中科協(xié)水蓄冷技術(shù)方案

1、中科協(xié)水蓄冷 計(jì)算書 北京中預(yù)華騰節(jié)能有限公司地址：北京市豐臺區(qū)南四環(huán)西路188號總部基地5區(qū)17號樓2層電話機(jī)呂朝民傳真編：100070郵箱：beijinghth網(wǎng)址：http/ 第一部分、選型計(jì)算1、方案的說明：1）、本方案空調(diào)系統(tǒng)年運(yùn)行150天，利用備用主機(jī)作為蓄冷主機(jī)；2）如果采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，既可以按照原來的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，也可以按照蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，還可以按照上述的混和的模式運(yùn)行，在白天的高峰時段采取主機(jī)+放冷的方式運(yùn)行，可以減少主機(jī)運(yùn)行時間，減少空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。3）、根據(jù)主機(jī)配置，低谷電時段可以使

2、用備用冷機(jī)蓄冷。4）、蓄冷系統(tǒng)里有蓄冷泵、放冷泵、2187m³蓄冷池（有效容積為1600m³）以及控制系統(tǒng)，最大蓄冷量為10633kWH，蓄冷溫差為7。2、蓄冷水池容積的計(jì)算：V= Q·K/t2··1.163(1)式中：Q 為水池蓄冷量/kW；K 為冷損附加率(1.051.1)；t2 為二次冷凍水側(cè)設(shè)計(jì)溫差，一般t2= 58；為水池的容積系數(shù)(與水池結(jié)構(gòu)有關(guān))一般為0.70.9。此項(xiàng)目采用提前蓄冷方式，地下室現(xiàn)有一消防水池，容積為2000m3,經(jīng)請示消防部門同意并備案后，利用消防水池儲存，做到了一池兩用，減少了初投資的費(fèi)用和施工周期；同時根據(jù)現(xiàn)

3、有物業(yè)基本條件，可推出蓄冷池的蓄冷量。3、水池的蓄冷量：由公式可得出：Q 蓄冷量= Vt2··1.163/K經(jīng)計(jì)算得出：Q 蓄冷量=10633 kW注：其中K 取值1.05；t2 取值6；取值0.9；V取值2000 m3。4、若得出以上蓄冷量，則冷水機(jī)組晚上運(yùn)行時間為T= Q 蓄冷量，Q 冷水機(jī)組制冷量。式中：Q 冷水機(jī)組制冷量為冷水機(jī)組的單位制冷量，由于現(xiàn)有1 臺備用冷水機(jī)組，可在晚上開啟1臺冷水機(jī)組蓄冷水(備用冷水機(jī)組的單臺制冷120×10 4kcal/h約合1395kw)。1395×7.6=10602kw經(jīng)計(jì)算得出：T 單臺機(jī)組運(yùn)行=7.6 h經(jīng)過

4、分析計(jì)算，完全可以利用用電低谷時間段運(yùn)行第二部分：當(dāng)?shù)氐碾娏φ邽楣膭钫{(diào)峰用電，充分利用現(xiàn)有的電力資源，北京市提出了一系列的鼓勵措施，如推行峰谷分時電價政策，分時電價表如下：峰谷分時電價表北京市用電電價元/度尖峰18:00-22:001.178高峰8:00-12:001.044平峰12:00-18:00,22:00-24:000.707低谷24:00-8:000.37第三部分、 水蓄能技術(shù)簡介水蓄能技術(shù)就是在電力負(fù)荷低的夜間，用電動制冷機(jī)制冷將冷量以冷水的形式儲存起來。在電力高峰期的白天，不開或少開冷機(jī)，充分利用夜間儲存的冷量進(jìn)行供冷，從而達(dá)到電力移峰填谷的目的。由于電力部門實(shí)施分時電價，蓄冰

5、空調(diào)技術(shù)的運(yùn)行費(fèi)用比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低，分時電價差值越大，用戶得益越多。采用蓄冷空調(diào)技術(shù)，業(yè)主并不一定節(jié)電，但能為業(yè)主節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，更重要的是有利于國家電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此，國家把它作為一種節(jié)能環(huán)保的技術(shù)來大力推廣。水蓄能技術(shù)主要是利用了水的物理特性。對于在1個大氣壓的水，4水溫時其密度最大，此時為1000Kg/M3。隨著水溫的升高，其密度在不斷減小，如果不受到外力擾動，一般容易形成冷水在下，熱水在上的自然分層狀態(tài)，但水在4以下時物性卻出現(xiàn)明顯的非規(guī)律性變化，此時隨著水溫的降低，其密度卻在不斷減小。因而水蓄能水溫可利用的下限為4，水蓄冷時一般是414，水蓄熱的溫差較大，一般是40-95。水

