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1、蓄能空調技術應用手冊XX環(huán)境工程公司目錄前言4一、蓄能定義51.1蓄能定義51.2、蓄能空調的效益5宏觀收益5、微觀（用戶）效益5二、蓄能的類別62.1、部分負荷蓄能62.2、全負荷蓄能62.3、部分時段蓄能7三、蓄能設備83.1、前言83.2、蓄冰設備83.3、內融冰與外融冰83.4、RH系列蓄冰設備8、性能特點9、標準蓄冰槽性能參數(shù)9、標準盤管外形尺寸10、制冰曲線12、盤管取冷曲線12、阻力曲線13、載冷劑13四、系統(tǒng)形式154.1、內融冰系統(tǒng)154.2、主機上游串聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)點4.3、外融冰系統(tǒng)174.4、大溫差低溫供水184.5、蓄冰蓄熱結合系統(tǒng)18五、系統(tǒng)設計205.1、典型設計日負荷2、205.2、主要設備容量的確定20、制冷主機的選擇21、蓄冰裝置的選擇22、蓄熱裝置容量的確定22A、電熱鍋爐選擇22B、蓄熱槽的大小確定23C、蓄能槽235.3、管道系統(tǒng)23六、蓄能設計軟件256.1、蓄能軟件開發(fā)目的256.2、蓄能軟件功能25七、蓄冰優(yōu)化控制277.1、控制策略類型277.2優(yōu)化控制27、優(yōu)化控制軟件思路27、優(yōu)化控制軟件內容28、優(yōu)化控制操作界面29、蓄能優(yōu)化控制軟件功能29八、系統(tǒng)安裝308.1、冰槽安裝308.2、配管308.3、管路的試壓和清洗318.4、系統(tǒng)保溫與灌液試運行31九、蓄冰空調工程339.1、典型工程匯總339.2、蓄能工程介紹34前言環(huán)境污染和能源3、危機已成為當今社會的兩大難題，如何合理的利用能源為人類創(chuàng)造現(xiàn)代生活已經(jīng)成為當今社會的共識。在人類共同警視的時期，蓄能空調應運而生。蓄能空調：就是利用蓄能設備在空調系統(tǒng)不需要能量的時間內將能量儲存起來，在空調系統(tǒng)需要的時間將這部分能量釋放出來。將蓄能空調和電力系統(tǒng)的分時電價相結合，從宏觀上可以起到平衡電網(wǎng)，微觀上可以為空調用戶節(jié)省大量運行費用。股份有限公司多年來潛心研究空調蓄能技術，并在該領域獲得了驕人的成績，于96年研制出國內唯一的RH-ICU系列冰盤管式蓄冰設備，并于99年在國內推出第一例蓄冰和蓄熱相結合的蓄能空調系統(tǒng)。一、蓄能定義1.1蓄能定義潛熱蓄能：將物質發(fā)生相變時所吸收或釋放的熱能儲4、存起來，從而達到降低外界溫度的結果。冰蓄冷：利用潛熱蓄能的原理將冷量以冰的形式儲存起來。每1千克冰變成水需要吸收80千卡的熱量。顯熱蓄能：將物質發(fā)生溫度變化時所吸收或釋放的熱能儲存起來，如較高溫度的水降低溫度需要向外界釋放熱能，從而達到升高外界溫度的結果。水蓄冷/熱：就是利用顯熱蓄能將冷量/熱量儲存起來。每1千克水發(fā)生1的溫度變化會向外界吸收/釋放1千卡的熱能。