空調機房冰儲冷管理論文範文
空調機房冰儲冷管理論文範文
一、工程概況
陽泉供電局生產執行計量樓位於陽泉市德勝東街和三角線交叉口北側。該大樓總建築面積11507平方米，樓高地上15層，地下2層。中央空調面積10153平方米，建築設計高度63.3米。根據甲方要求冬夏季均考慮空調，採用電力作為能源。夏季採用冰儲冷空調系統、冬季採用水儲熱空調系統，採用此方案不僅可以降低空調系統的電力容量，而且充分利用了夜間廉價的低谷電力儲存冷熱量，滿足在電力高峰期的空調冷熱負荷需要，節約系統執行成本，冷水主機、電鍋爐及其輔助裝置的容量和功率將大大減少。以下主要介紹冰儲冷，對水儲熱只作一簡介。
二、冰儲冷空調系統工藝設計及裝置造型
1、本工程按冰儲冷空調分量儲冰模式設計，經計算空調系統需配備空調工況製冷容量為85RT的雙工況螺桿冷水主機兩臺，儲冰裝置儲冰容量為800RTH，主機耗電量62KW/臺，雙工況主機可分別在空調和製冰兩種工況下執行。
2、儲冰裝置：雙金屬芯心冰球空調系統經溫州體育館，上海錦都大廈、杭州國際大廈和溫州海龍大廈等十幾個工程應用，證明效果良好。為此，本工程設計選用雙金屬芯心冰球系統，系統總儲冰量為800RTH，儲冰容積為60立方米，雙金屬芯心是由PE塑膠吹制而成，外型設計有伸縮箱，允許在儲冰，溶冰過程中，蓄冷劑相變而引起膨脹與收縮，在冰球中心置入金屬晶片促進熱傳導，其主要優點如下：
（1）乙二醇水溶液匯入冰球中心減少結冰厚度，傳熱效果較無金屬芯心增加30%。
（2）金屬芯心有利於物理晶核的形成，減少了過冷度，將成核溫度提高至2.7攝氏度。
（3）雙金屬芯心增加了傳熱速度，結冰溶冰速度快，可實現按分量儲冰模式設計在部分時間內全量溶冰供冷空調。
（4）含有金屬物配重冰球不會因結冰會上浮，因此儲冰罐可以為無壓容器且可放置在建築箱子基地下，不佔有建築有效空間。
（5）乙二醇水溶液在球外迴圈系統設計簡單，與傳統空調系統冷凍水流程相類似，系統擴建容易，儲冰容量增加相當方便。
（6）冰球由國內合資生產價格合理對儲冰空調系統應用經濟效益好。
3、板式換熱器：板式換熱器將儲冰系統的乙二醇迴路與空調系統迴路隔離，板式換熱器水側進出口溫度為12℃/7℃，乙二醇側進出口溫度為5℃/10℃，經板式換熱器選型軟體計算，選用熱量為900KW板式換熱器一臺。
4、水泵：經計算水泵的型號及數量選用如下：
初級乙二醇系KQL80-125三臺（65m3/h,18m,5.5kw）
次級乙二醇系KQL125-125A兩臺（86m3/h,18m,11.0kw）
次級乙二醇系KQL65-125A一臺（20m3/h,16m,2.2kw）
冷凍水泵KQL100-200B三臺（80m3/h,36.6m,15.0kw）
冷凍水泵KQL80-160（I）A三臺（75m3/h,28m,11kw）
冷卻水補水泵KQL50-250A兩臺（11.6m3/h,70m,7.5kw）
5、冷卻塔選BLSSJ100冷卻塔2臺，冷卻塔水量100m3/h,，電機功率為2.2kw系統流程見工藝流程圖（一）
工藝流程圖（一）
三、水儲熱空調系統工藝設計與裝置選型
1、根據設計計算本大樓冬季空調需要配備HYDRW-900-0.6電熱水鍋爐900KW兩臺，一用一備，製備90℃-70℃熱水。
2、冬季空調熱水迴圈泵與冷凍水迴圈泵共用。
3、儲熱熱水迴圈泵配備70-80m3/h，h=20m，n=11kw兩臺一用一備。
