清華同方蓄能空調(diào)技術(shù)應(yīng)用手冊

清華同方蓄能空調(diào)技術(shù)應(yīng)用手冊清華同方股份有限公司人工環(huán)境工程公司目錄TOC\o"1-4"前言4一、蓄能定義51.1蓄能定義51.2、蓄能空調(diào)的效益5宏觀收益5、微觀（用戶）效益5二、蓄能的類別62.1、部分負荷蓄能62.2、全負荷蓄能62.3、部分時段蓄能7三、蓄能設(shè)備83.1、前言83.2、蓄冰設(shè)備83.3、內(nèi)融冰與外融冰83.4、RH系列蓄冰設(shè)備8、性能特點9、標準蓄冰槽性能參數(shù)9、標準盤管外形尺寸10、制冰曲線12、盤管取冷曲線12、阻力曲線13、載冷劑14四、系統(tǒng)形式154.1、內(nèi)融冰系統(tǒng)154.2、主機上游串聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)點4.3、外融冰系統(tǒng)174.4、大溫差低溫供水184.5、蓄冰蓄熱結(jié)合系統(tǒng)18五、系統(tǒng)設(shè)計205.1、典型設(shè)計日負荷205.2、主要設(shè)備容量的確定20、制冷主機的選擇21、蓄冰裝置的選擇21、蓄熱裝置容量的確定22A、電熱鍋爐選擇22B、蓄熱槽的大小確定22C、蓄能槽235.3、管道系統(tǒng)23六、蓄能設(shè)計軟件256.1、蓄能軟件開發(fā)目的256.2、蓄能軟件功能25七、蓄冰優(yōu)化控制277.1、控制策略類型277.2清華同方優(yōu)化控制27、優(yōu)化控制軟件思路27、優(yōu)化控制軟件內(nèi)容28、優(yōu)化控制操作界面29、蓄能優(yōu)化控制軟件功能29八、系統(tǒng)安裝308.1、冰槽安裝308.2、配管308.3、管路的試壓和清洗318.4、系統(tǒng)保溫與灌液試運行31九、清華同方蓄冰空調(diào)工程339.1、典型工程匯總349.2、蓄能工程介紹33前言環(huán)境污染和能源危機已成為當今社會的兩大難題，如何合理的利用能源為人類創(chuàng)造現(xiàn)代生活已經(jīng)成為當今社會的共識。在人類共同警視的時期，蓄能空調(diào)應(yīng)運而生。蓄能空調(diào)：就是利用蓄能設(shè)備在空調(diào)系統(tǒng)不需要能量的時間內(nèi)將能量儲存起來，在空調(diào)系統(tǒng)需要的時間將這部分能量釋放出來。將蓄能空調(diào)和電力系統(tǒng)的分時電價相結(jié)合，從宏觀上可以起到平衡電網(wǎng)，微觀上可以為空調(diào)用戶節(jié)省大量運行費用。清華同方股份有限公司多年來潛心研究空調(diào)蓄能技術(shù)，并在該領(lǐng)域獲得了驕人的成績，于96年研制出國內(nèi)唯一的RH-ICU系列冰盤管式蓄冰設(shè)備，并于99年在國內(nèi)推出第一例蓄冰和蓄熱相結(jié)合的蓄能空調(diào)系統(tǒng)。一、蓄能定義1.1蓄能定義潛熱蓄能：將物質(zhì)發(fā)生相變時所吸收或釋放的熱能儲存起來，從而達到降低外界溫度的結(jié)果。冰蓄冷：利用潛熱蓄能的原理將冷量以冰的形式儲存起來。每1千克冰變成水需要吸收80千卡的熱量。顯熱蓄能：將物質(zhì)發(fā)生溫度變化時所吸收或釋放的熱能儲存起來，如較高溫度的水降低溫度需要向外界釋放熱能，從而達到升高外界溫度的結(jié)果。水蓄冷/熱：就是利用顯熱蓄能將冷量/熱量儲存起來。每1千克水發(fā)生1℃的溫度變化會向外界吸收/釋放1千卡的熱能。1.2、蓄能空調(diào)的效益1.2.1宏觀效益轉(zhuǎn)移電力高峰用電量，平衡電網(wǎng)峰谷差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、微觀（用戶）效益減少主機裝機容量和功率可達30%--50%相應(yīng)減少冷卻塔的裝機容量和功率設(shè)備滿負荷運行比例增大，可充分提高設(shè)備利用率減少一次電力投資費用，包括電貼費、變壓器、配電柜等利用分時電價，可節(jié)省大量的運行費用可作為應(yīng)急冷源，停電時可利用自備電力啟動水泵融冰供冷二、蓄能的類別根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)冷負荷分布情況或者當?shù)氐碾妰r結(jié)構(gòu)情況將蓄能類別分成下列三種形式。2.1、部分負荷蓄能部分負荷蓄能就是全天所需要的冷/熱量部分由蓄冷/熱裝置供給，如圖所示，夜間用電低谷期利用制冷機蓄存一定冷量，補充電力高峰時間所需要的冷量。冰槽供冷量等于夜間冰槽儲存的冷量。