幅提高，并且可提高电机的功率因素以及减少无功损耗，从而大幅节省用电量达 50%左右注塑机变频设计原理：注塑机变频设计原理：基于高性能矢量控制技术的变频器，通过调节注塑机油泵电机的转速，使注塑机的供油量达到充分满足注塑机在合模、开模、射胶、保压、冷却等阶段所需要的压力和流量的同时，将油泵电机的输出功率控制在最优水平，从而在保证产量和效率的同时，大幅节省注塑机的用电达 40%以上4) 蓄冷空调系统根据用冷需要可实现以下三种智能优化控制运行模式：蓄冷主机满负荷制冷并蓄冷，其余主机直接供冷运行（夜间谷段）；蓄冷槽单独融冰释冷运行，主机、冷却泵、冷却塔停止运行；主机和蓄冷槽联合供冷运行5) 蓄冷系统增加的主要设备有冰浆生成机组、低温溶液泵、蓄冷水槽、板式换热器、蓄冷控制系统（硬件和软件）等项目经济性项目经济性本项目经济性分析总表本项目经济性分析总表运行费用（万元）现有空调系统蓄冷系统运行费用节省改造主要设备投资（万元）投资静态回收期（年）81.3028.4152.89188注塑机和空压机未改造前耗电注塑机和空压机改造后耗电运行费用节省38.5921.2317.36182.93注：详细经济分析参见内页说明部分项目投资方式项目投资方式本系统可选择以下两种投资方式：（1） 工程付款（贷款）方式:预付款+进度款+尾款（深圳市政府补贴贷款利息 2 年）（2） 合同能源管理（EMC）方式:业主部份投资或无需业主投资，节省的电费按双方约定年限分成，如：厂方 20%，投资方 80%，分成年限 8 年，8 年后设备归厂方。

一、项目概况一、项目概况项目名称：深圳市紫麓科技中央空调系统节能改造项目深圳市紫麓科技中央空调系统节能改造项目1.11.1 设计内容设计内容根据本公司的原始资料及深圳地区的气象资料，深圳地区的空调季节较长，本公司一年十二个月都有空调负荷，其中五月份到十一月份之间空调负荷较大，空调负荷基本上都在达到尖峰负荷或尖峰负荷的百分之九十五左右，十二月份到四月份的空调负荷基本上都在尖峰负荷的百分之八十或尖峰负荷的百分之八十五左右本节能系统白天峰值电费时段的负荷都由融冰释冷来满足，主机不需要运行，原来空调机组只在节能系统供冷不足时开机供冷，充分利用深圳地区的电价政策节约运行费用充分利用对蓄冰的优惠电价政策，降低用户的运行费用并根据本公司的原始资料数据和本地的实际情况设计蓄冰方案并作经济分析1) 本项目功能主要用于生产车间，按舒适性空调要求设计设计中空调系统的夏季设计日尖峰负荷约为 65RT65RT，全年绝大多数时间需供冷，24小时均有负荷2) 需新建一个蓄冰水池的容积约为 5555 m m3 31.21.2 设计依据设计依据本方案设计依据如下： 本公司原始的设计资料高层民用建筑设计防火规范 (GB 50045-95)（2005年版）采暖通风与空气调节设计规范 (GB 50019-2003)蓄冷空调工程技术规程 (JGJ 158-2008)建筑给水排水和采暖工程施工质量验收规范(GB 50242-2002)通风与空调工程施工质量验收规范(GB 50242002)1.31.3 电价政策电价政策深圳市现时实行的峰谷分时电价政策如下表所示：单位：(元/kWh)电电 力力 时时 段段 分分 类类实实 施施 时时 段段电电 价价峰 段09:00-11:3014:00-16:3019:00-21:001.0844平 段07:00-09:0011:30-14:0016:30-19:0021:00-23:000.7044谷谷 段段23:00-07:000.36940.2884（蓄冷系统电价）二、运行策略分析二、运行策略分析全量蓄冷策略全量蓄冷策略 将整个高峰期的空调负荷转移至非高峰期的运行策略。

