冰蓄冷應用實例報告.doc

紹興工行冰蓄冷報告一、該工程采用冰蓄冷空調技術的前后過程該工程1993年由某建筑設計院設計，采用風冷熱泵對大樓進行供冷、供暖。在土建基本完成空調安裝即將開始時，用戶單位在申請用電時對空調用電征求了電力局用電處的意見。電力部門建議用戶采用冰蓄冷空調，態(tài)度堅決肯定，并提交了關于“對儲能式中央電力空調（即冰蓄冷中央空調）和溴化鋰制冷中央空調免征設備容量費”的紹電用（）0114號文件，并鼓勵用戶如采用冰蓄冷空調技術，由電力部門獎勵用戶萬元，并在紹興地區(qū)實行了:的峰谷電價差政策，積極鼓勵用戶采用冰蓄冷技術。紹興電力局為推廣冰蓄冷制訂了一系列政策并在確保工程效果、質量上對設計、施工、設備選型上均做了大量實實在在的工作，力爭在推廣該技術上打好這一炮。起初用戶對該技術猶豫不決，十分擔心投資問題、效果問題，還擔心電力局說話是否算數(shù)、政策是否兌現(xiàn)。但在紹興電力局的政策到位、態(tài)度堅決、工作細致的推動下，一九九五年三月，用戶接受了電力部門的意見，決定采用冰蓄冷空調技術。二、該工程的基本情況該工程位于紹興解放路西營，為紹興工商銀行第二營業(yè)所營業(yè)辦公大樓?？偨ㄖ娣e為6000m2，建筑總高度為25m ，分層，主要功能為營業(yè)大廳、辦公室、會議室、餐廳及多功能廳。最大建筑冷負荷為616Kw，熱負荷為443Kw（原設計參數(shù)）。采用冰蓄冷技術后，經過用戶比較，選用了法國西亞特公司生產的雙螺桿冰水機LBH441。蓄冷罐有效容積為46m3。冷凍機房設在層屋面上。蓄冷罐放在營業(yè)樓天井的地底下，不防礙汽車停車進出。在整個機房和蓄冷罐安排中，充分利用了地下和屋面的空間。盡管施工難度增大，但在黃金地段節(jié)省了有效占地面積。三、該工程冰蓄冷空調投資情況及運行情況的記錄（見表、表）投資情況對照表配電情況對照表（單位：KW）(表)內容 原設計方案(熱泵) 現(xiàn)冰蓄冷電加熱方案冷水機 112.94萬元國產STC-90H二臺 68.9萬元法國進口LBH441一臺其它輔助設備 1萬元 64萬元其它輔助材料 2.5萬元 安裝費用 5.5萬元 7.1萬元土建配合費用 2萬元 10萬元合計 123.94萬元 150萬元注：現(xiàn)有方案比原方案在運行時總配電容量減少86Kw(40%)。(表)KW內容 原設計方案 現(xiàn)冰蓄冷方案 增減量冷水機 200 96 -104水泵 15 30 +15冷卻塔 3 +3合計 215 129 -86 實際運行耗電情況的測試： 白天空調單開主機供冷：室外溫度：35.7，室內大廳：25，辦公室：26；主機進出水設定溫度：出水7，回水12；開機時間：上午 8:0011:30，下午 14:0017:30；根據(jù)近半個月的試運行，測得平均日耗電約900度。 晚上蓄冷及白天放冷記錄情況（見表）蓄冷罐蓄放冷參數(shù)記錄表(表)日 蓄冷工況 日 放冷工況(主機停開)工作時刻 出水溫度 () 耗電 工作時刻出水溫度 () 耗電期 開始 終止 開始 終止 KWh 期 開始 終止 開始 終止 KWh08/13 22:00 8:00 31 -5 956 08/14 8:00 17:30 5 11 18008/14 22:00 8:00 30 -5 909 08/15 8:00 17:30 5 9 17008/15 22:00 8:00 30 -5 928 08/16 8:00 17:20 5 10 17508/18 22:00 8:00 30 -4 944 08/19 8:00 17:25 4 12 18308/20 22:00 8:00 14 -5 933 08/21 8:00 17:30 5 7 17708/21 22:00 8:00 23 -4 911 08/22 8:00 17:30 4 7 17608/22 22:00 8:00 23 -4 951 08/23 8:00 17:20 4 7 18508/25 22:00 8:00 14 -4 917 08/26 8:00 17:30 4.5 11 18008/26 22:00 8:00 23 -4 979 08/27 8:00 17:50 4 8 173備注：放冷時間為8:0011:30、14:0017:30，即每天總 放冷時間為7小時。據(jù)上表有關數(shù)據(jù)，平均每日蓄、放冷總耗電為1113度。、結論通過實踐證明，冰蓄冷空調從使用情況看，是非?？煽康摹２⑶?，采用冰蓄冷空調具有以下幾個主要優(yōu)點：移峰：該工程整個夏季可移峰七萬度左右。節(jié)電：該工程采用冰蓄冷晚上蓄冷白天放冷比原方案使用熱泵主機每天約節(jié)約用電500多度，節(jié)約率為30以上。降溫速度快：開主機降溫時，由于過了一個晚上，水溫上升，一般要提前分鐘開機才能使水溫降到較低；采用冰蓄冷，利用蓄冷罐放冷，出水溫度馬上可達到，所以降溫效果快。在夏季高峰限電情況下，可以不開主機只開兩臺水泵（共13Kw），就可滿足整個大樓工作時間的空調要求。同時，移峰填谷所產生的社會效益，是不可低估的。原用戶開始時一直認為采用冰蓄冷空調對企業(yè)收益不大，老處在被動地位。通過一個夏季的實際運行，用戶在電費支出上收益也十分可觀。加上電力部門的相應政策，從被動轉為主動。因此，冰蓄冷空調技術是一項利國利民的好技術，值得推廣。但在運用推廣這一技術的同時，要做到既大膽，要謹慎，在各個環(huán)節(jié)上均要把好關。