大通購物中心冰蓄冷空調(diào)節(jié)能分析介紹(論文)

1、大通購物中心冰蓄冷空調(diào)節(jié)能分析介紹摘要：簡介了大型空調(diào)設(shè)備對電力產(chǎn)生的壓力，冰蓄冷空調(diào)設(shè)備的節(jié)能基本原理和效益，重點(diǎn)講述了傳感器，變頻器，樓宇自控的應(yīng)用并分析大通購物中心現(xiàn)場實(shí)際的應(yīng)用技術(shù)和節(jié)能管理兩者相結(jié)合關(guān)鍵詞：冰蓄冷空調(diào)，變頻器，傳感器應(yīng)用，樓宇自控一、前言隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、高速的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，冬季需要熱源、夏季需要冷源的空調(diào)使用愈來愈普遍，空調(diào)的廣泛使用加大了對電力的需求，也是造成電網(wǎng)峰谷負(fù)荷差、負(fù)荷率明顯下降的主要原因之一。當(dāng)前，國家十分重視大型建筑空調(diào)這一能耗巨大節(jié)能技術(shù)，大力扶植蓄冰系統(tǒng)空調(diào)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，夜間用電制冰，白天化冰制冷，達(dá)到移峰填谷的目的。我

2、在現(xiàn)在管理大通購物中心這個項(xiàng)目時(shí)也非常重視節(jié)能技術(shù)，積極響影國家節(jié)能基本國策，克服了由于冰蓄冷初期投資高于常規(guī)空調(diào)資金問題，先后引進(jìn)北京高靈蓄冰系統(tǒng)、美國約克冷水機(jī)組、美國艾木森變頻技術(shù)、丹麥格蘭富、日本荏原變頻泵組、美國江森樓宇自控系統(tǒng)等高效能國際頂級品牌。二、工程概況紹興大通購物中心位于浙江省上虞市市民大道689號，地下二層、地上八層建筑，建筑面積：119625m2，其中：地上建筑面積：77127 m2，空調(diào)建筑面積：76588 m2，商場空調(diào)運(yùn)行時(shí)間830-2130。大廈夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度2628，相對濕度4060%，夏季設(shè)計(jì)日峰值冷負(fù)荷13360KW（15001600），夏季設(shè)計(jì)日總冷負(fù)

3、荷133466 KW，夏季日總蓄冰量45528 KW，蓄冰供冷量占日總冷負(fù)荷34.11%,設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷分布如圖所示三、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)介紹空調(diào)冰蓄冷技術(shù)是九十年代初以來在國內(nèi)興起的一門實(shí)用綜合技術(shù)，由于可以對電網(wǎng)的電力起到移峰填谷的作用，充分提高能源的使用效率；同時(shí)，由于峰谷電價(jià)的數(shù)倍差額，使得用戶的運(yùn)行電費(fèi)大幅下降，因此是一項(xiàng)利國利民的雙盈舉措。1、冰蓄冷空調(diào)的原理： 冰蓄冷技術(shù)：是利用夜間電網(wǎng)低谷時(shí)間段，用低價(jià)電制冰蓄冷將冷量儲存起來，白天用電高峰時(shí)將所蓄冷量釋放滿足建筑物供冷需要的成套技術(shù)。因其獨(dú)特的應(yīng)用功效而成為許多國家電力移峰填谷、提高能源使用率、減少排放、保護(hù)環(huán)境的重要戰(zhàn)略手段。2、

4、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)1）可靠性： 冰蓄冷空調(diào)具有應(yīng)急功能，斷電時(shí)若備有一般功率發(fā)電機(jī)就可以驅(qū)動水泵及室內(nèi)風(fēng)機(jī)，使冰蓄冷系統(tǒng)放冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，提高了空調(diào)系統(tǒng)的可靠性，這是常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)所無法實(shí)現(xiàn)的。在過渡季節(jié)，中央空調(diào)所需的冷量完全可以由夜間所儲存的冷量來滿足，在最熱的天氣里，所儲存的冷量至少可以滿足3、4小時(shí)，保證半天的用量。2）高度的靈活性： 冰蓄冷空調(diào)可實(shí)現(xiàn)冷量供求的一比一配置，使用十分靈活，過渡季節(jié)、節(jié)假日部分區(qū)域需要加班或下班后部分辦公室短時(shí)使用，則可定量按需融冰供冷，無需開主機(jī)，非常自如，運(yùn)行費(fèi)用大大降低。 3）反應(yīng)的快捷性： 冰蓄冷空調(diào)啟動時(shí)間短，一開機(jī)即可送出低溫冷水，減少了預(yù)冷時(shí)間