2.2、全負荷蓄能將電力高峰期的冷負荷全部轉(zhuǎn)移到電力低谷期，如圖所示：全天空調(diào)時段所需要的冷量均由電力低谷時段所蓄存的冷量供給。2.3、部分時段蓄能某些地區(qū)對高峰用電量有所限制，這樣電力高峰時段的冷量/熱量就需要由蓄能設(shè)備來提供，在這種情況下，制冷機夜間蓄存的冷量全部用于限電時段供冷。蓄能設(shè)備的設(shè)置主要用來解決限電時段內(nèi)的空調(diào)需求。三、蓄能設(shè)備3.1、前言蓄能設(shè)備廣義地分為顯熱式蓄能和潛熱式蓄能。最常用的蓄能介質(zhì)是水、冰和其他相變材料，不同蓄冷介質(zhì)具有不同的單位體積蓄能能力和不同的蓄冷溫度。3.2、蓄冰設(shè)備冰盤管式蓄冰裝置屬于潛熱式蓄冰裝置，是由沉浸在水槽中的盤管構(gòu)成換熱表面的一種蓄冰裝置。在蓄冷過程中，載冷劑（一般為重量百分比25%的乙烯乙二醇水溶液）和制冷劑在盤管內(nèi)循環(huán)，吸收水槽內(nèi)水的熱量，在盤管外表面形成冰層，使冷量以冰的形式儲存起來。3.3、內(nèi)融冰與外融冰內(nèi)融冰：在融冰供冷過程中，來自空調(diào)負荷的回水進入蓄冰盤管，由于回水溫度較高，使得最接近盤管的冰層開始融化，隨著融冰過程的進行，冰層由內(nèi)向外逐步融化，所以這種融冰過程被稱為內(nèi)融冰。由于冰層的自然浮升力作用，使得冰層在整個融化過程中與盤管表面的接觸面積可以保持基本不變，因而保證了在整個取冷過程中，取冷水溫相當穩(wěn)定。外融冰：溫度較高的空調(diào)回水直接送入盤管表面結(jié)有冰層的蓄冰水槽，使盤管表面上的冰層自外向內(nèi)逐漸融化，這種融冰過程稱為外融冰。由于空調(diào)回水與冰直接接觸，換熱效果好，取冷快，來自蓄冰槽的供水溫度可低達1℃左右。為了使外融冰系統(tǒng)能達到快速融冰放冷，蓄冰槽內(nèi)水的空間應(yīng)占一半，即蓄冰槽的蓄冰率（IPF）不大于50%，故蓄冰槽容積較大。3.4、RH系列蓄冰設(shè)備清華同方股份有限公司生產(chǎn)的RH系列蓄冰設(shè)備，該設(shè)備內(nèi)的主體裝置是蛇形金屬冰盤管。RH系列蓄冰設(shè)備各項性能參數(shù)如下：3.4.1、性性能特點清華大學(xué)多年傳傳熱學(xué)研究究的結(jié)晶——獨特的蛇蛇型盤管排排列組合結(jié)結(jié)構(gòu)以不完全凍結(jié)方方式控制蓄蓄冰量，在在制冰完成成后，盤管管間仍存有有水鋼管具有較高的的傳熱效率率單根盤管長1000米，換熱熱流程長，熱熱交換極為為充分結(jié)冰速度快、融融冰量穩(wěn)定定冰結(jié)在盤管外，盤盤管不承受受內(nèi)應(yīng)力內(nèi)融冰穩(wěn)定的低低溫(4oC)出口溫度度外融冰實現(xiàn)大溫溫差送水和和低溫送風(fēng)風(fēng)乙二醇用量少便于組成各種尺尺寸的非標標產(chǎn)品通過ISO90011質(zhì)量體系系認證高科技焊接技術(shù)術(shù)鋼盤管外表面采采用熱鋟鋅鋅工藝防腐腐嚴格的質(zhì)量管理理及質(zhì)檢工工藝制度、標標準蓄冰槽槽性能參數(shù)數(shù)RH-ICT內(nèi)內(nèi)融冰系列列標準蓄冰冰槽性能參參數(shù)型號項目RH-ICT200400600800潛冷蓄冷量RTH200400600800全冷量RTH228454677902盤管內(nèi)溶液量m30.51.01.52.0槽內(nèi)水容量m311.923.133.444.2冰盤管組數(shù)組1234空載重量Kg504098801472018760運行重量Kg16940329804812062960長度mm6100610061006100寬度mm1210215030303940高度mm2150215021502150接管尺寸mm2DN654DN656DN658DN65RH-ICTWW外融冰系系列標準蓄蓄冰槽性能能參數(shù)型號項目RH-ICTWW200400600800潛冷蓄冷量RTH200400600800全冷量RTH240464692916盤管內(nèi)溶液量m30.51.01.52.0槽內(nèi)水容量m312.425.636.848.0冰盤管組數(shù)組1234空載重量Kg504098801472018760運行重量Kg16940329804812062960長度mm6380638063806380寬度mm1730292841265324高度mm2480248024802480接管尺寸mm2DN654DN656DN658DN65、標標準盤管外外形尺寸RH-ICU標標準內(nèi)融冰冰蓄冰盤管管外形尺寸寸型號長寬高接管尺寸RH-ICU2200582691018052DN65RH-ICU44005826910X218054DN65RH-ICU66005826910