杭州交通銀行冰蓄冷系統(tǒng)報告一九九二年七月我們中標了慶春路45地塊，準備新建營業(yè)大樓。根據(jù)慶春路改造的統(tǒng)一安排，所有大樓空調均采用熱水型溴化鋰冷水機組，由望江門熱電廠統(tǒng)一提供熱水。后來，由于各方面原因，望江門熱電廠未能按計劃實施。采用燃煤溴化鋰機組又考慮到污染、管理等問題。后來，我們打算采用風冷熱泵，但是職工的生活熱水又要增加一套裝置，更主要的是杭州市規(guī)定夏季8:0010:30一律不準使用空調，避峰讓電于農村。裝了空調受到限制不能用，所以這條路也難走。92年7月18日我們偶然翻開過去的報紙，看到杭佳公司八百個日日夜夜發(fā)明地下水空調的事跡，就想是否能用地下水來搞空調。經過向杭佳公司咨詢，由于條件所限，不能采用。但是杭佳公司建議我們采用目前國際上最先進的冰蓄冷中央空調技術，聽了以后我們認為有必要進一步考察，事后專門組織了5人小組，利用4個月的時間到深圳中電大廈實地考察，現(xiàn)場參觀、咨詢，到肖山二輕大廈了解他們選用該設備的考察選定情況，回杭后又向著名空調專家吳元煒教授、陳沛霖教授、屠傳經教授電話咨詢，都得到了他們的支持。同時我們又召開了專題論證會，陳沛霖教授出席了論證會。會議一致認為采用冰蓄冷空調技術從理論和實際上都是成熟的。會議還對冰盤管式蓄冰系統(tǒng)和冰球式蓄冷進行比較分析，認為STL冰球式蓄冷系統(tǒng)結構簡單、可靠性高、水阻力小、技術要求低、換熱性能好，同時又有成功的工程實例。同時結合本大樓的實際情況，對采用冰蓄冷空調作了初步的技術經濟分析，對解決設備的噪音、功能布局調整、蓄冰罐設在建筑紅線外的可能性、杭州用電改革趨向，進一步調查、論證，我們認為選擇STL冰球式蓄冷系統(tǒng)比較適合，在此期間又遇到各方干擾，又二次到深圳電子大廈、肖山二輕大廈察看使用該技術的實際效果，拿該工程的實際使用結果與蕊芯冰球在某大樓的實際使用情況作對比，發(fā)現(xiàn)肖山二輕大廈的使用效果明顯好于某大樓。通過以上多次的調查、比較、分析，認為該設備在原理上可行、技術上成熟，可以減少裝機配電容量，轉移高峰用電、享受有關電力優(yōu)惠政策，提高空調品質，可以節(jié)省運行費用，少用高峰電力、保證業(yè)務工作的正常開展，是配合當前全國削峰填谷、緩解高峰缺電的新技術，具有顯著的社會效益和經濟效益。為此，我們仍然確定選用STL冰球式蓄冷系統(tǒng)的中央空調。于一九九五年五月由公證處公證，與浙江杭佳制冷設備安裝有限公司簽訂了正式合同。根據(jù)合同規(guī)定，杭佳公司要承擔該技術的一切經濟責任、同時甲方還擁有由于達不到使用效果要求索賠的權力。杭佳公司在推廣冰蓄冷中央空調技術中表現(xiàn)出了很強的敬業(yè)精神，為我們用戶提供了多方面的服務。承擔這個項目后，他們和機電部設計二院設計人員更是全身心地投入，有組織、有計劃、工作有條不紊，做到精心施工、表現(xiàn)了極高的事業(yè)性和責任感，受到了我們基建辦全休工作人員的一致好評。該空調系統(tǒng)于1997年6月28日一次調試成功，投入運行后經測試，完全達到了預期目的，很多技術參數(shù)達到和超過了設計要求，特別是移峰效果十分明顯。實踐證明我們當初的選擇是正確的、它確保了我行大樓的使用效果、大大降低了我行的日常開支，還為社會創(chuàng)造了很好的效益。因此，我們積極建議政府要制訂政策和采取有力措施來積極推廣STL冰蓄冷中央空調技術。交通銀行杭州分行基建辦一九九七年八月四日三電辦對杭州市六家蓄冰工程的調查報告杭州市三電辦公室一九九九年十一月一九九五年六月九日省科委、省電力局、省建設廳、省專利局聯(lián)合在杭州蕭山市城廂鎮(zhèn)人民政府辦公樓召開了全省推廣冰蓄冷中央空調系統(tǒng)技術現(xiàn)場會。這次會議為全省推廣這一技術拉開了序幕，受到了各級政府的重視。尤其在三電部門的推動下，有關設計、研究單位和廠商都抓住機遇，大力開展工作，積極開拓工程項目，使我省、市推廣這一技術在國內先行一步，得到國內眾多專家和領導的支持。目前我市已經完成投入運行的有蕭山市城廂鎮(zhèn)政府大樓、蕭山二輕大廈、交通銀行杭州分行金融大樓、杭州金鵬大廈、杭州國際大廈、杭州景福百貨大樓、杭州世貿中心、建設銀行杭州分行、杭州龍翔大廈、杭州洪橋渡假村等10個單位總建筑面積為305340m2, 其中空調面積224500m2、空調總裝機容量為6250kW、蓄冷總量94118kWh；已經籌建或立項的有：杭州中江都市花園區(qū)域供冷、浙江腫瘤醫(yī)院一期、浙江腫瘤醫(yī)院二期、浙江建工大廈、杭州臨亞大廈、華商集團聯(lián)合超市、浙江水電職業(yè)病醫(yī)院等單位。目前進入我省冰蓄冷中央空調技術市場的主要為來自法國、美國和臺灣等方面的技術，主要形式有兩種：一種是以法國為代表的冰球式蓄冰系統(tǒng)，另一種是以美國為代表的冰盤管系統(tǒng)。開展這些技術推廣的單位主要有：浙江杭佳制冷設備安裝有限公司（是我省最早從事這一事業(yè)的中外合資企業(yè)、目前已具有一定的規(guī)模）、華源人工環(huán)境有限公司、國祥制冷設備有限公司。另外還有來自北京的清華人環(huán)公司已在杭州洪橋渡假村冰蓄冷工程上應用成功。在系統(tǒng)配置上有： 法國CIAT主機配CIAT冰球，美國特靈冷機配美國高靈盤管，美國約克主機配臺灣蕊心冰球或美國BAC盤管、美國頓漢布什冷機配盤管等多種形式。