157中央空调系统冰蓄冷系统有限公司（部分蓄冰）

1、 151中央空调系统厂房空调冰蓄冷设计方案（部分蓄冰） 空调工程有限公司2021年10月12日目 录一方案综述1二工程说明11工程概况12设计依据：23设计说明2三冰蓄冷空调系统介绍31冰蓄冷空调的原理：32冰蓄冷空调系统特点3四冰蓄冷空调系统方案51方案说明52空调负荷53冰蓄冷方案概述64不同时段采用的工作模式说明9五冰蓄冷空调系统运行经济性说明291东莞电价政策292冰蓄冷空调系统设备报价表303常规空调系统设备报价表304运行费用30六冰蓄冷空调系统总结32一方案综述 1、本系统制冷总面积约3.2万平方米，设计冷负荷8500KW。采用冰蓄冷空调系统后，通过“移峰填谷”每年可为该地电网转移高峰负荷114.5万KWH，具有巨大的环保效益。厂房使用时间：8：00-12：00、13：30-17:30、18:30-22:30，蓄冰时间为23:00-7:00；空调全年运行，除国家公众假期，取空调运行340天/年。2、本项目所设计的冰蓄冷节能中央空调系统系统机房设备投资约773.13万元，年运行费248万元；常规中央空调系统机房设备投资约470.32万元，年运行费350万元，冰蓄冷系统比常规

2、空调系统多投资302.81万元，每年节省运行费用102万元，年运行费用节省比例为30%，冰蓄冷投资增加部分可在3年内收回。冰蓄冷系统使用寿命都在20年以上，所以20年至少可为用户节省空调费用2040万元。3、随着电价差的持续拉大，为本项目节省的费用也将成倍增长；同时也为国家电网移峰填谷及为国家节约能源做出了巨大贡献，故采用这一先进技术将带来巨大的经济效益及社会效益。二工程说明1工程概况q 工程概况：本项目为 电子厂房冰蓄冷项目，空调面积约为52000m2，建筑类型为厂房，设计冷负荷9276KW。 根据相关暖通设计规范手册，设计日全日空调总负荷QQ=qhn 其中 q设计日最高冷负荷，取单位面积冷负荷为250W/，则总负荷为5500KW(1564RT)； h空调使用时间，为12个小时； n平均负荷系数，取0.85； 此系数非同时使用系数，而是考虑高峰负荷在一天之中并不是固定不变的，而是波动的； 则 Q=qhn=5500120.85=56100(KWH)2设计依据：本方案设计依据如下：q 甲方提供的基本计算资料和行业有关规程规范。q 采暖通风与空气调节设计规范 (GBJ19-87 2001年

3、版)q 办公建筑设计规范 (JGJ67-89)q 高层民用建筑设计防火规范 (GB50045-95 2001年版)q 停车库、修车库、停车场设计防火规范 (GB50067-97)q 人民防空地下室设计规范 (GB50038-94)q 建筑给水排水和采暖工程施工质量验收规范(GB50242-2002)q 通风与空调工程施工质量验收规范(GB50243-2002)3设计说明本方案遵循以下原则： 1) 严格按照现行的设计规范、规程和规章。 2) 严格按照业主的要求，兼顾安全、经济合理，方便施工，建设周期短。 3) 注重环保、节能。三冰蓄冷空调系统介绍空调冰蓄冷技术是九十年代初以来在国内兴起的一门实用综合技术，由于可以对电网的电力起到移峰填谷的作用，充分提高能源的使用效率；同时，由于峰谷电价的数倍差额，使得用户的运行电费大幅下降，因此是一项利国利民的双赢举措。1冰蓄冷空调的原理： 冰蓄冷技术：是利用夜间电网低谷时间段，用低价电制冰蓄冷将冷量储存起来，白天用电高峰时将所蓄冷量释放满足建筑物供冷需要的成套技术。因其独特的应用功效而成为许多国家电力移峰填谷、提高能源使用率、减少排放、保护环境的重要战

4、略手段。2冰蓄冷空调系统特点1）卓越的经济性： 利用峰谷电价差，不仅平衡了电网负荷，还节约了空调运行费（包括基本电费）。系统的制冷机组通常在满负荷、连续的运行状态，有利于提高主机效率，可避免较低的部分负荷、间歇开机、停机造成的能量浪费，冰蓄冷空调比相应的常规空调系统节约运行费用平均在2040左右，长期收益显著。2）可靠性： 冰蓄冷空调具有应急功能，断电时若备有一般功率发电机就可以驱动水泵及室内风机，使冰蓄冷系统放冷空调系统运行，提高了空调系统的可靠性，这是常规空调系统所无法实现的。在过渡季节，中央空调所需的冷量完全可以由夜间所储存的冷量来满足，在最热的天气里，所储存的冷量至少可以满足3、4小时，保证半天的用量。3）高度的灵活性： 冰蓄冷空调可实现冷量供求的一比一配置，使用十分灵活，过渡季节、节假日部分区域需要加班或下班后部分厂房短时使用，则可定量按需融冰供冷，无需开主机，非常自如，运行费用大大降低。 4) 反应的快捷性： 冰蓄冷空调启动时间短，一开机即可送出低温冷水，减少了预冷时间，不必提早开机，而常规系统一般需要3050分钟。 5) 效果的优越性： 可实现大温差变风量低温送风系统，显