X318056DN65RH-ICU88005826910X418058DN65RH-ICUWW標準外融融冰蓄冰盤盤管外形尺尺寸型號長寬高接管尺寸RH-ICU2200W6073119819152XDN65RH-ICU4400W60731198*219154XDN65RH-ICU6600W60731198*319156XDN65RH-ICU8800W60731198*419158XDN65標準蓄冰槽外形形圖WW進水口出水口進水口出水口LH5820mm5620mm220018055820mm5620mm22001805910510200單位:mm、制制冰曲線下圖為盤管的入入口溫度隨隨蓄冷時間間變化的過過程，如圖圖所示根據(jù)據(jù)允許蓄冷冷時間的長長短來確定定運行溫度度和選擇乙乙二醇溶液液濃度。、盤盤管取冷曲曲線如圖所示，這種種蓄冰盤管管的結(jié)構(gòu)使使得融冰時時出口溫度度穩(wěn)定。由由于盤管式式蓄冰設(shè)備備取冷后期期存在碎冰冰期，所以以后期取冷冷溫度進一一步下降。、阻阻力曲線不同容量蓄冰槽槽組合時，基基本保持了了各盤管支支路阻力相相等的原則則，所以不不同型號蓄蓄冰槽并聯(lián)聯(lián)組合，只只要其流量量保持一致致，其流動動阻力相差差不大。如如下圖。注:圖中組的含義表表示200RRTH。、載載冷劑冰盤管式蓄冰設(shè)設(shè)備所用的的載冷劑為為乙二醇水水溶液。乙乙二醇（C2H(OH)2）是無色色、無味的的液體，其其揮發(fā)性低低、腐蝕性性低，易溶溶解于水及及多種有機機化合物。乙乙二醇水溶溶液的凝固固點、潛熱熱、密度、比比熱、導(dǎo)熱熱系數(shù)、粘粘度隨溶液液濃度不同同而變化。蓄蓄冰系統(tǒng)乙乙二醇水溶溶液的凝固固點應(yīng)低于于最低運行行溫度3-4℃。此外，乙乙二醇腐蝕蝕性很低，但但乙二醇的的水溶液呈呈弱酸性，因因此，在使使用過程中中乙二醇溶溶液中需加加入添加劑劑。添加劑劑包括防腐腐劑和穩(wěn)定定劑。防腐腐劑可以在在金屬表面面形成阻蝕蝕層；穩(wěn)定定劑可以使使乙二醇溶溶液維持弱弱堿性（PH>7）。溶液液中添加劑劑的添加量量為800—12000ppm。乙二醇水溶液的的密度與粘粘度稍大于于水，而比比熱稍小于于水，所以以在計算載載冷劑流量量和管道阻阻力時應(yīng)予予以注意。不不同濃度的的乙二醇溶溶液參數(shù)詳詳見下表。乙二醇水溶液凝凝固點質(zhì)量%101520253035404550體積%8.913.618.122.927.732.637.542.547.6凝固點-3.2-5.4-7.8-10.7-14.7-17.9-22.3-27.5-33.8四、系統(tǒng)形式4.1、內(nèi)融冰系統(tǒng)蛇形冰盤管式內(nèi)內(nèi)融冰蓄冰冰設(shè)備可以以用于各種種并、串聯(lián)聯(lián)系統(tǒng)。由由于其取冷冷水溫低而而穩(wěn)定，往往往將其用用于主機上上游的串聯(lián)聯(lián)蓄冰系統(tǒng)統(tǒng)。主機置置于循環(huán)回回路的上游游，可提高高主機的工工作效率，仍仍可保證恒恒定的低溫溫乙二醇出出口溫度，系系統(tǒng)中水泵泵配置方便便，水溫控控制效果好好。冷機冷機冰槽板換用戶乙二醇泵冷凍泵V1V2V3V4主機上游的串聯(lián)聯(lián)系統(tǒng)存在在四種運行行工況：制制冷機蓄冰冰、蓄冰槽槽融冰供冷冷、制冷機機供冷、制制冷機聯(lián)合合蓄冰槽共共同供冷。制冷機蓄冰（在在空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)不運行的的時間段，如如商場、辦辦公樓夜間間）制冷機機自動轉(zhuǎn)換換為蓄冰工工況，關(guān)閉閉V2、V4閥門，開開啟V1、V3閥門，使使得乙二醇醇溶液在制制冷機和蓄蓄冰槽之間間循環(huán)。隨隨著制冰時時間的延長長，乙二醇醇溫度逐步步降低，在在管外完成成要求冰量量的凍結(jié)。冷機冷機冰槽板換用戶乙二醇泵冷凍泵V1V2V3V4制冷機供冷為維持較高的制制冷效率，當當制冷機需需直接加入入制冷時，按按空調(diào)工況況運行。乙乙二醇溶液液在制冷機機和板換之之間循環(huán)，系系統(tǒng)關(guān)閉V1、V3、V4，開啟V2閥門。通通過板換降降溫后的冷冷凍水向用用戶供冷。冷機冷機冰槽板換用戶乙二醇泵冷凍泵V1V2V3V4蓄冰槽供冷當需要蓄冰槽通通過融冰提提供冷量，制制冷機停止止運行，但但是仍作為為系統(tǒng)的通通路。通過過乙二醇泵泵將乙二醇醇溶液送入入蓄冰槽，經(jīng)經(jīng)過降溫后后的乙二醇醇溶液進入入板換換熱熱。關(guān)閉閥閥3，為了控控制進入板板換的乙二二醇溫度，將V2、V1閥門設(shè)為調(diào)節(jié)狀態(tài)。