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1、56FLUIDMACHINERYVol.31,No.2,2003文章编号:1005—0329(2003)02—0056—04冰蓄冷空调的运行模式及制冷主机容量确定庄友明(集美大学,福建厦门361021)摘 要:介绍了几种常见冰蓄冷空调系统的运行模式,通过理论推导,建立了适用于各种运行模式的制冷主机容量选型计算通式,通过对制冷负荷方程式的讨论,从节能的角度提出在冰蓄冷空调系统设计中,选择主机容量及确定运行模式时应遵循的几项原则。关键词:冰蓄冷空调;运行模式;主机容量;计算通式中图分类号:TB6文献标识码
2、:APerformancePatternsandRefrigerationCapacityDeterminationforIceStorageAirConditioningSystemZhuangYoumingAbstract:Thecommonperformancepatternsofice2storageairconditioningsystemisintroducedanddiscussed.Anequationforcalcu2latingtherefrigerationcapacityoft
3、hesystemcompressorisestablishedtheoretically.Fromthepointofviewofenergysaving,thepapersuggeststhatsomeprinciplesshouldbefollowedinthedesignforanice-storageairconditioningsystemKeywords:ice2storageairconditioning;performancepattern;refrigerationcapacity;
4、equation1 引言行模式和部分蓄冰运行模式两种。211 全量蓄冰运行模式冰蓄冷空调可以缓解本地区的电网高峰压全量蓄冰运行模式:制冷主机只负责在夜间力,从而减缓电力部门的扩容压力。由于制冷主电网低谷期制冰蓄冷,空调所需的所有负荷全部机可日夜运行,可以大大地减少主机容量及相应由冰的融化来提供。图1为全量蓄冰模式下制的电力配套设施;减少冷却塔配套容量和设备的冰、融冰冷负荷的时段分布示意图。使用空间。同时由于合理利用电网的分时差价制冷,可大幅度地降低了空调系统的电费,而且具有应急冷源的特点,停电时可利用
5、很少的自备电力启动水泵融冰供冷,进一步提高了空调系统的可靠性。但冰蓄冷空调系统的优化运行策略和优化控制方案等问题到目前为止还没有得到很好的解决。而设计中如何根据“优化”的原则选择合理的制冷主机容量也是一个亟待解决的重要问题。图1 全蓄冰模式空调负荷时段分布2 蓄冷空调系统的运行模式全量蓄冰空调系统由于所有冷负荷都在低谷电价时段制取,所以其运行电费最省,但由于设备一般可把冰蓄冷空调系统划分为全量蓄冰运的使用效率低(主机高峰期不运行),所需的主机收稿日期:2002—10—08©1995-2006Tsing
6、huaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2003年第31卷第2期 流 体 机 械 57和储冰器的容量较大。与主机配套的冷却水塔和器温度较高的回流,主机运行时的蒸发温度较高,电力设备也大,一次投资费用最多。因此全量蓄从而提高了制冷量和制冷系统的COP。冰空调系统在实际工程中较少采用。212 部分负荷蓄冰运行模式:制冷主机在夜间低谷段制取部分冷量,以冰的形式储存,在日间电力高峰期,由储冰器和制冷主机联合
7、供冷,以满足空调负荷的需要。蓄冰负荷占总负荷的比例,可由技术经济分析的评估结果来决定。图2是这种运行模式下制冷负荷的时段分布图,由于制冷主机在日间和夜间都在运行,设备的使用效率高,相对于全量蓄冰模式,主机和储冰器的容量最多可减少至近一半,由此可以实现最少的初期投资和最短的投资回收期。显然这种模式的运行电费比全量蓄冰模式高。在空调负荷需求量锐减的季节,为减少运行电费可把部分图3 并联循环回路冰蓄冷空调系统流程负荷蓄冰模式转化为全负荷蓄冰的运行模式。图2 部分蓄冷模式制冰和空调负荷的时段分布图4 制冷机置
8、于上游的串联单循环回路3 冰蓄冷空调系统及其多方式的运行流程冰蓄冷空调系统流程根据各种运行策略设计的冰蓄冷空调系统种类繁多,按制冷主机和储冰设备连接的情况可分为并联流程和串联流程两大类。图3为制冷主机与储冰设备并联的双泵流程系统,其可能的运行模式见表1。相对于并联系统,串联配置的冰蓄冷系统主机无论是满负荷或部分负荷运行都比较稳定,主机出口温度较高,从而运行效率也高,且较易实现对系统运行的自动控制。此外,串联流程的供、回液温差大,其溶液泵的电功率可相应减少