1.2、蓄能空調的效益1.2.1宏觀效益l 轉移電力高峰用電量，平衡電網(wǎng)峰谷差l 減少新建電廠投資l 減少環(huán)境污染，有利于生態(tài)平衡l 充分利用有限的不可再生資源、微觀（用戶）效益l 減少主機裝機容量和功率可達30%-50%l 相應減少冷5、卻塔的裝機容量和功率l 設備滿負荷運行比例增大，可充分提高設備利用率l 減少一次電力投資費用，包括電貼費、變壓器、配電柜等l 利用分時電價，可節(jié)省大量的運行費用l 可作為應急冷源，停電時可利用自備電力啟動水泵融冰供冷二、蓄能的類別根據(jù)空調系統(tǒng)冷負荷分布情況或者當?shù)氐碾妰r結構情況將蓄能類別分成下列三種形式。2.1、部分負荷蓄能部分負荷蓄能就是全天所需要的冷/熱量部分由蓄冷/熱裝置供給，如圖所示，夜間用電低谷期利用制冷機蓄存一定冷量，補充電力高峰時間所需要的冷量。冰槽供冷量等于夜間冰槽儲存的冷量。2.2、全負荷蓄能將電力高峰期的冷負荷全部轉移到電力低谷期，如圖所示：全天空調時段所需要的冷量均由電力6、低谷時段所蓄存的冷量供給。2.3、部分時段蓄能某些地區(qū)對高峰用電量有所限制，這樣電力高峰時段的冷量/熱量就需要由蓄能設備來提供，在這種情況下，制冷機夜間蓄存的冷量全部用于限電時段供冷。蓄能設備的設置主要用來解決限電時段內的空調需求。三、蓄能設備3.1、前言蓄能設備廣義地分為顯熱式蓄能和潛熱式蓄能。最常用的蓄能介質是水、冰和其他相變材料，不同蓄冷介質具有不同的單位體積蓄能能力和不同的蓄冷溫度。3.2、蓄冰設備冰盤管式蓄冰裝置屬于潛熱式蓄冰裝置，是由沉浸在水槽中的盤管構成換熱表面的一種蓄冰裝置。在蓄冷過程中，載冷劑（一般為重量百分比25%的乙烯乙二醇水溶液）和制冷劑在盤管內循環(huán)，吸收水槽內水的熱量7、，在盤管外表面形成冰層，使冷量以冰的形式儲存起來。3.3、內融冰與外融冰內融冰：在融冰供冷過程中，來自空調負荷的回水進入蓄冰盤管，由于回水溫度較高，使得最接近盤管的冰層開始融化，隨著融冰過程的進行，冰層由內向外逐步融化，所以這種融冰過程被稱為內融冰。由于冰層的自然浮升力作用，使得冰層在整個融化過程中與盤管表面的接觸面積可以保持基本不變，因而保證了在整個取冷過程中，取冷水溫相當穩(wěn)定。外融冰：溫度較高的空調回水直接送入盤管表面結有冰層的蓄冰水槽，使盤管表面上的冰層自外向內逐漸融化，這種融冰過程稱為外融冰。由于空調回水與冰直接接觸，換熱效果好，取冷快，來自蓄冰槽的供水溫度可低達1左右。為了使外融冰系8、統(tǒng)能達到快速融冰放冷，蓄冰槽內水的空間應占一半，即蓄冰槽的蓄冰率（IPF）不大于50%，故蓄冰槽容積較大。3.4、RH系列蓄冰設備股份有限公司生產(chǎn)的RH系列蓄冰設備，該設備內的主體裝置是蛇形金屬冰盤管。RH系列蓄冰設備各項性能參數(shù)如下：3.4.1、性能特點O 清華大學多年傳熱學研究的結晶獨特的蛇型盤管排列組合結構O 以不完全凍結方式控制蓄冰量，在制冰完成后，盤管間仍存有水O 鋼管具有較高的傳熱效率O 單根盤管長100米，換熱流程長，熱交換極為充分O 結冰速度快、融冰量穩(wěn)定O 冰結在盤管外，盤管不承受內應力O 內融冰穩(wěn)定的低溫(4oC)出口溫度O 外融冰實現(xiàn)大溫差送水和低溫送風O 乙二醇用量少O9、 便于組成各種尺寸的非標產(chǎn)品O 通過ISO9001質量體系認證O 高科技焊接技術O 鋼盤管外表面采用熱鋟鋅工藝防腐O 