6、蓄能利用的是水的顯熱變化（水比熱為1.0Kcal/kg·）。自然分層式蓄能技術(shù)是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、但蓄冷效率較高、經(jīng)濟(jì)效益較好的蓄能方法，目前應(yīng)用得較為廣泛。在夏季的蓄冷循環(huán)中，冷水機(jī)組送來的冷水由蓄能槽下部的布水器進(jìn)入蓄能槽，而原來槽內(nèi)的熱水則從蓄能槽上部的布水器流出，進(jìn)入冷水機(jī)組降溫。隨著冷水體積的增加，槽內(nèi)冷熱水交界的斜溫層將被向上推移，而槽中總水量保持不變；在放冷循環(huán)中，水流動方向相反，冷水由下部布水器被放冷泵抽出送至用戶，經(jīng)換熱后的溫度較高的水則從上部布水器進(jìn)入蓄能槽。冬季蓄熱時的原理和蓄冷是一樣的，只不過介質(zhì)水的工作的溫度范圍較大。其工作過程如下圖所示。取冷回蓄冷出取冷出蓄冷

7、進(jìn)135 051015水位斜溫層水溫 圖a 圖b 蓄能槽有多種形式，有帶上下布水器的開啟式（見上圖a），還有迷宮式（見下圖c）等等，但效率最高、性價比最好、應(yīng)用最廣泛的還是前一種。513 圖c以水作為蓄能介質(zhì)的水蓄能系統(tǒng)是蓄能空調(diào)系統(tǒng)重要方式之一，也是能源綜合利用、開源節(jié)流的一種很好的形式。水蓄能技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)：充分利用國家的分時電價政策，可以大大節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。削峰填谷，平衡電網(wǎng)壓力。實(shí)用：可以使用常規(guī)冷水機(jī)組，適用于常規(guī)供冷系統(tǒng)的擴(kuò)容和改造。并且能夠?qū)崿F(xiàn)蓄冷和蓄熱的雙重用途。節(jié)能：夜間氣溫降低，冷卻效果好，系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時間較多，從而提高冷機(jī)的工作效率，也可節(jié)省維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。合理：水

8、蓄冷可減少制冷設(shè)備的裝機(jī)容量和用電容量。從而減少了電力投資費(fèi)用（包括電力補(bǔ)貼費(fèi)和變壓器、配電柜等電力設(shè)施）。另外作為備用冷源，增加了空調(diào)系統(tǒng)的可靠性；還可結(jié)合低溫送水和低溫送風(fēng)，可減少設(shè)備的容量，降低設(shè)備的噪音。適用：蓄能槽可以利用消防池來做，放在地下，不占用有商業(yè)價值的地方，減少機(jī)房的占用面積，從而可減少投資。環(huán)保：由于白天開的冷機(jī)較少，所以噪音很小，而且清潔無污染，操作方便。從其設(shè)計(jì)日負(fù)荷分布圖可以看出，全天負(fù)荷相差不大，適合采用部分蓄冷方式。蓄冷流程圖如下：冷凍水泵V1蓄冷槽V2V3V6蓄冷水泵放冷水泵V4V5制冷機(jī)組冷卻水泵板換用戶本系統(tǒng)運(yùn)行模式主要分為五種工況：蓄水槽單獨(dú)供冷、制冷機(jī)

9、單獨(dú)供冷和冷機(jī)水槽聯(lián)合供冷工況。五種工況運(yùn)行時各閥門的動作狀態(tài)如下表：工況V1V2V3V4V5V6冷機(jī)蓄冷關(guān)關(guān)開開關(guān)關(guān)冷機(jī)單供開開關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)冷槽單供關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)開開冷機(jī)冷罐聯(lián)供開開關(guān)關(guān)開開冷機(jī)蓄冷供冷關(guān)關(guān)開開開開3、蓄冷設(shè)備選型：系統(tǒng)側(cè)供回水溫：12/7蓄冷側(cè)供回水溫：4/11蓄冷溫度：蓄冷槽的最低蓄冷溫度設(shè)計(jì)為4。蓄冷溫差：可以計(jì)算出夏季冷水的最大蓄冷溫差T=11-4=7蓄冷量：最大蓄冷量為10633KWH。制冷機(jī)組：原有制冷機(jī)組備用的1臺主機(jī)。蓄水槽： 按照1臺主機(jī)蓄冷7.6個小時，蓄冷罐的有效體積為1600m3，蓄冷量為10602KWH。保溫：蓄冷槽做內(nèi)保溫或外保溫處理，采用聚氨酯發(fā)泡保溫處理。蓄水槽采用分層式蓄冷技術(shù)，內(nèi)部設(shè)