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關(guān)于綜合運(yùn)用局部和整體儲(chǔ)存方式的儲(chǔ)冰系統(tǒng)的應(yīng)用摘要對(duì)于兩個(gè)已知的部分和整體儲(chǔ)能戰(zhàn)略來(lái)說(shuō)，復(fù)合系統(tǒng)是一種新型的蓄熱方式。結(jié)果表明。在滿(mǎn)足相同的冷負(fù)荷時(shí)，復(fù)合系統(tǒng)比局部系統(tǒng)需要更大尺寸制冷機(jī)。我們采用Fp和Ff這兩個(gè)系數(shù)乘以日平均冷負(fù)荷，來(lái)確定冷水機(jī)組最佳尺寸。這些因素適用于任何冷負(fù)荷，并且正在研究在給定冷水機(jī)組冷凝和蒸發(fā)條件下的使用情況。在峰值變化的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)這些因素。發(fā)現(xiàn)聯(lián)合儲(chǔ)能策略要求冷水機(jī)組的型號(hào)隨著電高峰期的降低而減小。因此，當(dāng)聯(lián)合系統(tǒng)作為部分儲(chǔ)能策略開(kāi)始運(yùn)行，對(duì)于這項(xiàng)新戰(zhàn)略聯(lián)合冷水機(jī)組在用電高峰期的型號(hào)被發(fā)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：冰蓄冷系統(tǒng)1.導(dǎo)言蓄熱是暫時(shí)將溫度偏高或偏低的能源存起來(lái)以供日后使用。空調(diào)系統(tǒng)的蓄熱裝置表現(xiàn)為兩種負(fù)荷方式，局部負(fù)荷和整體負(fù)荷。就某一方式而言，研究主要集中在與常規(guī)的制冷系統(tǒng)比較，能夠節(jié)約的制冷機(jī)的空間大小。先前，已對(duì)局部和整體儲(chǔ)存方式進(jìn)行了分別研究，結(jié)論表明，在相同的冷卻負(fù)荷下，采用局部?jī)?chǔ)存方式的制冷機(jī)，其所需容積要小于采用整體儲(chǔ)存方式的制冷機(jī)。本文中，采用了一種新的方式，并集中研究了所需制冷機(jī)的大小。此為同時(shí)運(yùn)用了局部和整體負(fù)荷的復(fù)合系統(tǒng)。因此，在新的復(fù)合系統(tǒng)中，有兩套制冷機(jī)。第一套作為局部系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行，第二套作為整體系統(tǒng)只在非高峰時(shí)段運(yùn)行，以配合第一套滿(mǎn)足冷卻負(fù)荷及控制蓄熱裝置。本研究的目的是尋找在復(fù)合系統(tǒng)中制冷機(jī)大小的最優(yōu)值，并與峰值時(shí)段的局部運(yùn)行方式進(jìn)行比較，以達(dá)到滿(mǎn)足同一冷卻負(fù)荷的目標(biāo)。同時(shí)，還研究制冷機(jī)大小最優(yōu)值與冷卻負(fù)荷之間的決定關(guān)系。為闡明復(fù)合制冷系統(tǒng)的優(yōu)越性，對(duì)三幢大小不一，冷卻負(fù)荷各不相同的建筑物作了分別研究。2.理論

2.1.假設(shè)