冷機冷機冰槽板換用戶乙二醇泵冷凍泵V1V2V3V4通過調(diào)節(jié)V1、V2閥門來調(diào)節(jié)此處流量分配制冷機聯(lián)合蓄冰冰槽供冷為了滿足空調(diào)高高峰期時的的用冷量，乙乙二醇溶液液經(jīng)過兩次次降溫，即即乙二醇溶溶液先經(jīng)過過制冷機進進行一次降降溫，然后后經(jīng)過蓄冰冰槽進行二二次降溫。所所以乙二醇醇溶液在板板換前后的的溫差達到到7℃。為了控控制進入板板換的乙二二醇溶液溫溫度，調(diào)節(jié)節(jié)V2、V1閥門來達達到目的。冷機冷機冰槽板換用戶乙二醇泵冷凍泵V1V2V3V4通過調(diào)節(jié)V1、V2閥門來調(diào)節(jié)此處流量分配4.2、主機上上游串聯(lián)系系統(tǒng)優(yōu)點 穩(wěn)定的低溫乙二二醇出口溫溫度可最大大限度降低低系統(tǒng)其他他設(shè)備的容容量。主機置于蓄冰設(shè)設(shè)備上游，主主機在較高高的蒸發(fā)溫溫度下工作作，提高主主機工作效效率，降低低蓄冰設(shè)備備的一次投投資。系統(tǒng)簡單，結(jié)構(gòu)構(gòu)緊湊。板式換熱器換熱熱面積及水水泵的功率率最小。自控系統(tǒng)相對簡簡單，易于于控制。4.3、外融冰冰系統(tǒng)外融冰系統(tǒng)的主主要特點是是釋冷溫度度能穩(wěn)定地地維持在1-3℃，因此可可方便地用用于工業(yè)的的冷水供應(yīng)應(yīng)系統(tǒng)，也也可以為室室內(nèi)選用低低溫空調(diào)系系統(tǒng)提供很很好的冷源源。冷凍泵V2板換用戶冷機冰槽V1V3V4乙二醇泵外融冰系統(tǒng)可以以提供很大大的取冷速速率，即還冷凍泵V2板換用戶冷機冰槽V1V3V4乙二醇泵4.4、大溫差差低溫供水水由于外融冰系統(tǒng)統(tǒng)可以提供供1—3℃的低溫水水，因而可可以將送風(fēng)風(fēng)溫度降低低到6-10℃，實現(xiàn)低低溫送風(fēng)。降低風(fēng)機與風(fēng)管管的一次投投資，從而而使整個空空調(diào)系統(tǒng)的的投資小于于常規(guī)系統(tǒng)統(tǒng)。降低樓層高度，使使建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)、維護結(jié)結(jié)構(gòu)及其他他建筑體系系造價有顯顯著降低。降低房間相對濕濕度，改善善熱舒適性性，在較低低相對濕度度條件下，人人感到較涼涼快舒適。降低風(fēng)機的電耗耗達30—40%，從而進進一步降低低系統(tǒng)運行行費用。降低空調(diào)病的發(fā)發(fā)生率，因因而有“綠色空調(diào)”之稱。4.5、蓄冰蓄蓄熱結(jié)合系系統(tǒng)為了更好的解決決空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)冷熱源運運行費用問問題，將夏夏季蓄冰和和冬季蓄熱熱相結(jié)合，形形成經(jīng)濟合合理的蓄能能系統(tǒng)。在在該系統(tǒng)中中分別設(shè)有有制冷機和和電熱鍋爐爐，蓄冰槽槽和蓄熱水水池合成一一體或者相相互獨立。運運行中分別別通過夏季季板換和冬冬季板換交交換出空調(diào)調(diào)冷凍水和和空調(diào)熱水水。系統(tǒng)原原理圖如下下：蓄能池制冷機P1V1V2V蓄能池制冷機P1V1V2V3V5P3P2V4電鍋爐夏季板換P4空調(diào)供水空調(diào)回水V6冬季板換五、系統(tǒng)設(shè)計蓄能空調(diào)系統(tǒng)的的設(shè)計可按按以下六步步進行：1、確定典型設(shè)計計日的空調(diào)調(diào)冷/熱負荷；；2、確定蓄能系統(tǒng)統(tǒng)的形式和和運行策略略；3、確定制冷主機機/電熱鍋爐爐和蓄能裝裝置的容量量；4、選擇其他配套套設(shè)備；5、編制蓄能周期期逐時運行行圖；6、經(jīng)濟分析，通通過裝置設(shè)設(shè)備費與運運行費的計計算，求得得與常規(guī)空空調(diào)系統(tǒng)相相比的投資資回收期。5.1、典型設(shè)計計日負荷常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)是是依據(jù)設(shè)計計日峰值負負荷（最大大負荷）確確定冷熱源源大小和空空調(diào)設(shè)備；；而蓄能空空調(diào)系統(tǒng)則則需要根據(jù)據(jù)典型設(shè)計計日的總負負荷、逐時時負荷分布布和運行策策略（即全負負荷蓄冷/熱還是部部分負荷蓄蓄冷/熱）來設(shè)設(shè)計。