5、著提高空调品质，除湿效果良好，长期使用可避免空调综合症产生。 6) 降低系统设备容量： 冰蓄冷空调减少机组、配电设备容量，降低主机、水泵等配电设备的一次性投资，如采用大温差送风则可减少冷水循环量、可减少水泵功率，减少水管管径则使建筑的有效层高增加。 7) 提升环保质量： 由于主机、水泵的容量减少，噪音也比常规空调系统减少，显著改善工作环境。 8) 节省设备的保养成本： 空调设备能量与数量减少，电力设备也减少，维护保养的工时费及材料消耗也相对减少。 9) 显著的延长使用寿命： 蓄冷设备本身密封且无机械运转，故无需维护保养；主机因为满载运转，且开停次数减少，运转状况稳定，故其使用寿命较其它空调设备长。四冰蓄冷空调系统方案1方案说明 本工程冷源系统设计为：采用部分负荷使用蓄冰系统，制冷机组和蓄冰装置为串联方式，主机位于蓄冰设备上游。 本项目共二台机组为500RT双工况机组。2空调负荷 本工程夏季空调系统设计峰值冷负荷为5276kw，空调系统供冷每天运行时间为12小时，共运行340天。1) 夏季设计日峰值负荷为：5276kw2) 夏季设计日总冷负荷为：68007kwh 3) 夏季设计日总蓄冰量

6、为：19323Kwh负荷分配如下图：3冰蓄冷方案概述 1）系统形式 本工程采用制冷主机上游的串联系统形式，部分蓄冰形式。 2）系统运行工况 本设计方案，蓄冰系统可实现以下运行工况： A. 双工况主机夜间制冰： （23:0007:00）该时段为东莞的电力低谷期，根据蓄冰系统的优化原理，制冷机在电力低谷时段充分利用东莞的低价电运行制冰。在该时段内制冷机满负荷运行，通过低温的乙二醇溶液将蓄冰桶内的水制成冰。制冷机在蓄冰工况下运行时，制冷机的效率有相应降低，乙二醇溶液在制冷机和蓄冰桶及板换之间循环，随着蓄冰量的增加和时间的推移，制冷机的出口温度逐步降低。当蓄冰桶的蓄冰量达到要求时，制冷机自动停止蓄冰工况运行，转为融冰工况运行。系统运行原理如下：B. 双工况机组+蓄冰桶联合供冷该时段为电力高峰段，同时在该时段内空调冷负荷较大，为了尽量减少系统的电力运行费用，冷负荷由制冷机联合蓄冰桶供冷。在该时段内制冷机主机处于空调工况，蓄冰主机出口的乙二醇和蓄冰桶融冰后的乙二醇溶液混合进入板换。在非标准设计日内，空调冷负荷有相当减小，通过优化控制实现蓄冰桶的有效融冰并保证满足系统内的冷负荷需求。系统运行原理如下

7、：C. 冰桶单独供冷在过渡季节，为了避免在电力高峰期内开启冷机以及冷机的低效运行，该时段内蓄冰桶的总融冰供冷量为空调系统负荷的全部。根据优化控制原则，为了减少运行电费，该时期的冷负荷由蓄冰桶单独提供，制冷机白天停止运行，只在电力低谷段运行蓄冰。在该工况下蓄冰桶里的冰融化，提供3.5的乙二醇水溶液进入板换，板换的另一侧为空调系统提供5的冷冻水。D. 双工况机组单独供冷空调冷负荷结构改变时，为了将蓄冰桶的冷量尽量用于电力高峰时段，在平峰时段内的冷负荷可以适当由制冷机单独提供。这时蓄冰桶与系统隔离开，蓄冰主机在空调工况运行，通过板式换热器向空调系统提供冷冻水。系统运行原理如下：E. 系统在以上四种模式中运行时各阀门的动作状态如下表：工况V1V2V3V4V5制冷机蓄冷开关开关关蓄冰桶联合制冷机供冷调节调节关开开制冷机单独供冷关开关关开蓄冰桶单独供冷调节调节关开开4不同时段采用的工作模式说明A. 设计日（100%负荷）负荷分配情况：为了充分利用蓄冰桶和制冷机的供冷能力，最大的降低系统运行电费，空调冷负荷在不同时段分别由制冷机和蓄冰桶承担。结合东莞的电价政策，双工况制冷机在夜间的电力低谷时段23：

8、0007：00进行蓄冰。在这种运行策略下，可以使空调供冷得到最优化的分配，同时尽可能的降低了运行电费。蓄冰空调设计日负荷平衡表（100%）时段逐时负荷基载主机双工况主机融冰双工况主机供冷量供冷量供冷量制冰量0:0000 0 0 2816 1:0000 0 0 2816 2:0000 0 0 2816 3:0000 0 0 2816 4:0000 0 0 2816 5:0000 0 0 2816 6:0000 0 0 2816 7:0000 0 0 0 8:004220.80 3226 995 0 9:004431.840 3226 1206 0 10:004537.360 3226 1311 0 11:004590.120 3226 1364 0 12:0000 0 0 0 13:004115.280 3226 889 0 14:004642.880 3226 1417 0 15:004959.440 3226 1733 0 16:005064.960 3226 1839 0 17:0052760 3226 2050 0 18:004379.080 3226 1153 0 19:004326.320 3226 1100 0 20:004431.840 3226 1206 0 21:004431.840 3226 1206 0 22:004484.60 3226 1259 0

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