5、，不必提早開機(jī)，而常規(guī)系統(tǒng)一般需要3050分鐘。 4）效果的優(yōu)越性： 可實(shí)現(xiàn)大溫差變風(fēng)量低溫送風(fēng)系統(tǒng)，顯著提高空調(diào)品質(zhì)，除濕效果良好，長期使用可避免空調(diào)綜合癥產(chǎn)生。 5）降低系統(tǒng)設(shè)備容量： 冰蓄冷空調(diào)減少機(jī)組、配電設(shè)備容量，降低主機(jī)、水泵等配電設(shè)備的一次性投資，如采用大溫差送風(fēng)則可減少冷水循環(huán)量、可減少水泵功率，減少水管管徑則使建筑的有效層高增加。 6）提升環(huán)保質(zhì)量： 由于主機(jī)、水泵的容量減少，噪音也比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)減少，顯著改善辦公環(huán)境。 四、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)方案1、方案說明 本工程冷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)為：采用部分負(fù)荷使用蓄冰系統(tǒng)，制冷機(jī)組和蓄冰裝置為串聯(lián)方式，主機(jī)位于蓄冰設(shè)備上游。2、空調(diào)負(fù)荷 根據(jù)浙

6、江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院提供的資料及高靈公司多年的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本工程夏季空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)峰值冷負(fù)荷為13360kw，空調(diào)系統(tǒng)供冷每天運(yùn)行時(shí)間為13小時(shí)，共運(yùn)行150天。夏季設(shè)計(jì)日峰值負(fù)荷為：13360kw夏季設(shè)計(jì)日總冷負(fù)荷為：133466kwh 夏季設(shè)計(jì)日總蓄冰量為：45528Kwh負(fù)荷分配如下圖：3、冰蓄冷方案概述 1）系統(tǒng)形式 本工程采用制冷主機(jī)上游的串聯(lián)系統(tǒng)形式，部分蓄冰形式。 2）系統(tǒng)運(yùn)行工況 本設(shè)計(jì)方案，蓄冰系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下運(yùn)行工況： A、雙工況主機(jī)夜間制冰： （22:0008:00）該時(shí)段為浙江省的電力低谷期，根據(jù)蓄冰系統(tǒng)的優(yōu)化原理，制冷機(jī)在電力低谷時(shí)段充分利用紹興的低價(jià)電運(yùn)行制冰。在該時(shí)

7、段內(nèi)制冷機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行，通過低溫的乙二醇溶液將蓄冰桶內(nèi)的水制成冰。制冷機(jī)在蓄冰工況下運(yùn)行時(shí)，制冷機(jī)的效率有相應(yīng)降低，乙二醇溶液在制冷機(jī)和蓄冰桶及板換之間循環(huán)，隨著蓄冰量的增加和時(shí)間的推移，制冷機(jī)的出口溫度逐步降低。當(dāng)蓄冰桶的蓄冰量達(dá)到要求時(shí)，制冷機(jī)自動停止蓄冰工況運(yùn)行，轉(zhuǎn)為融冰工況運(yùn)行。系統(tǒng)運(yùn)行原理如下：B、雙工況機(jī)組+蓄冰桶聯(lián)合供冷該時(shí)段為電力高峰段，同時(shí)在該時(shí)段內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷較大，為了盡量減少系統(tǒng)的電力運(yùn)行費(fèi)用，冷負(fù)荷由制冷機(jī)聯(lián)合蓄冰桶供冷。在該時(shí)段內(nèi)制冷機(jī)主機(jī)處于空調(diào)工況，蓄冰主機(jī)出口的乙二醇和蓄冰桶融冰后的乙二醇溶液混合進(jìn)入板換。在非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)日內(nèi)，空調(diào)冷負(fù)荷有相當(dāng)減小，通過優(yōu)化控制實(shí)現(xiàn)蓄冰