本研究中，假設(shè)條件如下：

1）風(fēng)冷冷水機(jī)組與往復(fù)式壓縮機(jī)。

2）蒸發(fā)壓力和溫度的常數(shù)。

3）離開(kāi)冷凝器和進(jìn)入膨脹閥的制冷劑是飽和液體。

4）從蒸發(fā)器進(jìn)入縮機(jī)的制冷劑氣體是飽和的。

5）使用R-22制冷劑。2.2.常規(guī)制冷系統(tǒng)機(jī)組為闡明蓄熱系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，必須確定應(yīng)用常規(guī)系統(tǒng)的制冷機(jī)的容量以進(jìn)行比較。在實(shí)踐中，根據(jù)例一、二、三的最大冷卻負(fù)荷，即分別是28.67，21.82和22.13KW，來(lái)選擇相應(yīng)2.3.復(fù)合系統(tǒng)在局部式和整體式兩套制冷機(jī)同時(shí)運(yùn)行的復(fù)合系統(tǒng)中，找出在一系列條件下能夠滿(mǎn)足冷卻負(fù)荷的最小型號(hào)的制冷機(jī)是很重要的。這些條件包括蒸發(fā)和凝結(jié)的壓力和溫度，以及僅有局部式冷水機(jī)組在持續(xù)運(yùn)行的峰值時(shí)段的小時(shí)數(shù)。本文計(jì)算出合適的制冷機(jī)的最小值，過(guò)程如下：首先作關(guān)于局部式制冷機(jī)大小的最初假設(shè)。假設(shè)的制冷機(jī)大小應(yīng)在某種程度上與冷卻負(fù)荷相關(guān)。冷卻負(fù)荷的兩個(gè)值，即最大值和平均值。因此，最初的局部式制冷機(jī)大小應(yīng)為平均冷卻負(fù)荷乘以一個(gè)確定的，任意選取的系數(shù)（Fp）。使用空氣制冷機(jī)時(shí)，其凝結(jié)溫度隨入口周?chē)拇髿鉁囟茸兓?。因此，?dāng)達(dá)到最大冷卻負(fù)荷時(shí)，最初的局部式制冷機(jī)大小將取決于凝結(jié)溫度。制冷機(jī)的容量持續(xù)變化，形成在不同的凝結(jié)溫度條件下的日循環(huán)周期。關(guān)于日循環(huán)冷卻負(fù)荷和局部式制冷機(jī)的日容量之間的差異在整體式制冷機(jī)這里找到了答案。整體式制冷機(jī)的大小假設(shè)等于平均冷卻負(fù)荷乘以系數(shù)（Ff）并應(yīng)該等于上文提到的差異。如果不滿(mǎn)足本條件，則選區(qū)另一系數(shù)（Ff）。復(fù)合式制冷機(jī)的大小，通過(guò)以上假設(shè)的（Fp）和計(jì)算的（Ff）取得的，不一定是最優(yōu)值。因此，重復(fù)以上程序，改變系數(shù)（Fp）直到制冷機(jī)尺寸的最小值。為明確在各峰值時(shí)段制冷機(jī)尺寸的最優(yōu)值和冷卻負(fù)荷間的變化關(guān)系，在各時(shí)段重復(fù)上述步驟（始于6點(diǎn)止于零點(diǎn)），將獲得各峰值時(shí)段制冷機(jī)尺寸的最優(yōu)值。2.4.計(jì)算過(guò)程在計(jì)算前應(yīng)首先確定部分儲(chǔ)能策略冷水機(jī)組的尺寸。假定它應(yīng)承擔(dān)的負(fù)荷的大?。ǎ┑扔谄骄湄?fù)荷（）乘以三種情況中任意一個(gè)選擇因子（）。參考（1）闡述了空氣冷卻冷凝器的評(píng)價(jià)是基于進(jìn)入冷卻盤(pán)管的干球溫度和相應(yīng)壓力下的冷凝溫度的溫差。冷卻盤(pán)管入口空氣溫度是典型的巴格達(dá)地區(qū)在7月21日的溫度。參考[2]指出，采用冰蓄冷的制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度介于-4℃和-12℃。在這項(xiàng)研究中定為-8℃。因此，應(yīng)根據(jù)等式（1）來(lái)計(jì)算發(fā)生在日循環(huán)最高冷凝溫度下的總負(fù)荷。因此根據(jù)如上所述蒸發(fā)溫度和局部機(jī)組壓縮機(jī)的容量來(lái)在往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率最低時(shí)壓縮比最高的。參考文獻(xiàn)[3]闡述了容積效率與現(xiàn)代以R12和R22做為制冷劑的高效壓縮機(jī)的壓縮比成反比例。

單位制冷量的計(jì)算可以由公式計(jì)算得到，日制冷量由單位制冷的總和求得，依據(jù)公式（3）

如果日循環(huán)的總冷負(fù)荷可以通過(guò)單位時(shí)間制冷量的逐項(xiàng)相加

有公式（5）而求得，那么應(yīng)該從全部?jī)?chǔ)能戰(zhàn)略中冷水機(jī)組的負(fù)荷（）減去的冷負(fù)荷等于每日總冷負(fù)荷由公式（5）計(jì)算得到的和從部分蓄冷機(jī)組中除去有公式（4）求的總的熱負(fù)荷

現(xiàn)在使用上述相同的計(jì)算方法來(lái)確定整體儲(chǔ)能策略中冷水機(jī)組的型號(hào)。這個(gè)計(jì)算過(guò)程應(yīng)該從確定全部?jī)?chǔ)能了水機(jī)組型號(hào)開(kāi)始。這我們可以基于最大的冷凝溫度來(lái)完成假設(shè)這一機(jī)組的大?。≦sf）等于平均冷負(fù)荷（qav）乘以因數(shù)（Ff）

全面戰(zhàn)略壓縮機(jī)容量有公式（8確定）

而每小時(shí)制冷量有公式（9）確定因此，運(yùn)行在峰谷時(shí)段的機(jī)組的總?cè)萘康扔趩挝粫r(shí)間機(jī)組容量的總和，有公式（9）計(jì)算得到在n1和n2代表非高峰期間的全部戰(zhàn)略機(jī)組運(yùn)行的開(kāi)始和結(jié)束。有公式（10）所計(jì)算的結(jié)果必須等于有公式（6）計(jì)算得到的，