嚴格的質量管理及質檢工藝制度、標準蓄冰槽性能參數(shù)RH-ICT內融冰系列標準蓄冰槽性能參數(shù)型號項目RH-ICT200400600800潛冷蓄冷量RTH200400600800全冷量RTH228454677902盤管內溶液量m30.51.01.52.0槽內水容量m311.923.133.444.2冰盤管組數(shù)組1234空載重量Kg504098801472018760運行重量Kg16940329804812062960長度mm6100610061006100寬度mm121021503010、303940高度mm2150215021502150接管尺寸mm2DN654DN656DN658DN65RH-ICTW外融冰系列標準蓄冰槽性能參數(shù)型號項目RH-ICTW200400600800潛冷蓄冷量RTH200400600800全冷量RTH240464692916盤管內溶液量m30.51.01.52.0槽內水容量m312.425.636.848.0冰盤管組數(shù)組1234空載重量Kg504098801472018760運行重量Kg16940329804812062960長度mm6380638063806380寬度mm1730292841265324高度mm2480248024802480接管尺11、寸mm2DN654DN656DN658DN65、標準盤管外形尺寸RH-ICU標準內融冰蓄冰盤管外形尺寸型號長寬高接管尺寸RH-ICU200582691018052DN65RH-ICU4005826910X218054DN65RH-ICU6005826910X318056DN65RH-ICU8005826910X418058DN65RH-ICUW標準外融冰蓄冰盤管外形尺寸型號長寬高接管尺寸RH-ICU200W6073119819152XDN65RH-ICU400W60731198*219154XDN65RH-ICU600W60731198*319156XDN65RH-ICU800W607311912、8*419158XDN65標準蓄冰槽外形圖W進水口出水口進水口出水口LH5820mm5620mm22001805910510200單位:mm標準冰盤管外形圖、制冰曲線下圖為盤管的入口溫度隨蓄冷時間變化的過程，如圖所示根據(jù)允許蓄冷時間的長短來確定運行溫度和選擇乙二醇溶液濃度。、盤管取冷曲線如圖所示，這種蓄冰盤管的結構使得融冰時出口溫度穩(wěn)定。由于盤管式蓄冰設備取冷后期存在碎冰期，所以后期取冷溫度進一步下降。、阻力曲線不同容量蓄冰槽組合時，基本保持了各盤管支路阻力相等的原則，所以不同型號蓄冰槽并聯(lián)組合，只要其流量保持一致，其流動阻力相差不大。如下圖。注:圖中組的含義表示200RTH。、載冷劑冰盤管式13、蓄冰設備所用的載冷劑為乙二醇水溶液。乙二醇（C2H(OH)2）是無色、無味的液體，其揮發(fā)性低、腐蝕性低，易溶解于水及多種有機化合物。乙二醇水溶液的凝固點、潛熱、密度、比熱、導熱系數(shù)、粘度隨溶液濃度不同而變化。蓄冰系統(tǒng)乙二醇水溶液的凝固點應低于最低運行溫度3-4。此外，乙二醇腐蝕性很低，但乙二醇的水溶液呈弱酸性，因此，在使用過程中乙二醇溶液中需加入添加劑。添加劑包括防腐劑和穩(wěn)定劑。防腐劑可以在金屬表面形成阻蝕層；穩(wěn)定劑可以使乙二醇溶液維持弱堿性（PH7）。溶液中添加劑的添加量為8001200ppm。乙二醇水溶液的密度與粘度稍大于水，而比熱稍小于水，所以在計算載冷劑流量和管道阻力時應予以注意。不同14、濃度的乙二醇溶液參數(shù)詳見下表。