冷水机组仅在非高峰期（低谷段和平段）全负荷运行，制得系统全天电力高峰时段所需要的全部供冷量；空调机组在白天用电高峰期时不运行，冷负荷所需冷量完全由储存的蓄冷量供应，此时段仅有一些附属的输送设备使用高峰电 分量蓄冷策略分量蓄冷策略 仅将高峰期的部分空调负荷转移至非高峰期的运行策略高峰期的冷负荷部分由蓄冷系统满足，不足部分由冷水机组实时运行直接提供冷量不同蓄冷策略的优劣性比较不同蓄冷策略的优劣性比较全量蓄冷策略全量蓄冷策略分量蓄冷策略分量蓄冷策略优优 点点缺缺 点点优优 点点缺缺 点点a a、全部转移高峰、全部转移高峰期用电量期用电量b b、运行电费成本、运行电费成本低A、蓄冷槽和主机的容量较大b、蓄冷槽的占地面积较大c、初投资高a、蓄冷槽和主机的容量较小b、蓄冷槽的占地面积较小c、初投资小a、部分转移高峰期用电量b、运行费用较全量蓄冷高本方案采用节省量最大的全量蓄冷策略本方案采用节省量最大的全量蓄冷策略自控系统的设计策略自控系统的设计策略自动控制系统设计的成功与否，及是否有合理的实用性，将直接影响到冰蓄冷空调系统的运行及经济性效益本系统设计采用 DDC 智能化控制系统，自动根据全天逐时冷负荷，计算出第二天的总冷量需求，制定主机和蓄冰设备的逐时负荷分配（运行控制）情况，控制主机启停、各台水泵的启停和运行频率等，最大限度地发挥蓄冰设备融冰供冷量，以达到节约电费的目的。

设计对整个系统的运转模式、时间切换、各点的温度及阀件等监测、机组故障的报警、机器的自动启动、水泵的运行频率等均能实现自动化控制运转模式：蓄冷模式、蓄冷池单独供冷模式、主机与蓄冷槽联合放冷模式时间切换：根据负荷的情况按预先编好的程序能在不同的时间段自动切换运转模式，进行移峰填谷监测：对蓄冷水池的进出水温度、冷水主机的进出水的温度等进行监测，对各电动调节阀的开启情况、对各机器的运转情况等进行监测报警：当系统中某机器设备出现故障时，DDC 系统均会进行故障报警机器的启动：系统中各设备可以选择手动启动模式，亦可选择自动模式，当系统为自动模式时，DDC 根据程序及各点的温度情况对相关机器进行开关控制，可实现无人操作；当 DDC 检修或是重新编程时，可选择手动控制，选择开启相关机器本项目的运行策略本项目的运行策略本项目蓄冷系统运行策略是：夜间电价低谷时段，一台水冷螺杆冷水机组制冷，通过制冰机组制取冰浆将冷量蓄积在蓄冰槽中，另外一台离心机组制取4 度低温冷水将冷量直接蓄积在水池中，晚间的建筑负荷由其他主机负责夏季白天电力高峰时段，由原来的空调机组直接供冷和蓄冷槽放冷联合提供，以蓄冷部份放冷优先，不足部分由原空调机组补充。

若蓄冷槽在高峰时段放冷后，仍有剩余，则蓄冷槽在电力平段放冷，保证冷量充分利用三、负荷热平衡分析三、负荷热平衡分析在 100%热平衡图如下：负荷平衡图（100%）06012018000:00-01:0001:00-02:0002:00-03:0003:00-04:0004:00-05:0005:00-06:0006:00-07:0007:00-08:0008:00-09:0009:00-10:0010:00-11:0011:00-11:3011:30-12:0012:00-13:0013:00-14:0014:00-15:0015:00-16:0016:00-16:3016:30-17:0017:00-18:0018:00-19:0019:00-20:0020:00-21:0021:00-22:0022:00-23:0023:00-24:00时时hr 负荷Rt0300600900蓄冷量Rt.h制冰量 Rt主机供冷量 Rt放冷量 Rt蓄冷量 Rt.h100%负荷热平衡图负荷热平衡图负荷平衡图（75%）06012018000:00-01:0001:00-02:0002:00-03:0003:00-04:0004:00-05:0005:00-06:0006:00-07:0007:00-08:0008:00-09:0009:00-10:0010:00-11:0011:00-11:3011:30-12:0012:00-13:0013:00-14:0014:00-15:0015:00-16:0016:00-16:3016:30-17。