由浙江杭佳制冷設備安裝有限公司實施的交通銀行采用全套法國CIAT冰蓄冷系統(tǒng)，經同濟大學現(xiàn)場測試并由省科委、省暖通學會組織專家評審認為性能很好，被全國評為示范典型工程和榮獲魯班獎工程。其它冰蓄冷空調工程除個別配置、設計、協(xié)調欠缺外，基本投運正常，移峰效果明顯。對我市冰蓄冷技術的推廣起到了一定的積極作用。國內有關專家也對已成功的經驗給予一定評價，先后組織專業(yè)學術交流會、各地設計施工及建設單位前來學習、參觀，在全國范圍內起到了積極的作用。九七年市三電辦組織有關人員對杭州市現(xiàn)有蓄冰空調工程的基本情況進行摸底調查，針對調查中發(fā)現(xiàn)的問題，規(guī)范冰蓄冷空調技術，總結這幾年推廣冰蓄冷空調的得失。根據(jù)九八年調查的六個冰蓄冷空調單位分析：冰蓄冷空調相比常規(guī)空調投資平均增加率為25.36%，空調設備裝機容量減少率為28%，年轉移峰電量173.45萬kWh，并且每年多用低谷電量152.69萬kWh，平均達到蓄冷量占總耗冷量的30%。又根據(jù)九九年統(tǒng)計的七個單位(龍翔大廈移峰率為41.9%、交通銀行杭州分行移峰率為75.4%、杭州建行移峰率為53.1%、杭州百貨總公司的家友超市移峰率為71%、杭州景福百貨大樓移峰率為53.8%、浙江世貿中心移峰率為58.8%、洪橋渡假村移峰率為51.6%、平均移峰率為45.1%)（附表3）。三季度高溫平均移峰率為57.95%，年平均移峰率為54.73%，凈增谷電率22.2%，平均每kWh蓄冷量轉移峰電0.426KWH。根據(jù)統(tǒng)計，龍翔大廈(商場)、杭州景福百貨大樓(商場)、杭州百貨總公司的家友超市(商場)三個商場99年7-9月空調用電報表分析制冰工況效率(COP)分別為2.13、2.18、2.95，平均每天每平方米空調電費分別為0.312元、0.360元、0.170元，從而得出杭州百貨總公司的家友超市為三商場中效率最高，單位面積使用費最低（附表5）。目前國內已完成的多數(shù)冰蓄冷應用工程，由于屬于引進推廣初期，從設計技術上偏于謹慎，并大量采用進口設備，一次性投資偏大、制約了此項技術的發(fā)展，僅靠峰谷電差價電費回收增加的投資一般需要三四年，影響了冰蓄冷技術的推廣。近年國內廠家制冷設備也在改進以適應此項技術的要求，如壓縮機、閥門、控制系統(tǒng)等。同時蓄冷技術的關鍵產品，如法國CIAT的蓄冰球已實現(xiàn)國內合資生產。設備的國產化趨勢、技術上的突破將大大降低工程造價，使一次性投資降低，使一次投資與常規(guī)空調持平或低于常規(guī)空調投資成為現(xiàn)實。例如杭州百貨總公司積累兩年的運行經驗，為本單位今年擴建華商倉儲超市建筑面積1.8萬平方米，選擇蓄冰中央空調方案提供了實踐依據(jù)。提出盡可能采用目前成熟的新技術，降低一次性投資，取得較好的運行效果，節(jié)約運行費用的指導思想。設備上選用合資CIAT冰球，可靠的工業(yè)蝶閥等，從技術上采取國內外已有成功的經驗，省去冰蓄冷中央空調系統(tǒng)中的板式換熱器，相應減去700噸時流量的循環(huán)系統(tǒng)，減少配電容量費80KW，一次性投資可減70萬元（板式換熱器50萬元、雙路配電容量費15.8萬元、水泵5萬元），同時每年可節(jié)約運行電費支出12萬元左右。他們認為只要認真做好增加系統(tǒng)的可靠性，采用變風量空調器，蝶閥和全部法蘭聯(lián)結，管道內壁防腐處理，增加乙二醇溶液回收裝置，防止溶液損失一系列技術措施，完全可以克服無換熱器缺點,達到降低投資運行費用的目的。同時末端設備采用大溫差供冷，降低流量減少管道投資8萬元。從總的投資方案比較，常規(guī)空調494.85萬元，冰蓄冷無換熱器空調440.8萬元，可以節(jié)省一次性投資54萬元，每年節(jié)省運行費用34.8萬元（降低了5個百分點），獲得較為理想的效益。因此該用戶對設備的選型、工程設計、工程施工和運行管理，并在該系統(tǒng)基礎上大膽優(yōu)化系統(tǒng)等經驗都值得借鑒。鑒于這一技術在杭州已走過了五個年頭，取得了初步成效，為了總結經驗、規(guī)范市場、防止一哄而上、出現(xiàn)負面效應，最近市政府有關領導要求相關部門要認真總結、制訂規(guī)范，使這一技術健康發(fā)展。即將提出以下建議：用戶選擇采用的蓄冰空調技術必須是成熟可靠，有二-三年以上使用紀錄，得到用戶良好反映，并經有關部門測試，有正規(guī)測試報告，經專家評審或政府有關部門驗收、鑒定，建議推廣的技術；在杭開展推廣蓄冰空調技術的企業(yè)必須持該營業(yè)范圍的營業(yè)執(zhí)照、設計資質證書、專家對該技術推廣的評審意見、該技術測試報告和用戶意見書上報到本地主管能源部門備案。對采用冰蓄冷中央空調技術的單位，當?shù)刂鞴苣茉床块T應根據(jù)國家有關條例給予支持和扶植，并提供一定的優(yōu)惠政策(用戶單位必須填寫冰蓄冷中央空調技術用戶登記表并提供可行性方案)；采用冰蓄冷中央空調技術應該滿足如下技術要求并提供有關削峰填谷的技術數(shù)據(jù)：制冷主機裝機容量應比最大冷負荷少30%以上；制冰工況下每一冷噸冷量(3500W)耗電不能超過1.25kWh（即制冷機制冷量與制冷機、冷卻塔、冷卻水泵、蓄冰水泵的總耗電的比值（EER）應大于2.8）；蓄冷比率：日蓄冷量應該大于日總負荷的30%（24小時連續(xù)運行的賓館等可減去24小時持續(xù)不變的這一部分負荷來計算總負荷）；蓄冷時間：應該小于或等于低谷電時間（杭州地區(qū)22:00-8:00）；放冷速度：夏季限電(一般為上午8:0011:00)不開主機時，所放出冷量應該滿足大樓在限電時間內（三小時）的冷負荷要求；融冰率應該達到90%以上；移峰電量應該占空調總耗電量的30%以上；在同等條件下，總投資應該控制在常規(guī)空調130%以內；蓄冰空調系統(tǒng)應該盡可能配自動控制（監(jiān)測）系統(tǒng)；已經投入運行的工程專人專管，積累數(shù)據(jù)，總結經驗。