因此此，設(shè)計時時，應(yīng)能比比較準確地地提供典型型設(shè)計日峰峰值負荷和和逐時負荷荷分布。典型設(shè)計日的逐逐時負荷應(yīng)應(yīng)根據(jù)典型型設(shè)計日氣氣象數(shù)據(jù)，建建筑維護結(jié)結(jié)構(gòu)、人流流、內(nèi)部設(shè)設(shè)備以及運運行制度，采采用動態(tài)負負荷計算法法計算。在在初步設(shè)計計過程種，可可采用系數(shù)數(shù)法或平均均法，根據(jù)據(jù)峰值負荷荷估算典型型設(shè)計日逐逐時負荷或或典型設(shè)計計日總負荷荷。根據(jù)典典型設(shè)計日日的空調(diào)日日總負荷，依依次可以進進行蓄冰系系統(tǒng)的方案案設(shè)計或初初步設(shè)計，確確定制冷主主機/電熱鍋爐爐和蓄冰槽槽/蓄熱水池池容量。5.2、主要設(shè)備備容量的確確定由于部分負荷蓄蓄冰方式可可以削減空空調(diào)制冷系系統(tǒng)高峰耗耗電量，而而且初投資資比較低，所所以目前多多采用這種種。確定部部分負荷蓄蓄冰系統(tǒng)的的裝置容量量時，思路路應(yīng)為：充充分發(fā)揮制制冷主機的的作用，使使其晝夜運運行，以達達到制冷主主機裝機容容量為最小小。這樣，最最佳平衡計計算式應(yīng)為為：式中：qc以空調(diào)工工況為基點點時的制冷冷機制冷量量，kW或RT；Qs--蓄冰槽容量，kkWh或RTH；n1--白天制冷主機在在空調(diào)工況況下的運行行小時數(shù)；；n2--夜間制冷主機在在蓄冰工況況下的運行行小時數(shù)；；Cf--冷水機組系數(shù)，即即冷水機組組蓄冰工況況制冷能力力與空調(diào)工工況制冷能能力的比值值。對于特特定制冷機機，其系數(shù)數(shù)取決于蓄蓄冰工況下下的溫度，如如：制冰溫溫度為-6℃時，一般般活塞式與與離心式制制冷機約為為0.600；螺桿式式制冷機約約為0.665，它取取決于制冷冷工況下的的溫度條件件。5.2.1、制冷冷主機的選選擇蓄冰空調(diào)系統(tǒng)用用冷水機組組需要適應(yīng)應(yīng)空調(diào)工況況和蓄冰工工況，故常常稱之為雙雙工況冷機機，可供選選擇的類型型有活塞式式冷水機組組、螺桿式式冷水機組組和二級以以上離心式式冷水機組組。同時，在設(shè)計蓄蓄冰空調(diào)系系統(tǒng)時還應(yīng)應(yīng)注意冷水水機組在不不同工況運運行時的制制冷量變化化。一般情情況，制冷冷量變化如如下：對于空調(diào)工況，空空調(diào)用供水水溫度7℃，冷卻水水進水溫度度為32℃時，采用用體積濃度度25-330%乙二醇水水溶液為載載冷劑時，其其制冷量約約為以水為為載冷劑97%。冷卻水進水溫度度每降低（或或增加）1℃，機組制制冷量約增增加（或降降低）1.3%?？照{(diào)用供水溫度度每降低1℃，機組制制冷量的降降低量為：：活塞式與與離心式機機組約為3%，螺桿機機組約為22.6%。、蓄蓄冰裝置的的選擇選定蓄冰裝置的的容量以前前，首先確確定蓄冰系系統(tǒng)的形式式、典型設(shè)設(shè)計日峰值值小時負荷荷、載冷劑劑流量以及及制冷主機機和蓄冰槽槽的進出口口溫度。其其次，根據(jù)據(jù)逐時所需需取冷量以以及空調(diào)供供回水溫度度，計算蓄蓄冰槽逐時時進出口水水溫度。再再次，根據(jù)據(jù)所選定的的蓄冰槽形形式及可能能的總?cè)±淅淞坑嬎闼栊畋鄄鄣男吞柡秃团_數(shù)。最最后，校核核所選定的的裝置能否否滿足逐時時所需取冷冷量和取冷冷供水溫度度。5.2.3、蓄蓄熱裝置容容量的確定定對于在我國南方方地區(qū)的普普通寫字樓樓、商場等等建筑冬季季夜間基本本沒有熱負負荷，熱負負荷基本集集中在辦公公期間。由由于逐時熱熱負荷較小小，冬季采采用全負荷荷蓄熱的方方式更合理理。而北方方地區(qū)，夜夜間一般不不允許停止止供暖，但但對于商業(yè)業(yè)建筑允許許適當減供供，常采用用以削減高高峰負荷為為目的的部部分蓄熱，主主要用來削削高峰的系系統(tǒng)。根據(jù)據(jù)熱負荷計計算方式，算算出冬季逐逐時熱負荷荷和全日總總熱負荷。A、電熱鍋爐選擇擇全蓄熱系統(tǒng)：電電熱鍋爐夜夜間利用低低谷電蓄存存的熱量全全部用于白白天空調(diào)供供熱電熱鍋爐的計算算公式如下下：式中：QL——電熱鍋爐爐的容量 QZ—設(shè)計日全日熱負負荷總量 T設(shè)計日日夜間低谷谷小時數(shù) N1蓄熱系統(tǒng)統(tǒng)熱損失。取0.92-0.95部分蓄熱系統(tǒng)：：低谷電蓄蓄存的熱量量只占白天天空調(diào)供熱熱的一部分分，不足部部分由電鍋鍋爐來直供供，此時的的電鍋爐要要根據(jù)實際際情況來確確定。