8、桶的有效融冰并保證滿足系統(tǒng)內(nèi)的冷負(fù)荷需求。系統(tǒng)運(yùn)行原理如下：C、冰桶單獨(dú)供冷在過渡季節(jié)，為了避免在電力高峰期內(nèi)開啟冷機(jī)以及冷機(jī)的低效運(yùn)行，該時(shí)段內(nèi)蓄冰桶的總?cè)诒├淞繛榭照{(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的全部。根據(jù)優(yōu)化控制原則，為了減少運(yùn)行電費(fèi)，該時(shí)期的冷負(fù)荷由蓄冰桶單獨(dú)提供，制冷機(jī)白天停止運(yùn)行，只在電力低谷段運(yùn)行蓄冰。在該工況下蓄冰桶里的冰融化，提供3.5的乙二醇水溶液進(jìn)入板換，板換的另一側(cè)為空調(diào)系統(tǒng)提供7的冷凍水。D、雙工況機(jī)組單獨(dú)供冷空調(diào)冷負(fù)荷結(jié)構(gòu)改變時(shí)，為了將蓄冰桶的冷量盡量用于電力高峰時(shí)段，在平峰時(shí)段內(nèi)的冷負(fù)荷可以適當(dāng)由制冷機(jī)單獨(dú)提供。這時(shí)蓄冰桶與系統(tǒng)隔離開，蓄冰主機(jī)在空調(diào)工況運(yùn)行，通過板式換熱器向空調(diào)系

9、統(tǒng)提供冷凍水。系統(tǒng)運(yùn)行原理如下：E、系統(tǒng)在以上四種模式中運(yùn)行時(shí)各閥門的動作狀態(tài)如下表：工況V1V2V3V4V5制冷機(jī)蓄冷開關(guān)開關(guān)關(guān)蓄冰桶聯(lián)合制冷機(jī)供冷調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)關(guān)開開制冷機(jī)單獨(dú)供冷關(guān)開關(guān)關(guān)開蓄冰桶單獨(dú)供冷調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)關(guān)開開4、不同時(shí)段采用的工作模式說明負(fù)荷分配情況：為了充分利用蓄冰桶和制冷機(jī)的供冷能力，最大的降低系統(tǒng)運(yùn)行電費(fèi)，空調(diào)冷負(fù)荷在不同時(shí)段分別由制冷機(jī)和蓄冰桶承擔(dān)。結(jié)合紹興的電價(jià)政策，雙工況制冷機(jī)在夜間的電力低谷時(shí)段22：0008：00進(jìn)行蓄冰。在這種運(yùn)行策略下，可以使空調(diào)供冷得到最優(yōu)化的分配，同時(shí)盡可能的降低了運(yùn)行電費(fèi)。五、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性說明1、浙江省電價(jià)政策浙江省電網(wǎng)峰谷分時(shí)銷售

10、電價(jià)表 類別尖峰(元/kwh)高峰(元/kwh)低谷（元/kwh）時(shí)段19點(diǎn)-21點(diǎn)8點(diǎn)-11點(diǎn)13點(diǎn)-19點(diǎn)21點(diǎn)-22點(diǎn)11點(diǎn)-13點(diǎn)22點(diǎn)-凌晨8點(diǎn)蓄能空調(diào)1.3681.0700.415隨著國家對冰蓄冷空調(diào)的支持，政府將對采用冰蓄冷技術(shù)的用戶給予一定的補(bǔ)貼，回收期將更加縮短。隨著峰谷電價(jià)差的持續(xù)拉大蓄冰空調(diào)體現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性會越來越明顯。六、控制系統(tǒng)和蓄冰桶介紹1、控制系統(tǒng)簡介控制系統(tǒng)說明機(jī)房內(nèi)蓄冰空調(diào)系統(tǒng)控制，主要目的是最大限度地利用日夜峰谷電價(jià)差，充分靈活配置蓄冰桶與機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間與分配，達(dá)到節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用的目的，并為建筑內(nèi)部提供一個滿足使用要求的舒適性環(huán)境。它對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與監(jiān)視，調(diào)節(jié)

11、設(shè)備的最佳啟停狀態(tài)和控制節(jié)能運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測，事故報(bào)警及維修預(yù)報(bào)警；參數(shù)監(jiān)測和顯示，異常狀態(tài)報(bào)警，能量管理功能，事件記錄及顯示功能；系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示功能等等。同時(shí)該控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)與大樓BAS系統(tǒng)通訊，從而可以通過在終控室實(shí)現(xiàn)對蓄冰空調(diào)系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)無人值守。控制系統(tǒng)功能控制系統(tǒng)對制冷機(jī)組、蓄冰桶、乙二醇水泵、冷凍水泵及主要管路系統(tǒng)（電動閥門等）提供：系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷變化在最經(jīng)濟(jì)工況下運(yùn)行。發(fā)生任何安全性故障，停止系統(tǒng)運(yùn)行，并在控制室進(jìn)行聲光報(bào)警，對檢測運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和儲存。實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)各主要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，提供開機(jī)、關(guān)機(jī)、故障報(bào)警并進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)。可按用戶要求設(shè)定系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間表，使所有的空調(diào)按正確的順序在設(shè)定時(shí)間內(nèi)自動投入運(yùn)行，該用戶表可由用戶