盡管我們在推廣這一技術中初步有了一點經驗教訓，但必竟還屬剛剛開始，有些問題還有待運行時間的積累才能說明。非常需要各地經驗交流及有關專家、領導的支持和指導。附件1:98年-99年冰蓄冷中央空調用戶總用電量統(tǒng)計表附件2:98年-99年冰蓄冷中央空調用戶空調用電量統(tǒng)計表附件3:98年-99年冰蓄冷中央空調用戶移峰率統(tǒng)計表附件4:99年三家商場每平方末每天空調電費統(tǒng)計表附件5:99年三家商場冰蓄冷中央空調制冰工況效率(制問耗電量與制冷量之比)統(tǒng)計表武漢華美達天祿酒店蓄冰空調的應用1. 工程概況華美達天祿酒店按四星級標準設計、主樓28層，建筑面積33000m2。設有客房450間及餐飲、會議、娛樂購物等設施。待建的副樓4層，建筑面積5000m2，主要為餐飲娛樂設施?？照{制冷（熱）機房按建筑面積38000m2的負荷設計。2. 設計原則按照業(yè)主對采用蓄冰空調必須達到“可靠、先進”的原則，結合酒店空調運行的要求和規(guī)律，在系統(tǒng)設計上作如下考慮：1、24小時連續(xù)使用空調的客房及其相關用房按常規(guī)空調設計；2、間歇使用的主、副樓餐飲、會議、娛樂、購物等用房按蓄冰空調計算；3、制冷機房分設蓄冰和常規(guī)空調的主機及其配套設備。采用可分可合多種靈活可變的供冷控制模式；4、整個建筑的末端空調供回水仍為一個系統(tǒng)，根據(jù)各部分的負荷變化調整制冷機房的供冷方式以達到經濟、節(jié)能運行的目的。3. 設計參數(shù)和主要設備選型1、本工程原設計常規(guī)空調冷水機組制冷量為4570kW，采用冰蓄冷空調系統(tǒng)，裝機容量為3512kW。按間歇使用面積計算，蓄冰比例為32%，按總面積計算，蓄冰比例為23%；2、原設計工程總供配電為3400KVA，現(xiàn)為2850KVA，減少550KVA；3、主機選用法國CIAT單螺桿制冷機4臺，其中雙工況2臺（844kW2），空調工況2臺（912kW2）。冰球罐（直徑3米，長13.73米）2個。共裝CIAT-CRISTOPIA冰球179m3。4、蓄冰技術參數(shù)：夜間低谷電時段為23時7時，共8小時，可蓄冰量為8500kWh。設計蓄冰量為10382kWh，設計蓄冰時間為10小時。載冷劑乙烯乙二醇質量百分比29%，蓄冰時供回液溫度為-6和-2.6。5、運行控制模式：1）蓄冰，2）蓄冰同時供冷，3）機組供冷，4）融冰供冷，5）融冰同時機組供冷；6、季節(jié)運行策略1）高溫季節(jié)時采用融冰供冷用于負荷高峰時段；2）非高溫和過渡季節(jié)時融冰供冷用于用電高峰時段，不開或少開主機。4. 實測運行參數(shù)分析：1、冰球蓄冰系統(tǒng)蓄冷和放冷時，載冷劑進出口溫度變化曲線與廠家提供的參數(shù)及曲線基本相同；2、蓄冷罐運行正常，8小時可蓄冷8590kWh，10小時蓄冷量達到10000kWh以上，滿足設計值與制造廠提供的參數(shù)；3、放冷特點：1）可快速提供冷量，末端水溫降得快，提前開機時間短。對餐飲、娛樂、會議等使用場所尤其適合。為此副樓突發(fā)使用時，不會影響主樓的供水溫度；2）通過控制系統(tǒng)，設定冰罐的供冷溫度，同樣可使供冷平穩(wěn)運行；3）末端供水溫度穩(wěn)定，回水溫度正常；4、按放冷實測數(shù)據(jù)，在上午用電高峰時段僅用冰罐放冷供主樓空調使用，僅開一臺乙二醇泵，不開主機，放冷4小時，供冷6974kWh。末端水系統(tǒng)供回水溫度分別保持在67.8和11.512.6之間。5. 經濟效益分析：1、采用蓄冰空調系統(tǒng)的設備費比原常規(guī)系統(tǒng)約增加15%（僅機房部分增加，末端費用不變）。2、由于采用冰蓄冷系統(tǒng)，電力公司給予本工程極其優(yōu)惠的政策，減少供配電貼費、節(jié)約開關所及外線費用、減少550KVA的變配電設備費等。為此在供電工程上所減免和節(jié)約的費用已經大大超過了蓄冰空調系統(tǒng)所增加的費用，給業(yè)主帶來較大的經濟效益。為此本工程因采用蓄冰空調增加的投資的回收期已經不存在。3、節(jié)約電費預計為20%左右，但需經過按設計負荷分析一個供冷季節(jié)的實測才能提供準確的數(shù)據(jù)。4、用電移峰填谷比較明顯。經實測證明在非高溫季節(jié)，日間用電高峰時段可完全由冰罐放冷運行。轉移了高峰期用電。在春、秋過渡季節(jié)時，除低谷時段開主機蓄冰外，其它時段可不開主機。高峰、平價時段用電完全轉移。6. 結論1、本工程蓄冰空調系統(tǒng)采用單螺桿雙溫工況冷水機組和冰球罐蓄冰方式，并設有完善的微機中央工作站檢測和控制系統(tǒng)。經過調試運行和初步測試，該蓄冰空調系統(tǒng)完全達到設計和業(yè)主的使用要求。說明了該蓄冰空調系統(tǒng)設計合理，設備性能可靠、施工優(yōu)質、控制先進。2、由于運行的時間還不長，測試數(shù)據(jù)還不完整。