资源描述：
《冰蓄冷技术在地铁车站空调系统中应用的可行性分析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、冰蓄冷技术在地铁车站空调系统中应用的可行性分析摘 要:结合目前地铁车站自身的特点,通过技术经济比较分析地铁车站空调系统采用冰蓄冷技术,可以节省初期投资和运行电费。 关键词:冰蓄冷;地铁车站;可行性0 前言目前国内许多大中型城市实际处于“电力告急电量有余”的状态,即在高峰时段电力供应紧张,而综合当日其它时段全天的电量供应却相对宽裕。该时段宽裕的电量若不能得到有效地使用,实际造成了能源的浪费,从而最终导致经济损失。因此国家能源部门的指导方向是控制高峰时期的用电量,鼓励其他时段的电力消耗,争取将用电
2、低谷时期的电力填补高峰时期的电力不足,即“移峰填谷”。1 冰蓄冷空调系统的概述冰蓄冷空调系统是在空调负荷很低的时间制冰储存,在空调负荷高峰时化冰取冷,从而全部或局部转移制冷设备的运行时间,达到节能和节电的目的。冷水机组在全天的一部分时间里制冷满足空调负荷,一部分时间里制冰蓄冷能。2 地铁车站采用冰蓄冷空调系统的优点近几年我国轨道交通事业蓬勃发展,地铁电力耗能非常巨大,近几年我国出现电力危机的情况下,如何来保证轨道交通正常功能的同时,降低其大量的能源消耗、合理改变用电方式已成为迫切需要认真解决的问
3、题,而冰蓄冷空调正是应运而生的产物。与常规制冷系统相比,冰蓄冷具有以下优点:(1)均衡电力负荷,实现“削峰填谷”,有利于电网管理和充分利用能源。(2)减少地铁电力系统的总容量(空调制冷用电约占地铁总用电量的30%~40%),相应地减少了其它配套专业设备的初期投资和运行费用。(3)冰蓄冷系统始终处于满负荷运行状态,客观上提高了系统设备运行效率,避免了常规制冷系统长期处于“大马拉小车”的低效率运行现象,有利于降低能耗和运行成本。(4)在不降低其运行效率的情况下,冰蓄冷系统通过调整流过蓄冰罐的流量,容
4、易满足低负荷期间的供冷要求。同时也容易实现短时间内提供大于设计负荷的供冷量,以应付突发的高峰负荷和偶然的异常高温气候现象。(5)车站逐时负荷在24h中是不断变化的,地铁某典型车站的日负荷变化曲线如图1,从曲线可以看出,日负荷呈马鞍形分布,有早晚两个峰值(上下班高峰时间),采用常规制冷系统时,此时要求机组满负荷运转,而此时正值用电高峰时段,故常规制冷系统运营费用较高,且加剧了城市用电紧张的局面。而采用冰蓄冷系统可以有效地解决上述问题。3 冰蓄冷系统控制策略常用的冰蓄冷控制策略有3种形式:制冷机优先
5、、蓄冰槽优先以及优化控制。(1)制冷机优先:制冷机优先就是尽量让制冷机满负荷运行,如果冷负荷大于制冷机额定制冷量,完全靠融冰来负担不足的部分。这种方式的缺点是:在冷负荷较小时,冰槽使用率极低,不能有效的削减电负荷高峰和降低用户电费。3(2)蓄冰槽优先:蓄冰槽优先就是尽量利用蓄冰槽融冰来负担冷负荷,当冰槽不能完全满足负荷时,依靠制冷机来担负不足部分冷负荷。这种策略最大限度的利用蓄冰槽,但因要保证冷源能负担每天的峰值负荷,冰槽不能融冰太快,需要对负荷进行预测决定各时刻的最大融冰量,此刻控制策略实现起
6、来比较复杂,并非最经济的运行方式。(3)优化控制策略:优化控制策略等同于蓄冰槽优先,但又同时兼顾高峰融冰供冷要求,它通过计算机模拟将蓄冷量合理的分布于每小时,保证最大限度的节约电费。由于第3种控制策略既可以较大限度的利用冰槽供冷,同时又兼顾了高峰时刻的负荷要求,因此在实际应用中一般采用第3种控制策略。4 冰蓄冷空调系统与常规制冷系统的经济性比较地铁的车站大部分为地下车站,在夏季均要由冷水机组来制冷。下面以一典型的车站为例来做比较,其全天负荷分布曲线如下图2所示,其尖峰负荷为1790kW。(1)若
7、采用冰蓄冷空调系统来设计该车站的空调系统,则方案如下:由于部分负荷蓄冷可以有效的削减高峰负荷,且初投资也较低,故此处按部分负荷蓄冷来考虑。设计时考虑充分发挥制冷主机的作用,使其昼夜运行,晚上制冰,白天供冷,以达到制冷主机容量最小的目的。故根据该车站负荷的实际情况,选用2台标准工况制冷量为805kW的双工况冷水机组用于制冰和供冷,制冰时间为23:00~5:00,储冰量为6279kW。白天地铁运营时间,冷水机组制冷加融冰供冷。制冷系统的设备表1所示。 (2)若用常规制冷方式来设计该车站的空调系统,
8、则方案如下:为了满足尖峰负荷需要,选择2台标准工况冷量为1173kW的制冷机组,其主要设备的配置如表2所示。 (3)运行费用比较:该地区的分时电价为高峰时段(8:00~11:30,18:30~23:00)0.79元/度,平段(7:00~8:00,11:30~18:30)0.53元/度,低谷时段(23:00~7:00)0.28元/度,峰谷电价比为2.82:1。①冰蓄冷方案:晚上23:00~5:00主机全力制冰;05~23:00主机根据蓄冷空调的控制策略融冰加制冷。假设空调的年负荷系数为0.7。故