乙二醇水溶液凝固點質量%101520253035404550體積%8.913.618.122.927.732.637.542.547.6凝固點-3.2-5.4-7.8-10.7-14.7-17.9-22.3-27.5-33.8四、系統(tǒng)形式4.1、內融冰系統(tǒng)蛇形冰盤管式內融冰蓄冰設備可以用于各種并、串聯(lián)系統(tǒng)。由于其取冷水溫低而穩(wěn)定，往往將其用于主機上游的串聯(lián)蓄冰系統(tǒng)。主機置于循環(huán)回路的上游，可提高主機的工作效率，仍可保證恒定的低溫乙二醇出口溫度，系統(tǒng)中水泵配置方便，水溫控制效果好。冷機冰槽板換用戶乙二醇泵冷凍泵V1V2V3V4主機上游的串聯(lián)系統(tǒng)存在四種運行工況：制冷15、機蓄冰、蓄冰槽融冰供冷、制冷機供冷、制冷機聯(lián)合蓄冰槽共同供冷。制冷機蓄冰（在空調系統(tǒng)不運行的時間段，如商場、辦公樓夜間）制冷機自動轉換為蓄冰工況，關閉V2、V4閥門，開啟V1、V3閥門，使得乙二醇溶液在制冷機和蓄冰槽之間循環(huán)。隨著制冰時間的延長，乙二醇溫度逐步降低，在管外完成要求冰量的凍結。冷機冰槽板換用戶乙二醇泵冷凍泵V1V2V3V4制冷機供冷為維持較高的制冷效率，當制冷機需直接加入制冷時，按空調工況運行。乙二醇溶液在制冷機和板換之間循環(huán)，系統(tǒng)關閉V1、V3、V4，開啟V2閥門。通過板換降溫后的冷凍水向用戶供冷。冷機冰槽板換用戶乙二醇泵冷凍泵V1V2V3V4蓄冰槽供冷當需要蓄冰槽通過融冰提供16、冷量，制冷機停止運行，但是仍作為系統(tǒng)的通路。通過乙二醇泵將乙二醇溶液送入蓄冰槽，經(jīng)過降溫后的乙二醇溶液進入板換換熱。關閉閥3，為了控制進入板換的乙二醇溫度，將V2、V1閥門設為調節(jié)狀態(tài)。冷機冰槽板換用戶乙二醇泵冷凍泵V1V2V3V4通過調節(jié)V1、V2閥門來調節(jié)此處流量分配制冷機聯(lián)合蓄冰槽供冷為了滿足空調高峰期時的用冷量，乙二醇溶液經(jīng)過兩次降溫，即乙二醇溶液先經(jīng)過制冷機進行一次降溫，然后經(jīng)過蓄冰槽進行二次降溫。所以乙二醇溶液在板換前后的溫差達到7。為了控制進入板換的乙二醇溶液溫度，調節(jié)V2、V1閥門來達到目的。冷機冰槽板換用戶乙二醇泵冷凍泵V1V2V3V4通過調節(jié)V1、V2閥門來調節(jié)此處流量分配17、4.2、主機上游串聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)點穩(wěn)定的低溫乙二醇出口溫度可最大限度降低系統(tǒng)其他設備的容量。主機置于蓄冰設備上游，主機在較高的蒸發(fā)溫度下工作，提高主機工作效率，降低蓄冰設備的一次投資。系統(tǒng)簡單，結構緊湊。板式換熱器換熱面積及水泵的功率最小。自控系統(tǒng)相對簡單，易于控制。4.3、外融冰系統(tǒng)外融冰系統(tǒng)的主要特點是釋冷溫度能穩(wěn)定地維持在1-3，因此可方便地用于工業(yè)的冷水供應系統(tǒng)，也可以為室內選用低溫空調系統(tǒng)提供很好的冷源。冷凍泵V2板換用戶冷機冰槽V1V3V4乙二醇泵外融冰系統(tǒng)可以提供很大的取冷速率，即還可以滿足用戶的短時間大用冷量。4.4、大溫差低溫供水由于外融冰系統(tǒng)可以提供13的低溫水，因而可以將送風溫18、度降低到6-10，實現(xiàn)低溫送風。 降低風機與風管的一次投資，從而使整個空調系統(tǒng)的投資小于常規(guī)系統(tǒng)。 