我院已將此工程作為進一步測試研究的項目，以取得整個供冷季節(jié)的完整數(shù)據(jù)，研究更合理的運行方式。為推廣蓄冰空調，進一步完善負荷計算、系統(tǒng)設計、控制軟件設計、設備選型等提供有益的技術數(shù)據(jù)。3、蓄冰空調是個系統(tǒng)工程，整個過程非常復雜和艱難。采用的前提條件是電力公司給出的優(yōu)惠政策和業(yè)主的開拓精神和超前意識。成功的關鍵在于完整合理的設計、高質量的設備、先進的控制和優(yōu)質的施工，不可缺一。必須緊密配合才是成功的保證。杭州華商超市蓄冰空調介紹杭州華商集團一九九九年在城西益樂村新建一萬八千平方米的大型倉儲式超市，主營食品、日用品的批發(fā)和零售，兼營餐飲。低成本運行是其主要的經營特點，因此超市中央空調方案的選擇宗旨是：盡可能采用目前成熟的新技術，降低一次性投資，取得好的運行效果，節(jié)約運行費用，以追求超市經營的最大經濟效益。在總結公司金鵬大廈的冰蓄冷中央空調運行的經驗，作了大量的調查研究后，決定在興建的倉儲超市繼續(xù)采用冰蓄冷中央空調，并采用其他新的技術，取得了較好的效果。具體介紹如下：1. 選用冰蓄冷中央空調技術：目前大力推廣的冰蓄冷中央空調技術是轉移高峰電力，開發(fā)低谷用電，優(yōu)化資源配置，保護生態(tài)環(huán)境的一項重要技術措施，符合國家的長期國策。對企業(yè)來說，按電力系統(tǒng)的峰谷電價政策，冰蓄冷中央空調能比常規(guī)中央空調較大幅度地降低運行費用，從長遠計，有利于企業(yè)提高整體經濟效益。以本公司所屬的金鵬大廈中央空調為例，采用STL冰蓄冷中央空調，利用電力系統(tǒng)峰谷電差價，一年的運行費用比常規(guī)中央空調節(jié)省三十五萬元左右，效益相當可觀。因此，在有條件的情況下，應盡可能優(yōu)先考慮采用這種技術。但是，目前國內已完成的多數(shù)冰蓄冷工程，一次性投資偏高，僅靠峰谷電差價回收多增加的投資，時間偏長，一般需要三至四年，在一定程度上制約了冰蓄冷技術的發(fā)展，影響了冰蓄冷技術的推廣。對華商超市來說，它的冷負荷均集中在峰電期間，具備采用冰蓄冷技術的最佳運行條件，而能否采用的關鍵是能否降低一次性的初投資。我們通過向國內有關專家、國外有關企業(yè)咨詢，認為按目前國內已經達到的技術水平，結合超市本身的特點，能夠采用新的技術，加上蓄冰技術的關鍵產品的國產化，可以大幅度降低工程造價，使冰蓄冷空調的一次性投資低于常規(guī)空調的投資成為現(xiàn)實。所以本超市決定采用冰蓄冷中央空調。2. 在超市的冰蓄冷中央空調系統(tǒng)中取消板式換熱器：目前，大多數(shù)的冰蓄冷中央空調都采用板式換熱器來隔離乙二醇系統(tǒng)和空調水系統(tǒng)，目的是減少乙二醇用量，防止末端系統(tǒng)泄漏而引起乙二醇損失。但是，增加板式換熱器后勢必帶來以下的不利因素： 1)、必須增加一套循環(huán)系統(tǒng)，以本超市為例，需增加流量700m3/h的水泵，其功率為80kW左右，且均工作在峰電期間，運行費用按目前的電價一年需8.6萬元；2)、降低了主機的制冷功率大約近10萬大卡/小時；3)、增加了空調的一次性投資，按本超市粗略估算，需增加板式換熱器50萬元，配電雙路增容和設備15.8萬元，水泵5萬元，合計約70萬元。這也是冰蓄冷空調比常規(guī)空調造價高的重要原因之一，因此取消板式換熱器從經濟的角度是值得考慮的。我們認為在蓄冰系統(tǒng)中能否取消板式換熱器的條件是：1）、管道系統(tǒng)能否做到不泄漏；2）、管道系統(tǒng)能否在維修和改造時避免乙二醇溶液的損失。從金鵬大廈和國內不少成功的工程經驗來看，只要系統(tǒng)閥門采用優(yōu)質碟閥，管道采用法蘭連接，系統(tǒng)做到不漏是完全可能的。另外，華商超市有其自身的特點：1）、客流量大，冬季賣場內溫度較高，不必考慮冬季采暖，乙二醇溶液僅為冷運行。2）、超市可以采用較大的末端設備，和一般的空調相比有末端設備數(shù)量少，系統(tǒng)不復雜的優(yōu)點，也為系統(tǒng)取消板換提供了有利條件。3）、西亞特蓄冰設備的冰槽形式在結構上方有較大的容積空間，可以作為系統(tǒng)乙二醇溶液的回收容器，加上乙二醇溶液的回收泵，可以解決系統(tǒng)相當部分乙二醇溶液的回收問題，為管道系統(tǒng)維修和改造創(chuàng)造了條件。4）、乙二醇系統(tǒng)的管道內采用環(huán)氧樹脂防腐處理，可以延長管路的使用壽命。因此，我們認為在今天的技術條件下，華商超市可以采用無板式換熱器的冰蓄冷中央空調。3. 末端設備采用大溫差供冷：由金鵬大廈的實踐知道，STL冰蓄冷空調的乙二醇循環(huán)系統(tǒng)在放冷時它的出水溫度能保持低溫，當系統(tǒng)取消板換后，就能很方便地實現(xiàn)大溫差供冷。在系統(tǒng)中我們?yōu)榱瞬挥绊懼鳈C蒸發(fā)器的換熱效率，以主機的正常流量為系統(tǒng)流量，流量由640m3/h降到400m3/h。我們按設計的最大冷負荷確定系統(tǒng)的進出水的溫差，溫差為89，減少了水泵的負荷，也相應減少了管道及保溫投資，估計減少投資8萬元以上。4. 采用節(jié)能的冰蓄冷空調運行模式：從本公司金鵬大廈冰蓄冷中央空調二年的運行實踐，我們體會到，僅僅采用冰蓄冷中央空調是不夠的，因為采用不同的冰蓄冷空調的運行方式，效果是不一樣的，降低運行費用的程度也是不同的。