全蓄熱系統(tǒng)的運運行費用最最低，但要要求配置的的電鍋爐及及蓄熱槽初初投資較大大，部分蓄蓄熱系統(tǒng)的的運行費用用較前者稍稍多，但其其配置的電電鍋爐及蓄蓄熱槽較小小，初投資資也較前者者小。B、蓄熱槽的大小小確定用于蓄存熱水的的水槽稱之之為蓄熱槽槽，蓄熱槽槽內(nèi)的水溫溫一般要低低于95℃。蓄熱槽的有關(guān)尺尺寸計算如如下：式中： V蓄熱槽槽的體積，m3 Vw蓄熱槽槽的有效蓄蓄水量，m3 Qx蓄熱槽槽的蓄熱量量，kWhhΔT蓄熱槽槽的蓄熱溫溫差，℃ C水水的比熱，4.1844KJ/KKg·℃ρ水的密密度，1003Kg/mm3蓄熱槽一般有兩兩種做法，一一種是金屬屬槽結(jié)構(gòu)，可可做成外保保溫的形式式，另一種種是混凝土土池結(jié)構(gòu)，可可做成內(nèi)保保溫的形式式。和水蓄冷一樣，蓄蓄熱槽內(nèi)也也要加布水水器，布水水器要按照照弗蘭克準準則來設(shè)計計，即采用用分層蓄熱熱技術(shù)，這這樣才可以以充分利用用蓄熱溫差差。C、蓄能槽夏季用于蓄冷水水（或蓄冰冰），冬季季又用于蓄蓄熱水的水水槽稱之為為蓄能槽。蓄蓄能槽的結(jié)結(jié)構(gòu)，特別別是蓄冰和和蓄熱相結(jié)結(jié)合的蓄能能槽的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計比較較復(fù)雜，要要考慮諸多多因素，如如：蓄能槽槽保溫形式式的選擇，蓄蓄冷蓄熱時時水位的變變化等。無論是蓄熱槽還還是蓄能槽槽，水處理理是運行中中很重要的的環(huán)節(jié)，要要確保達到到水的軟化化指標，否否則對于電電鍋爐的壽壽命和冰盤盤管的換熱熱將產(chǎn)生重重要影響。另外，蓄能槽內(nèi)內(nèi)部鋼盤管管僅占蓄水水體積的5%左右。在在確定水的的實際容積積時應(yīng)予以以考慮。經(jīng)經(jīng)試驗證明明，鋼盤管管的存在對對于水的分分層不會產(chǎn)產(chǎn)生影響。5.3、管道系系統(tǒng) 管道系統(tǒng)閥門的的密封性良良好，不應(yīng)應(yīng)有內(nèi)漏或或外漏。泵泵的軸封密密封性要好好，乙二醇醇水溶液管管道不允許許采用鍍鋅鋅鋼管。 施工時應(yīng)特別注注意管道內(nèi)內(nèi)部清潔，以以防造成板板式換熱器器或蓄冰盤盤管堵塞。施施工完畢應(yīng)應(yīng)仔細清洗洗管道系統(tǒng)統(tǒng)，清除鐵鐵銹及其他他雜物。 蓄冰槽中的水質(zhì)質(zhì)也須重視視。雖然在在冰點附近近，水的結(jié)結(jié)垢和腐蝕蝕作用均很很小，一般般不需要水水處理。但但是，要注注意控制藻藻類的生長長和鐵細菌菌的擴展。乙二醇膨脹水箱箱與常規(guī)供暖和供供冷水系統(tǒng)統(tǒng)相同，在在閉式系統(tǒng)統(tǒng)最高點應(yīng)應(yīng)設(shè)置膨脹脹箱，膨脹脹箱的體積積VE如下：式中： VS——在蓄冰期期最低溫度度T1條件下，系系統(tǒng)中載冷冷劑的體積積ρ1—T1條件下，載冷劑劑的密度，Kg/m3（可取T1=-7）ρ2—最高溫度條件下下，載冷劑劑的密度，Kg/m3（可取T2=30） a1—在T1狀態(tài)下，低液位位時，膨脹脹水箱的剩剩余空間，一一般取10%a2—在最高溫度下，高高液位時，膨膨脹箱上部部氣體空間間，一般可可取20%六、蓄能設(shè)計軟軟件6.1、蓄能軟件件開發(fā)目的的由清華大學(xué)空調(diào)調(diào)教研室聯(lián)聯(lián)合同方公公司開發(fā)的的蓄冰設(shè)計計軟件SODIISS旨在幫助助設(shè)計人員員快速完成成冰蓄冷設(shè)設(shè)計并提供供詳盡的設(shè)設(shè)計數(shù)據(jù)。6.2、蓄能軟件件功能設(shè)計人員根據(jù)建建筑物的原原始數(shù)據(jù),并將它輸輸入軟件,通過選擇擇蓄冰形式式等相關(guān)選選項,最終由設(shè)設(shè)計軟件選選擇各類設(shè)設(shè)備型號、系系統(tǒng)設(shè)計參參數(shù)等。與與眾不同的的是，該設(shè)設(shè)計軟件在在給出設(shè)計計結(jié)果的同同時，可為為用戶提供供一份系統(tǒng)統(tǒng)校核數(shù)據(jù)據(jù)，這樣根根據(jù)校核數(shù)數(shù)據(jù)可以完完全避免設(shè)設(shè)計選型不不當。設(shè)計計軟件的界界面如下：：主要設(shè)備選型參參數(shù)如下：：設(shè)計校核曲線如如下：七、蓄冰優(yōu)化控控制7.1、控制策略略類型常用的蓄冰控制制策略有三三種，即：：制冷機優(yōu)優(yōu)先、蓄冰冰槽優(yōu)先、優(yōu)優(yōu)化控制。制冷機優(yōu)先：就就是盡量使使制冷機滿滿負荷供冷冷，只有當當空調(diào)冷負負荷超過制制冷主機的的供冷能力力時，才啟啟用蓄冰槽槽，使其承承擔(dān)不足部部分。