降低樓層高度，使建筑結構、維護結構及其他建筑體系造價有顯著降低。 降低房間相對濕度，改善熱舒適性，在較低相對濕度條件下，人感到較涼快舒適。 降低風機的電耗達3040%，從而進一步降低系統(tǒng)運行費用。 降低空調病的發(fā)生率，因而有“綠色空調”之稱。4.5、蓄冰蓄熱結合系統(tǒng)為了更好的解決空調系統(tǒng)冷熱源運行費用問題，將夏季蓄冰和冬季蓄熱相結合，形成經(jīng)濟合理的蓄能系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中分別設有制冷機和電熱鍋爐，蓄冰槽和蓄熱水池合成一體或者相互獨立。運行中分別通過夏季板換和冬季板換交換出空調冷凍水和空調熱水。系統(tǒng)原19、理圖如下：蓄能池制冷機P1V1V2V3V5P3P2V4電鍋爐夏季板換P4空調供水空調回水V6冬季板換五、系統(tǒng)設計蓄能空調系統(tǒng)的設計可按以下六步進行：1、確定典型設計日的空調冷/熱負荷；2、確定蓄能系統(tǒng)的形式和運行策略；3、確定制冷主機/電熱鍋爐和蓄能裝置的容量；4、選擇其他配套設備；5、編制蓄能周期逐時運行圖；6、經(jīng)濟分析，通過裝置設備費與運行費的計算，求得與常規(guī)空調系統(tǒng)相比的投資回收期。5.1、典型設計日負荷常規(guī)空調系統(tǒng)是依據(jù)設計日峰值負荷（最大負荷）確定冷熱源大小和空調設備；而蓄能空調系統(tǒng)則需要根據(jù)典型設計日的總負荷、逐時負荷分布和運行策略 （即全負荷蓄冷/熱還是部分負荷蓄冷/熱）來設計。20、因此，設計時，應能比較準確地提供典型設計日峰值負荷和逐時負荷分布。典型設計日的逐時負荷應根據(jù)典型設計日氣象數(shù)據(jù)，建筑維護結構、人流、內部設備以及運行制度，采用動態(tài)負荷計算法計算。在初步設計過程種，可采用系數(shù)法或平均法，根據(jù)峰值負荷估算典型設計日逐時負荷或典型設計日總負荷。根據(jù)典型設計日的空調日總負荷，依次可以進行蓄冰系統(tǒng)的方案設計或初步設計，確定制冷主機/電熱鍋爐和蓄冰槽/蓄熱水池容量。5.2、主要設備容量的確定由于部分負荷蓄冰方式可以削減空調制冷系統(tǒng)高峰耗電量，而且初投資比較低，所以目前多采用這種。確定部分負荷蓄冰系統(tǒng)的裝置容量時，思路應為：充分發(fā)揮制冷主機的作用，使其晝夜運行，以達到制冷主21、機裝機容量為最小。這樣，最佳平衡計算式應為：式中：qc-以空調工況為基點時的制冷機制冷量，kW或RT；Qs-蓄冰槽容量，kWh或RTH；n1-白天制冷主機在空調工況下的運行小時數(shù)；n2-夜間制冷主機在蓄冰工況下的運行小時數(shù)；Cf-冷水機組系數(shù)，即冷水機組蓄冰工況制冷能力與空調工況制冷能力的比值。對于特定制冷機，其系數(shù)取決于蓄冰工況下的溫度，如：制冰溫度為-6時，一般活塞式與離心式制冷機約為0.60；螺桿式制冷機約為0.65，它取決于制冷工況下的溫度條件。5.2.1、制冷主機的選擇蓄冰空調系統(tǒng)用冷水機組需要適應空調工況和蓄冰工況，故常稱之為雙工況冷機，可供選擇的類型有活塞式冷水機組、螺桿式冷水機22、組和二級以上離心式冷水機組。同時，在設計蓄冰空調系統(tǒng)時還應注意冷水機組在不同工況運行時的制冷量變化。