否則我們應(yīng)該選擇另外的系數(shù)（Ff）和重復(fù)公式（7）到公式（10）計(jì)算步驟。一旦此條件是滿(mǎn)足了聯(lián)合戰(zhàn)略機(jī)組的容量等于部分和全面戰(zhàn)略冷水的容量時(shí)，可以用公式（11）或（12）來(lái)表示或在這個(gè)階段它可以理解為，對(duì)于一個(gè)鑒于在高峰期和初步選擇的在公式（1中使用）因素（Fp），由公式（11）和（12）確定的聯(lián)合戰(zhàn)略機(jī)組大小可能不是最佳型號(hào)。因此一個(gè)通過(guò)改變公式（1）中的因數(shù)（Fp）迭代程序技術(shù)被發(fā)現(xiàn)。給定一個(gè)新的值（Fp），整體計(jì)算程序由公式（1）到公式（12）重復(fù)計(jì)算。迭代過(guò)程將持續(xù)到聯(lián)合系統(tǒng)機(jī)組大小最低限度高峰時(shí)間（h）圖.1.隨著峰值的變化聯(lián)合冷水機(jī)組的最佳容量曲線圖

在滿(mǎn)足相同的冷負(fù)荷的情況下聯(lián)合系統(tǒng)和常規(guī)系統(tǒng)的百分比降低，有公式（13）確定

當(dāng)上述計(jì)算和迭代完成了一定的高峰期，然后另一個(gè)高峰是用相同整個(gè)程序都重復(fù)一次。

3.結(jié)果和討論

最佳機(jī)組大小應(yīng)該結(jié)合列于表1和繪制的圖1研究建筑物的三個(gè)案例，由公式（11）計(jì)算來(lái)確定。表1.在不同的峰值期聯(lián)合儲(chǔ)能系統(tǒng)機(jī)組的最佳的型號(hào)峰值數(shù)據(jù)機(jī)組的容量（Kw）平均冷負(fù)荷（Kw）0123456案例120.5020.5220.5720.6520.7420.8621.0628.6724.29案例215.7615.7715.8115.8715.9416.0416.1521.8218.67案例316.0116.0216.0516.1116.2016.2816.422.1318.96圖.2.變化的大小減少百分之制冷機(jī)結(jié)合系統(tǒng)的高峰期。這個(gè)插圖顯示了從6到0不同峰值時(shí)最佳機(jī)組大小的變化情況。傳統(tǒng)系統(tǒng)機(jī)組大小依據(jù)三個(gè)建筑物案例和相應(yīng)的平均冷負(fù)荷，在同一個(gè)表進(jìn)行比較。

結(jié)果表明，聯(lián)合系統(tǒng)最佳冷水機(jī)組的大小隨著峰值的降低而減少。在滿(mǎn)足冷負(fù)荷的情況下，冷水機(jī)組的最小型號(hào)出現(xiàn)在峰值接近零的時(shí)候。零峰值表示，在整個(gè)日循環(huán)中只有部分系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行。

圖2表明聯(lián)合系統(tǒng)機(jī)組的大小和傳統(tǒng)系統(tǒng)機(jī)組的大小的百分比時(shí)隨著峰值的減低而減小。這個(gè)數(shù)字顯然結(jié)果表明，減少百分比最大的值出現(xiàn)在零上峰時(shí)。這一數(shù)字也表明，百分比削減對(duì)所有的案例都幾乎相同。

在不同峰值時(shí)系數(shù)Fp和Ff值列于表2中。這些值乘以平均冷負(fù)荷就得到在一個(gè)給定的峰值時(shí)最小的制冷機(jī)組的型號(hào)制。這個(gè)值可以由公式（12）求得。這些因素的任何更改都會(huì)導(dǎo)致聯(lián)合系統(tǒng)中表2在不同的在高峰時(shí)段部分和全面系統(tǒng)儲(chǔ)能的系數(shù)峰值點(diǎn)FpFf60.770.09550.7820.07740.7820.0630.8060.04420.8180.02910.8320.01300.8450.00冷水機(jī)組大小的改變。有意思的是我們可以看到，在三個(gè)冷負(fù)荷冷不同的情況下，有相同的Fp和Ff的值出現(xiàn)在每個(gè)峰期間。從這些結(jié)果可以得出結(jié)論這些因素可以適用于其他任何冷負(fù)荷值，進(jìn)而找到所需的機(jī)組的最佳型號(hào)。在本研究中只要假設(shè)條件是相同的，這都是正確的。4、結(jié)論1）復(fù)合式系統(tǒng)的制冷機(jī)所需尺寸小于使用常規(guī)系統(tǒng)的制冷機(jī)。減幅約為28%