這種種控制策略略實施簡單單，運行可可靠，但是是，蓄冰槽槽使用率很很低，不能能有效地削削減峰值用用電，節(jié)約約運行費用用。蓄冰槽優(yōu)先：就就是盡量發(fā)發(fā)揮蓄冰槽槽的供冷能能力，只有有在蓄冰槽槽不能完全全負擔(dān)負荷荷時，才啟啟用制冷主主機供冷，以以解決不足足部分。這這種控制策策略既要保保證彌補最最大負荷時時冰槽供冷冷能力的不不足，又要要保證全天天逐時冷負負荷的需要要，因此，實實施頗為復(fù)復(fù)雜，很難難保證下午午冷負荷高高峰時的需需求。在電電力晚高峰峰時，冰槽槽內(nèi)沒有存存冰量，系系統(tǒng)必須由由制冷機供供冷，因此此運行費用用較高。優(yōu)化控制：根據(jù)據(jù)電價政策策，最大限限度的發(fā)揮揮蓄冰槽作作用，使用用戶支付的的電費最少少（其控制制思路詳見見后述），優(yōu)優(yōu)化控制策策略對于非非典型設(shè)計計日具有頗頗大的經(jīng)濟濟性。在春春秋季白天天可以只用用蓄冰槽供供冷完全可可以滿足要要求。根據(jù)據(jù)分析，在在目前的電電價政策下下，采用優(yōu)優(yōu)化控制比比采用冷機機優(yōu)先控制制，可以節(jié)節(jié)省運行費費用20%以上。7.2清華同方優(yōu)化控控制、優(yōu)優(yōu)化控制軟軟件思路清華同方的蓄能能控制均采采用優(yōu)化控控制的思想想，專項開開發(fā)的優(yōu)化化控制軟件件已經(jīng)廣泛泛應(yīng)用于國國內(nèi)許多大大型蓄能系系統(tǒng)工程中中。傳統(tǒng)的的蓄能控制制思路的實實現(xiàn)方式是是基于神經(jīng)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)復(fù)雜算法。同同方蓄能軟軟件控制思思路的實現(xiàn)現(xiàn)方式是以以數(shù)據(jù)庫技技術(shù)為核心心，并提出出典型負荷荷和標準運運行模式概概念，從而而做到工程程上的可靠靠性和經(jīng)濟濟上的最優(yōu)優(yōu)性。同時時優(yōu)化控制制軟件能夠夠提供需供供當天的逐逐時負荷曲曲線和逐時時運行費用用，使得用用戶對于優(yōu)優(yōu)化控制所所達到的控控制效果一一目了然。下圖是冰蓄冷系系統(tǒng)控制思思路：外溫預(yù)測負荷預(yù)測系統(tǒng)能耗模型外溫預(yù)測負荷預(yù)測系統(tǒng)能耗模型最優(yōu)控制策略逐時外溫自學(xué)習(xí)估計與預(yù)測、優(yōu)優(yōu)化控制軟軟件內(nèi)容蓄能控制軟件共共包括三個個部分：中中央站后臺臺程序(即優(yōu)化控控制軟件))、中央站站前臺程序序、現(xiàn)場控控制機程序序。優(yōu)化控控制軟件為為蓄能控制制系統(tǒng)的核核心，它負負責(zé)負荷在在線預(yù)測及及負荷優(yōu)化化分配，并并實時地把把重要控制制信息如模模式(蓄冰、冰冰供、冷供供、聯(lián)供))及開機臺臺數(shù)(1臺、2臺……)等送給前前臺程序及及現(xiàn)場控制制機。中央央站前臺程程序提供蓄蓄能控制系系統(tǒng)的圖形形界面，并并有打印報報表、歷史史數(shù)據(jù)等多多項功能。現(xiàn)現(xiàn)場控制機機程序負責(zé)責(zé)各參數(shù)值值的監(jiān)測及及各控制設(shè)設(shè)備的開關(guān)關(guān)啟停?？刂葡到y(tǒng)示意圖圖優(yōu)化控制軟件優(yōu)化控制軟件ICE前臺控制軟件RHM下位機控制軟件RH4.0、優(yōu)優(yōu)化控制操操作界面、蓄蓄能優(yōu)化控控制軟件功功能清華同方蓄能優(yōu)優(yōu)化控制軟軟件的操作作系統(tǒng)是清清華同方公公司新推出出的新型集集散控制系系統(tǒng)RH-22000。該控制制軟件可以以實現(xiàn)：故故障報警、故故障分析、打打印報表、歷歷史數(shù)據(jù)、與與其他控制制系統(tǒng)兼容容、搭乘IInterrnet等等多種功能能。搭乘Interrnet：：RH-22000控制系統(tǒng)統(tǒng)采用了“面向?qū)ο蟆钡目刂破髌鹘Y(jié)構(gòu)新概概念，大大大降低了用用戶技術(shù)人人員對該控控制系統(tǒng)進進行二次開開發(fā)的難度度。該控制制系統(tǒng)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層層采用了美美國作為建建筑自動化化通訊標準準的BACneet協(xié)議，可可與任何符符合此標準準的控制系系統(tǒng)與設(shè)備備進行信息息交換。