一般情況，制冷量變化如下：1、 對于空調工況，空調用供水溫度7，冷卻水進水溫度為32時，采用體積濃度25-30%乙二醇水溶液為載冷劑時，其制冷量約為以水為載冷劑97%。2、 冷卻水進水溫度每降低（或增加）1，機組制冷量約增加（或降低）1.3%。3、 空調用供水溫度每降低1，機組制冷量的降低量為：活塞式與離心式機組約為3%，螺桿機組約為2.6%。、蓄冰裝置的選擇選定蓄冰裝置的容量以前，首先確定蓄冰系統(tǒng)的形式、典型設計日峰值小時負荷、載冷劑流量以及制冷主機和蓄冰槽的進出口溫度。其次，根據(jù)逐時所需取冷23、量以及空調供回水溫度，計算蓄冰槽逐時進出口水溫度。再次，根據(jù)所選定的蓄冰槽形式及可能的總取冷量計算所需蓄冰槽的型號和臺數(shù)。最后，校核所選定的裝置能否滿足逐時所需取冷量和取冷供水溫度。5.2.3、蓄熱裝置容量的確定對于在我國南方地區(qū)的普通寫字樓、商場等建筑冬季夜間基本沒有熱負荷，熱負荷基本集中在辦公期間。由于逐時熱負荷較小，冬季采用全負荷蓄熱的方式更合理。而北方地區(qū)，夜間一般不允許停止供暖，但對于商業(yè)建筑允許適當減供，常采用以削減高峰負荷為目的的部分蓄熱，主要用來削高峰的系統(tǒng)。根據(jù)熱負荷計算方式，算出冬季逐時熱負荷和全日總熱負荷。A、電熱鍋爐選擇全蓄熱系統(tǒng)：電熱鍋爐夜間利用低谷電蓄存的熱量全部用24、于白天空調供熱電熱鍋爐的計算公式如下：式中： QL電熱鍋爐的容量QZ設計日全日熱負荷總量T-設計日夜間低谷小時數(shù)N1-蓄熱系統(tǒng)熱損失。取0.92-0.95部分蓄熱系統(tǒng)：低谷電蓄存的熱量只占白天空調供熱的一部分，不足部分由電鍋爐來直供，此時的電鍋爐要根據(jù)實際情況來確定。全蓄熱系統(tǒng)的運行費用最低，但要求配置的電鍋爐及蓄熱槽初投資較大，部分蓄熱系統(tǒng)的運行費用較前者稍多，但其配置的電鍋爐及蓄熱槽較小，初投資也較前者小。B、蓄熱槽的大小確定用于蓄存熱水的水槽稱之為蓄熱槽，蓄熱槽內的水溫一般要低于95。蓄熱槽的有關尺寸計算如下：式中：V-蓄熱槽的體積，m3Vw-蓄熱槽的有效蓄水量，m3Qx-蓄熱槽的蓄熱量25、，kWhT-蓄熱槽的蓄熱溫差，C-水的比熱，4.184KJ/Kg-水的密度，103Kg/m3蓄熱槽一般有兩種做法，一種是金屬槽結構，可做成外保溫的形式，另一種是混凝土池結構，可做成內保溫的形式。和水蓄冷一樣，蓄熱槽內也要加布水器，布水器要按照弗蘭克準則來設計，即采用分層蓄熱技術，這樣才可以充分利用蓄熱溫差。C、蓄能槽夏季用于蓄冷水（或蓄冰），冬季又用于蓄熱水的水槽稱之為蓄能槽。蓄能槽的結構，特別是蓄冰和蓄熱相結合的蓄能槽的結構設計比較復雜，要考慮諸多因素，如：蓄能槽保溫形式的選擇，蓄冷蓄熱時水位的變化等。無論是蓄熱槽還是蓄能槽，水處理是運行中很重要的環(huán)節(jié)，要確保達到水的軟化指標，否則對于電鍋爐26、的壽命和冰盤管的換熱將產(chǎn)生重要影響。另外，蓄能槽內部鋼盤管僅占蓄水體積的5%左右。在確定水的實際容積時應予以考慮。經(jīng)試驗證明，鋼盤管的存在對于水的分層不會產(chǎn)生影響。5.3、管道系統(tǒng)管道系統(tǒng)閥門的密封性良好，不應有內漏或外漏。泵的軸封密封性要好，乙二醇水溶液管道不允許采用鍍鋅鋼管。施工時應特別注意管道內部清潔，以防造成板式換熱器或蓄冰盤管堵塞。施工完畢應仔細清洗管道系統(tǒng)，清除鐵銹及其他雜物。蓄冰槽中的水質也須重視。雖然在冰點附近，水的結垢和腐蝕作用均很小，一般不需要水處理。