運行方式的不同主要是放冷方式的不同，在國內開始推廣冰蓄冷技術時，就有一個主機，蓄冷罐同時放冷，應該主機放冷優(yōu)先，還是蓄冷罐放冷優(yōu)先的問題。經實際操作，我們認為：在主機，蓄冷罐同時放冷時，應該主機放冷優(yōu)先，由蓄冷罐的放冷來補充主機的冷量不足；但是在一天整個放冷的時間里，必須有一定時間用于蓄冷罐單獨放冷，確保蓄冷罐內的冷量全部放完；在放冷的最后階段，當蓄冷罐單放冷結束，要自動切換成主機和蓄冷罐雙放冷，由蓄冷罐來儲存主機多余的冷量，讓蓄冷罐內的溶液處于合理的溫度。這樣才能保證中央空調在放冷時，主機能始終滿負荷運行，系統(tǒng)保持合理的匹配，保持主機和系統(tǒng)的最高能效比，同時也充分地利用廉價的谷電電能，使運行費用最低。但這樣的放冷方式對蓄冰設備要求較高，要求蓄冰設備有較大的放冷速度。由于環(huán)境氣溫的變化較大，設計負荷的余量也比較大，即使在最高負荷時，蓄冷罐補充放冷的量也比預計的小，所以在實際運行時往往需要蓄冷罐大冷量的連續(xù)單放冷。為了保證最佳的經濟效益華商超市還是采用這種節(jié)能的運行方式，要求選用的蓄冰設備能適應它的要求。5. 選用STL蓄冰設備：目前國內可見的蓄冰設備有許多種，主要的有西亞特的STL冰球、臺灣的蕊芯冰球、美國的高靈冰桶、臺灣的王牌冰槽和美國的BAC鋼盤管，各有各的特點，在運行中效果也各有不同。究竟采用那一種設備，我們主要從中央空調的運行需要，蓄冰設備的可靠性和設備的價格來選擇。我們據(jù)此對目前的這些蓄冰設備作了比較，也走訪了一些用戶，結論是：1）、西亞特的STL冰球放冷速率最大，究其原因，我們認為主要是西亞特冰球單位冷負荷的換熱面積比較大，換一句話是冰球的當量結冰厚度最薄，直徑96mm的蓄冰球當量結冰厚度只有1.5cm，直徑77mm的冰球當量結冰厚度更薄，僅僅1.23cm，而BAC鋼盤管結冰當量厚度達5cm，蕊芯冰球的當量積冰厚度有2.8cm，因此在融冰放冷時，西亞特冰球單位冷負荷的融冰面積最大，根據(jù)資料西亞特融冰速度可以達到其他設備的1.5倍，能保證蓄冷罐大冷量連續(xù)放冷，因此在相對節(jié)能的運行方式中西亞特冰球有較大的優(yōu)勢。2）、由于蓄冰設備的投資比較大，在整個冰蓄冷中央空調機房部分的投資中占有相當?shù)姆至浚瑫r蓄冰設備一般放在地下室，修理，更換均十分困難，因此要求蓄冰設備有盡可能長的壽命，經分析西亞特技術的冰球無論從理論上，還是已有的實踐，證明可靠性好，維護方便，可以長期無故障運行。3）、西亞特冰球已國產化，中法合資的西亞特冰球既確保了產品質量，又大大降低了價格，我們根據(jù)這三個重要因素最終選擇西亞特的合資冰球。6. 自動控制：為了保證系統(tǒng)在外界的不同氣溫條件下，均能按節(jié)能的方式運行。華商超市的自控系統(tǒng)設置了：蓄冰工況，蓄冷罐單泵放冷工況，蓄冷罐雙泵放冷工況，蓄冷罐單主機雙放冷工況和蓄冷罐雙主機雙放冷工況。并且具有蓄冷罐單放冷和蓄冷罐主機雙放冷隨出水溫度自動切換的功能，整個計算機界面清晰明了，控制非常方便?？刂剖曳旁诟吲溟g，由電工監(jiān)控。為企業(yè)節(jié)省了操作人員。7. 經濟效益比較：項目 常規(guī)空調 冰蓄冷空調A一次性投資 1冷水機組冷量/功率 320萬KCal/h 790KW 180萬KCal/h 410KW2冷水機組價格 248萬元 140萬元3冷卻水泵流量/功率 900m3/h 90KW 550m3/h 60KW4冷卻水泵價格 6萬元（3臺） 4.5萬元（3臺）5冷凍水泵流量/功率 640m3/h 90KW 400m3/h 60KW6冷凍水泵價格 6萬元（3臺） 3萬元（2臺）7蓄冰水泵流量/功率 380m3/h 37KW8蓄冰水泵價格 1.95萬元（1臺）9冷卻塔規(guī)格/功率 900m3/h 33kW 600T/H 22kW10冷卻塔價格 22.5萬元 15萬元11電子除垢儀價格 5.5萬元 4萬元12蓄冰設備價格 148萬元13自動控制價格 5萬元 10萬元14管道費用減少 8萬元15配電容量 1003KW 552KW 16電力增容費 90.27萬元 49.68萬元17電力設備投資 85.26萬元 46.92萬元19乙二醇量/價格 50T /33萬元小計 468.53萬元 448.05萬元從以上表格可以看出采用無板式換熱器的STL冰蓄冷中央空調比常規(guī)空調在一次性投資方面可以節(jié)省20.48萬元，華商超市不需要一個因為采用冰蓄冷中央空調增加投資的投資回收期，冰蓄冷空調在運行費用上的節(jié)省將直接體現(xiàn)在企業(yè)的經濟效益上。本超市自1999年6月動工，于12月完工。按照設計，施工中空調系統(tǒng)的閥門均采用優(yōu)質碟閥，乙二醇系統(tǒng)管道內由專業(yè)單位作了環(huán)氧樹脂防腐層，系統(tǒng)試壓提高到每平方厘米10公斤，均一次試壓成功，無泄漏現(xiàn)象，施工質量較好，達到了預計效果。本系統(tǒng)的主機采用了上海富田的雙螺桿冷水機組，在蓄冰工況采用單獨的蓄冰水泵來匹配，經過現(xiàn)場調試，基本滿足設計要求。由于系統(tǒng)采用了大溫差供冷，在末端設備選用方面缺乏經驗，因此在設備的選用時，將換熱面積增大了10%。經過今年夏季近5個月的運行，系統(tǒng)的出水溫度能穩(wěn)定在5度左右，能滿足整個華商超市空調的需要，從整個空調的效果來看，比一般的冰蓄冷中央空調電耗低，比較理想。本超市冰蓄冷空調在5月13日正式投入運行，在10月10日左右停機。