冰蓄冷空调技术_叶水泉.pdf

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1、制冷空调与电力机械RefrigerationAirConditioning蓄能技术讲座&ElectricPowerMachinery冰蓄冷空调技术叶水泉，方斌东（杭州华电华源环境工程有限公司，浙江杭州310012）摘要：本文介绍了冰蓄冷空调技术的基本原理、蓄冰模式及运行控制策略，直接蒸发和间接蒸发制冰设备及系统特点；通过工程应用实例分析了冰蓄冷空调技术的经济效益。关键词：冰蓄冷空调；原理；蓄冰模式；控制策略；蓄冰装置；制冰设备；设计；经济效益中图分类号:TU83文献标识码:A文章编号:1006-8449(2004)01-0072-081冰蓄冷空调基本原理现代城市的

2、用电状况是，一方面电力负荷急剧增运行10h左右，而且空调负荷逐日、逐时不均匀。图1长；另一方面电量增长却相对滞后，电网负荷率不断下中A部分为某建筑物设计日的空调负荷图，如果不采用降。一般在白天出现用电高峰，供电能力不足，为满足蓄冷系统，制冷机组的制冷量应满足瞬时最大负荷高峰用电不得不新建电厂，而在夜间的用电低谷时段却qmax。当采用蓄冷系统时，有两种模式，即全量蓄冷与又有电送不出、电厂在低负荷下低效率运转。人们采用分量蓄冷。全量蓄冷将电网高峰期空调所需要的负荷全各种办法来缓解这一矛盾，例如建抽水蓄能电站等。空部转移到电网低谷时段。如图2中所示，将制冷机组在调用电和

3、电力负荷高峰有一定的重合性，因此，在电力低谷时段的制冷量蓄存起来供电网高峰时段使用，在电负荷很低的夜间采用电动制冷机组制冷，用水的潜热以网高峰时段制冷机组停止运行，图中A与B的面积相等。冰的形式将冷量贮存起来，在用电高峰期将其释放，以图3为部分负荷蓄冷示意图。在电力高峰时段，制冷机满足建筑物的空调或生产工艺的需冷量的全部或者其中组仍然运行,不足部分由低谷时段的蓄冷量来满足，即的一部分，从而达到转移高峰电力负荷的目的，在空调只将部分负荷转移到了低谷时段。在图3中，A的面积领域它被称之为冰蓄冷空调。根据利用冰在空调时提供等于B与D之和。采用部分负荷蓄冷模式，相当于一个

4、的冷量不同,其蓄冷模式可分为全量蓄冷和分量蓄冷。工作日的负荷被制冷机组均摊在全天来承担，所以其容1.1系统原理和构成量最小，可以节约这方面的初投资。实际工程中采用这目前大量应用的冰蓄冷空调技术主要是间接蒸发制种模式的较多。冷蓄冰系统，通常以25％重量浓度的乙二醇水溶液作为1.2.2控制策略载冷剂，主要设备由冷水主机、蓄冰装置、板式换热器、分量蓄冷系统的控制较全量蓄冷复杂，除了保证蓄自动控制系统以及泵阀组成。系统的流程主要是针对冷冷工况与供冷工况之间的转换操作以及空调供水或回水水主机和蓄冰装置的相互关系，有串联和并联之分。串温度控制以外，主要应解决制冷主机和蓄冷装置

5、之间的联系统又以主机和蓄冰装置按照制冷融冰流程区分为主供冷负荷分配问题，充分利用蓄冷系统节省运行费用。机上游和主机下游两种方式。通过自控系统可进行多种常用的控制策略有三种：不同运行工况的切换，既能满足使用要求，又能达到经（1）制冷主机优先。制冷主机优先是指空调使用时济运行。一般可分别进行四种工况运行，即制冷蓄冰、尽量使制冷主机满负荷供冷。只有当空调冷负荷超过制单融冰供冷、制冷融冰联合供冷和主机直接供冷。冷主机的供冷能力时，方启用蓄冷装置，使其承担不足1.2蓄冰模式及控制策略部分。这种控制策略实施简单，运行可靠。随着建筑物的负荷的降低，蓄冷装置的使用率也越来越低。所

6、以，1.2.1蓄冰模式这种方式不能有效的削减峰值用电而节约运行费用，但除一些特殊的工业空调系统外，商业建筑空调或一系统投资最省。般工业建筑用空调均非全日使用的空调，通常每天只需No.1/200472总第95期第25期制冷空调与电力机械蓄能技术讲座RefrigerationAirConditioning&ElectricPowerMachinery的释冷速率是变化的，而且受设备条件的限制，因此，采用这种控制方案还需要掌握融冰的时变化特性。（3）优化控制。优化控制就是根据电价政策，在满足用户使用要求的前提下，最大限度的发挥蓄冷装置作用，使用户支付的电费最少，也就是说，

7、优化的目标函数是运行费用，给出逐日预测的建筑物负荷、蓄冰设备容量及特性、制冷设备容量及特性、当地电价结构等约束条件，运用最优化方法，得出各时刻制冷机组及蓄冷设备应负担的负荷，并据此进一步得出各机组、蓄冰设备及管路中的阀门的启停状态或调节位置。这种控制策略对于非设计日负荷具有较大的经济性。据有关资料介绍，在对美国圣地亚哥的一栋9200m2的建筑物的蓄冰系统进行分析后，发现采用优化控制策略比采用制冷机优先控制策略，可以节省运行电费42%。1.3蓄冷空调系统的主要特点1.3.1全部或部分转移了制冷机组的用电时间，起到了转移电力高峰期电负荷的作用。1.3.2系统的制冷设备

8、容量和功率