4、儲熱槽，儲熱量7200kw/hv=200立方米。
5、板式換熱器換熱量850kw。
系統流程見工藝流程圖（二）
工藝流程圖（二）
四、輔助裝置
1、自來水進入系統之前經軟化處理，選擇一臺處理水量為4-5t/h的鈉離子交換軟化器。
2、軟化水經過-4立方米儲水箱後分成兩路，一路由補水泵輸送到冷卻水補水箱。另一路經過一臺總容積為1.56立方米，工作壓力為0.6-1.0mpa落地式氣壓膨脹水箱自動補充散失的迴圈水。
五、系統執行模式
根據陽泉市氣候特點和空調實際需求儲冰系統可按以下四種工作模式執行
1、主機制冷模式：在晚22：00-7：00期間，雙工況主機制冰儲冷800RTH。
2、融冰供冷模式；此時不開主機，冷量由融冰提供，此模式可在春秋過渡季節或冷負荷較小期間執行。
3、主機供冷加融冰模式：當負荷較大時，選用該模式提供冷量。
4、主機供冷模式：該模式下，主機負擔大樓的全部冷負荷。
六、自控系統
自控系統用於控制空調系統在不同工況下的執行和引數檢測其基本功能有：
1、根據工況要求控制電動閥門的開關。
2、主機的開關及各種訊號收發控制。
3、水泵冷卻管的開關以及各種訊號收發控制。
4、根據冷凍水回水溫度調節溫控電動閥保證回水溫度恆定，使空調系統達到舒適節能的目的。
5、自動檢測系統不同的溫度、流量、溶水速度和結冰速度。
6、自動製冰，製冰結束自動停機。
7、顯示記錄各種執行裝置的主要引數。
8、對系統及裝置出現的故障及時報警。
9、友好的人機對話介面所有引數可透過操作面板設定。
10、樓宇輔助設施供水排汙供熱消防排煙等也可納入統一集中控制管理。
七、執行情況
該工程2000年10月9日竣工，經全面除錯達到設計要求。冬季工況及夏季工況系統執行正常，自控裝置工作有效、可靠。夏季冷水供回水溫度為7℃/12℃，冬季熱水供回水溫度為65℃/55℃。
八、結束語
儲冷空調系統工藝設計時應注意以下幾個方面問題：
1、常規空調選用製冷機，一般都以其空調設計負荷所需的最大能力作為容量選定標準。儲冷空調系統則須根據不同功能建築物的有關資料，室內溫溼度要求及當地氣象資料，計算出不同性質房間質的時空調冷負荷值，然後加以逐時累加，得出設計日建築物的空調冷負荷曲線，這是做好儲冷空調的基礎。根據當地夏季的`氣象資料，計算出建築物逐月的空調製冷量，以此作為計算空調運轉費用的基礎。
2、根據不同冰儲冷裝置的特性進行儲冷系統的設計，應滿足以下4個過程：（1）製冷機組的製冷蓄冷過程；（2）製冷機組製冷過程（3）儲冰裝置釋冷過程；（4）製冷機組與儲冰裝置同時進行製冷、釋冷過程。
3、冰儲冷空調系統的輔助裝置選擇必須符合冰儲冷系統的要求。如水泵、調節閥、控制閥、熱交換器等，如果選用不當，將給冰儲冷空調系統的正常執行帶來不良後果。
4、在冰儲冷空調系統設計中應同時考慮系統的運轉方式策略和負荷管理策略，就儘可能保證所有制冷機組長時間在滿負荷或高效率、低耗電率的條件下執行；同時要使儲冷裝置保證在用冷高峰期滿足負荷要求，充分發揮儲冷裝置的作用。
參考文獻
1、陸耀慶，主編。實用供熱空調設計手冊。北京：中國建築工業出版社，1993。
2、何耀東、何青，主編。中央空調。北京：冶金工業出版社，1999。
3、胡興邦，朱華，葉水泉，馮踏青，編著。儲冷空調系統原理、工程設計及應用。浙江大學出版社，1997。