本來通過今年的運行能夠有一個比較詳細的用電數(shù)據(jù)，但是今年由于浙江省電力系統(tǒng)調正了電費收費標準，商業(yè)用電取消了谷電電價，但保持了對冰蓄冷中央空調的優(yōu)惠政策，期間較多的波折，又需要對冰蓄冷空調的供電設備加裝單獨的谷電電表，由于是配電系統(tǒng)改造，比較麻煩，谷電電表到今天還沒有裝好，這樣今年的運行方案有一段時間比較亂，沒有完全按照上面的方案操作。但是從已有的數(shù)據(jù)也可以推算全年的經濟效益。今年整個中央空調運行時間為146天，谷電的電量在69.29萬kWh，峰電的電量在32.76萬kWh，空調電費在49.58萬元。而采用常規(guī)中央空調的用電量在95.63萬kWh，空調電費在84.06萬元，全年可以節(jié)約電費34.48萬元，加上節(jié)約年度主機維修費用2.5萬元，總計節(jié)約運行費用約37萬元。對于超市來說是一個不小的經濟效益?？偟膩碚f，本超市無板式換熱器的冰蓄冷中央空調在設計上是成功的，系統(tǒng)的運行達到了預期的效果。在降低超市中央空調投資的措施上，沒有簡單地增減設備，而是在保證空調系統(tǒng)的性能的情況下，挖掘冰蓄冷空調的潛力，發(fā)揮冰蓄冷空調的優(yōu)勢，加上比較充分的措施，確保了系統(tǒng)的可靠性。在施工中也采用了比較好的工藝，保證了工程質量。因此整個工程取得了比較理想的效果。杭州交通銀行金融大樓冰蓄冷空調設計介紹1 工程總體概況：1.1、建筑概況：交通銀行杭州分行金融大樓，位于杭州市慶春路173#，簡潔而莊重的外形與美麗的西子湖遙相呼應。大樓占地面積4000m2，總建筑面積19913m2，空調使用面積15000m2。大樓主體建筑高51.1m，建筑物最高點68m，共分15層，地下兩層，是一座集金融、辦公于一體的現(xiàn)代化大廈。大樓1994年6月動工，1997年8月竣工。該大樓先后榮獲全國新技術示范工程、中國建筑工程魯班獎等多項榮譽稱號。其采用的STL冰蓄冷中央空調技術被列為浙江省火炬計劃項目。1.2、空調概況：整個建筑夏季設計最大冷負荷為1919kW，冬季熱負荷為1395kW，建筑面積冷指標為128W/ m2，建筑面積熱指標為93W/ m2。大樓白天工作時間為8:00-18:00，夜間無負荷，夏季全日設計總冷負荷為17960kWh。室內主要采用以下空調形式：全空氣系統(tǒng)；風機盤管加新風系統(tǒng)；單元式空調器系統(tǒng)；直流式全新風系統(tǒng)；再循環(huán)空氣系統(tǒng)；冷熱源采用STL冰蓄冷中央空調加輕油鍋爐的形式，空調制冷機房面積190m2，蓄冷罐放置面積112m2，燃油鍋爐放在屋頂鍋爐房。1.3、應用冰蓄冷的先決條件及背景：常規(guī)的蓄冰空調是利用晝夜峰谷負荷的差值進行夜間蓄冰白天放冷調節(jié)平衡電網負荷的一種空調系統(tǒng)。要采用蓄冰空調的先決條件是電力部門是否制訂優(yōu)惠的峰谷電價政策（應急冷源除外）。峰谷電價差值越大時，蓄冰空調的發(fā)展越有利，而受益最大的是國家電力能源部門。因此全國各地陸續(xù)出臺了峰谷電價政策（見表1）：由于夏季供電矛盾突出，近年來各地電力部門相繼出臺了采用冰蓄冷空調的優(yōu)惠政策。杭州市三電辦明文指出：采用冰蓄冷的業(yè)主一次性獎勵10萬kWh電。在用電高峰實行峰谷分時計量（即晚間0.32元/kWh，白天0.97元/kWh），夏季可不避峰使用，減征空調電力增容費30-50%。這對促進杭州地區(qū)的冰蓄冷空調起到了積極的推動作用。而蓄冰空調特別適用于間歇空調系統(tǒng)及峰谷負荷差較大的連續(xù)運行空調工程，尤其在空調峰值負荷與電網負荷同步或接近同步時時更為適用。如：金融辦公大樓、影劇院、體育館、非晝夜運行的工廠車間等。正是在上述政策的推動下，經過詳盡科學的經濟技術比較，交通銀行杭州分行最終決定采用法國西亞特的STL冰球蓄冰空調技術。1.4、STL技術簡介：STL為法語潛熱儲能系統(tǒng)的縮寫，其技術核心為充滿蓄冷液（相變物質）的蓄冰球，球外殼為高密度聚烯烴，蓄冷液為專利配方。冰球呈圓球形，分C與S兩個系列，直徑分別為98mm（原為96mm）和77mm，舒適性空調中常用的為C-00系列，相變溫度為0。成千上萬只冰球填充在儲冰槽（或罐）中，當?shù)蜏亟橘|（常為25%的乙二醇溶液）包圍著冰球時，蓄冰球內的蓄能物質開始發(fā)生相變，冷量因此儲存在冰球內，當介質溫度升高，高于冰球的相變溫度時，冰球開始融化，釋放蓄存的冷量，從而達到能量轉移的目的。各地電網實施峰谷電價情況： 表一地區(qū) 實施電量范圍 時段劃分 峰谷比北京市 1） 商業(yè)1-10kV,35kV2） 非居民用電1-10kV,35kV 1）高峰 8:00-11:0018:00-23:002）平段 11:00-18:007:00- 8:003) 谷段 23:00- 7:00 4.5:1天津市 1）高峰 8:00-11:0018:00-22:002）平段 11:00-18:0022:00- 0:003) 谷段 0:00- 8:00 4.4:1上海市 1） 工業(yè)2） 商業(yè) 1）高峰 8:00-11:0018:00-21:002）平段 12:00-18:007:00- 8:003) 谷段 22:00- 6:00 1) 2.2:12)1.89:1浙江 1）高峰 8:00-22:002) 谷段 22:00- 8:00 3:1濟南 1）高峰 8:00-11:0018:00-23:002）平段 