該該控制系統(tǒng)統(tǒng)的監(jiān)控管管理機（PC機）中的的人機交換換界面采用用標準的WWW瀏覽器httml界面面描述語言言，這使得得RH-22000可直接搭搭乘Interrnet網(wǎng)網(wǎng)，實現(xiàn)本本地和異地地的檢測控控制管理。在在該控制系系統(tǒng)和Interrnet網(wǎng)網(wǎng)之間插入入了我公司司自行研制制并通過國國家檢測的的金融IC卡作為操操作人員的的權(quán)限認證證，確保直直接搭乘Interrnet網(wǎng)網(wǎng)的安全性性。該控制制系統(tǒng)的硬硬件采用高高可靠設(shè)計計，DCU中每個模模塊均獨立立供電，允允許模塊帶帶電插拔，所所有模塊的的每一對外外連接均插插入了光電電隔離使該該控制系統(tǒng)統(tǒng)具有很高高的抗干擾擾能力。八、系統(tǒng)安裝8.1、冰槽安安裝整體式冰槽和現(xiàn)現(xiàn)場砌筑的的混凝土槽槽體，都要要求地面平平整、水平平度好。在在冰槽下砌砌高100mmm的水平基基礎(chǔ)，必須須能承受槽槽體的運行行重量，在在槽基附近近應(yīng)有排水水溝、上水水管。槽間間距及槽與與墻的距離離，不得小小于400mmm。槽頂與與天花板至至少保持11.0—1.5米的的距離，以以滿足接管管與安裝的的要求；如如果是混凝凝土槽，則則要求槽上上空間尺寸寸適當加大大，以滿足足冰盤管的的整體吊裝裝。詳見下下圖。若選選用現(xiàn)場拼拼裝式箱體體，詳細要要求另行與與廠家聯(lián)系系。1000-1500mm1000-1500mm水平基礎(chǔ)400mm400mm400mm8.2、配管乙二醇水溶液流流經(jīng)的管道道，安裝前前應(yīng)進行清清洗，安裝裝過程中不不得有焊渣渣等雜物進進入，以免免堵塞蓄冰冰盤管。各各種型號蓄蓄冰槽的配配管均集中中在槽體的的一端，具具體配管管管徑隨冰槽槽容量不同同而不同。各各蓄冰槽之之間應(yīng)保持持并聯(lián)，蓄蓄冰槽連接接管進入蓄蓄冰槽前應(yīng)應(yīng)設(shè)旁通管管，以備管管路系統(tǒng)安安裝后的試試壓與清洗洗。凡管內(nèi)內(nèi)要通過乙乙二醇水溶溶液的管線線，不宜采采用鍍鋅管管及其管道道配件。所所配用的閥閥門不能發(fā)發(fā)生內(nèi)滲漏漏。8.3、管路的的試壓和清清洗系統(tǒng)內(nèi)部的主要要設(shè)備，如如制冷機、板板式換熱器器和蓄冰槽槽內(nèi)的蓄冰冰盤管，在在出廠之前前都已經(jīng)過過試壓檢驗驗，且內(nèi)部部已處理干干凈。不能能在系統(tǒng)安安裝后于管管路一起進進行試壓和和清洗。按照設(shè)計要求的的管路系統(tǒng)統(tǒng)所應(yīng)該承承受的運行行壓力，依依據(jù)有關(guān)規(guī)規(guī)范進行水水壓試驗。對管路系統(tǒng)進行行嚴格的清清洗。用清水在管路系系統(tǒng)循環(huán)運運行1—2小時，然然后在最低低位排空將濃度為10克克/升的六偏偏磷酸納溶溶液注入管管路系統(tǒng)，在在系統(tǒng)內(nèi)循循環(huán)流動2小時以上上，然后排排空。用清水注入系統(tǒng)統(tǒng)多次清洗洗，直至管管路狀況令令人滿意為為止。8.4、系統(tǒng)保保溫與灌液液試運行在整個管道系統(tǒng)統(tǒng)完成試壓壓和清洗后后，即可以以進行保溫溫工作。蓄冰空調(diào)系統(tǒng)的的保溫非常常重要，除除制冷機、板板式換熱器器及成品蓄蓄冰槽都有有各自保溫溫外，現(xiàn)場場安裝的管管道、閥門門、泵體等等均需加外外保溫層，希希望所選用用的保溫材材料不僅要要滿足防火火要求，而而且要滿足足不吸水、不不滲水等要要求。嚴禁禁在管道與與設(shè)備外表表面出現(xiàn)結(jié)結(jié)露甚至結(jié)結(jié)冰等現(xiàn)象象，以減少少蓄冷系統(tǒng)統(tǒng)的冷損失失，確保供供冷效果。為了充注乙二醇醇溶液，應(yīng)應(yīng)在其膨脹脹水箱旁另另設(shè)容器，將將溶液濃度度預(yù)先調(diào)配配好，用泵泵通過膨脹脹水箱慢慢慢注入整個個管路。在在使用蓄冰冰系統(tǒng)之前前，應(yīng)保證證系統(tǒng)空運運行4小時以上上，以便將將系統(tǒng)內(nèi)的的空氣完全全排出，之之后方可投投入試運行行。在運行過程中，應(yīng)應(yīng)檢查所有有儀表和傳傳感器的信信號是否正正確，閥門門的動作是是否靈敏，全全系統(tǒng)中有有無漏水和和凝水的現(xiàn)現(xiàn)象出現(xiàn)，自自控系統(tǒng)的的配合正常常與否等等等，待一切切工作完成成之后，方方可運行投投入正式運運行。九、清華同方蓄蓄冰空調(diào)工工程9.1、蓄能工工程匯總序號工程名稱