11:00-18:007:00- 8:003) 谷段 23:00- 7:00 3:1湖北 1） 100KVA及以上工業(yè)用戶2） 躉售用戶 1）高峰（7小時） 7:00-11:0019:00-22:002）平段（10小時）11:00-19:0020:00- 22:003) 谷段（7小時） 0:00- 7:00 4:1河南 1) 工業(yè)2) 商業(yè)3) 躉售4) 地方電廠上網 1）高峰（11小時） 8:00-11:0015:00-22:003) 谷段（13小時）11:00- 15:0023:00- 8:00 5:1湖南 除福利廠外的1） 大工業(yè)2） 非普工業(yè) 1）高峰（11小時） 7:00-11:0015:00-22:002）平段（5小時）11:00-15:0022:00- 23:003) 谷段（8小時）23:00- 7:00 3:1江西 1) 工業(yè)（一、二班制或三班制負荷率小于95%）2) 農業(yè)3) 躉售4) 小水電上網 1）高峰（8小時） 7:00-11:0019:00-23:002）平段（9小時）11:00-19:006:00- 7:003) 谷段（7小時）23:00- 6:00 3.2:1網供 1） 轉售葛、丹電量2） 四省互供電量 1）高峰（8小時） 7:00-11:0019:00-23:002）平段（10小時）11:00-19:006:00- 7:0023:00-24:003) 谷段（6小時）0:00- 6:00 2 蓄冰空調的設計：2.1、蓄冰空調方案的選擇：2.1.1蓄冰系統(tǒng)負荷計算方法：在方案階段可以利用負荷曲線中逐時負荷分布直接給出賓館、辦公、商場等建筑的逐時負荷系數(shù)。有關建筑物的平均負荷系數(shù)及工作時間如下表：（供參考）建筑物用途 設計日平均負荷系數(shù) 工作時間（h）辦公樓 0.8-0.93 10商場 0.75 12-14賓館 0.67 24學校 0.85 9也可以直接估算設計日總負荷，采用平均負荷法，即：日總負荷等于設計日空調運行小時數(shù)乘以日平均冷負荷。不同建筑平均冷負荷占峰值冷負荷之比為負荷系數(shù), 一般為0.56-0.85，需要認真分析空調負荷特點，進行合理取值。2.1.2空調蓄冰的方式：在方案階段采用哪種蓄冰方式也是蓄冰空調的設計的關鍵問題之一。就目前蓄冰空調而言，共有如下幾中方式，見圖：動態(tài)冰 冰漿（或冰晶） 蓄冰方式 冰片滑落式盤管式蓄冰 內融冰靜態(tài)冰 外融冰封裝冰 冰球（以法國CIAT為代表）冰板蕊心冰球以上的蓄冰方式中用的最多的是封裝冰蓄冷和盤管式蓄冷。經過設計人員和業(yè)主的調查分析后，決定采用簡便、可靠、性能優(yōu)良的法國西亞特STL蓄冰裝置。本工程選用的是C-00系列冰球，每堆積1立方米冰球數(shù)為1320個，潛熱為48.4kWh。蓄冰罐常用的有立式罐、臥式罐和方槽三種形式，根據(jù)本工程的實際特點和機房形式，決定采用臥式罐?？傂罾潴w積為140m3，該罐為目前國內最大的單體蓄冷罐，但罐內壓降非常小，只有2.5mH2O，這也是STL系統(tǒng)相對其它系統(tǒng)來講的一大特點。在該方案的確定過程中，主機的選擇也非常重要。根據(jù)蓄冰的需要，該制冷主機必須具備雙工況運行功能，即空調工況（出口5）和蓄冰工況（出口-6）?？晒┻x擇的主機形式有以下三種：往復式、螺桿式和多級離心式。往復式由于效率低未列入選擇范圍，而離心式制冷機由于其效率高的優(yōu)勢只有在大容量時才能體現(xiàn)，且零部件非常之多，我們認為也不適合于本蓄冰工程，最后我們選擇了法國西亞特公司生產的單螺桿制冷機，采用R22制冷劑。單螺桿壓縮機較目前常用的雙螺桿機的主要長處在于其結構更加簡單、受力平衡好、軸承受力小、運動部件之間余隙小但無磨損，所以部分負荷時效率高、使用壽命長，尤其適用于蓄冰空調中工況經常發(fā)生變化、連續(xù)運行時間長的特點。至于蓄冰的模式，可以采用的有全部（全量）蓄冰模式和部分（分量）蓄冰模式?？照{根據(jù)蓄冰量所占比率的大小，基本分為全蓄冷和部分蓄冷兩種，根據(jù)本工程特點，我們選用部分蓄冷的模式。2.1.3蓄冰空調模式：a、全部（全量）蓄冰模式：如圖1，全部（全量）蓄冰模式的蓄冰時間與空調使用時間完全錯開，在夜間非用電高峰期啟動制冷機進行蓄冷，當所蓄冷量達到空調所需的全部冷量時，制冷機停機；在白天空調時，蓄冷系統(tǒng)將冷量供給到空調系統(tǒng)，空調期間制冷機不運行。全部蓄冰時，蓄冰設備要承擔空調所需的全部冷量，故蓄冰設備的容量最大，初次投資費用高，若峰谷電價差價大，運行電費也最節(jié)省。b、部分（分量）蓄冰模式，如圖，部分（分量）蓄冰模式是指在夜間非用電高峰時制冷設備運行，蓄存部分冷量。白天空調高峰期間一部分空調負荷（尖峰負荷）由蓄冷設備承擔，另一部分則由制冷設備負擔。在設計計算日（空調負荷高峰期）制冷機晝夜運行。部分蓄冷制冷機利用率高，蓄冷設備容量小，制冷機比常規(guī)空調制冷機容量小30-40%，是一種更經濟有效的運行模式?？偨Y起來，根據(jù)以上分析，本設計方案采用了性能優(yōu)越的蓄冰系統(tǒng)，主機選擇了目前使用可靠、能效比高、壽命長、特別適用于雙工況運行的單螺桿壓縮機，為在運行模式上充分發(fā)揮制冷機的利用率，采用了部分部分蓄冰模式。2.1.4蓄冰流程選擇：蓄冰空調系統(tǒng)在運行過程中可有兩種運行工況，即蓄冰工況和放冷工況。在蓄冰