但是，要注意控制藻類的生長和鐵細菌的擴展。乙二醇膨脹水箱與常規(guī)供暖和供冷水系統(tǒng)相同，在閉式系統(tǒng)最高點應設置膨脹箱，膨脹箱的體27、積VE如下：式中：VS在蓄冰期最低溫度T1條件下，系統(tǒng)中載冷劑的體積1T1條件下，載冷劑的密度，Kg/m3（可取T1=-7）2最高溫度條件下，載冷劑的密度，Kg/m3（可取T2=30）a1在T1狀態(tài)下，低液位時，膨脹水箱的剩余空間，一般取10%a2在最高溫度下，高液位時，膨脹箱上部氣體空間，一般可取20%六、蓄能設計軟件6.1、蓄能軟件開發(fā)目的由清華大學空調教研室聯(lián)合同方公司開發(fā)的蓄冰設計軟件SODISS旨在幫助設計人員快速完成冰蓄冷設計并提供詳盡的設計數(shù)據(jù)。6.2、蓄能軟件功能設計人員根據(jù)建筑物的原始數(shù)據(jù),并將它輸入軟件,通過選擇蓄冰形式等相關選項,最終由設計軟件選擇各類設備型號、系統(tǒng)設計參28、數(shù)等。與眾不同的是，該設計軟件在給出設計結果的同時，可為用戶提供一份系統(tǒng)校核數(shù)據(jù)，這樣根據(jù)校核數(shù)據(jù)可以完全避免設計選型不當。設計軟件的界面如下：主要設備選型參數(shù)如下：設計校核曲線如下：七、蓄冰優(yōu)化控制7.1、控制策略類型常用的蓄冰控制策略有三種，即：制冷機優(yōu)先、蓄冰槽優(yōu)先、優(yōu)化控制。制冷機優(yōu)先：就是盡量使制冷機滿負荷供冷，只有當空調冷負荷超過制冷主機的供冷能力時，才啟用蓄冰槽，使其承擔不足部分。這種控制策略實施簡單，運行可靠，但是，蓄冰槽使用率很低，不能有效地削減峰值用電，節(jié)約運行費用。蓄冰槽優(yōu)先：就是盡量發(fā)揮蓄冰槽的供冷能力，只有在蓄冰槽不能完全負擔負荷時，才啟用制冷主機供冷，以解決不足部分29、。這種控制策略既要保證彌補最大負荷時冰槽供冷能力的不足，又要保證全天逐時冷負荷的需要，因此，實施頗為復雜，很難保證下午冷負荷高峰時的需求。在電力晚高峰時，冰槽內沒有存冰量，系統(tǒng)必須由制冷機供冷，因此運行費用較高。優(yōu)化控制：根據(jù)電價政策，最大限度的發(fā)揮蓄冰槽作用，使用戶支付的電費最少（其控制思路詳見后述），優(yōu)化控制策略對于非典型設計日具有頗大的經(jīng)濟性。在春秋季白天可以只用蓄冰槽供冷完全可以滿足要求。根據(jù)分析，在目前的電價政策下，采用優(yōu)化控制比采用冷機優(yōu)先控制，可以節(jié)省運行費用20%以上。7.2優(yōu)化控制、優(yōu)化控制軟件思路的蓄能控制均采用優(yōu)化控制的思想，專項開發(fā)的優(yōu)化控制軟件已經(jīng)廣泛應用于國內許多大30、型蓄能系統(tǒng)工程中。傳統(tǒng)的蓄能控制思路的實現(xiàn)方式是基于神經(jīng)網(wǎng)絡的復雜算法。同方蓄能軟件控制思路的實現(xiàn)方式是以數(shù)據(jù)庫技術為核心，并提出典型負荷和標準運行模式概念，從而做到工程上的可靠性和經(jīng)濟上的最優(yōu)性。同時優(yōu)化控制軟件能夠提供需供當天的逐時負荷曲線和逐時運行費用，使得用戶對于優(yōu)化控制所達到的控制效果一目了然。下圖是冰蓄冷系統(tǒng)控制思路：外溫預測負荷預測系統(tǒng)能耗模型最優(yōu)控制策略逐時外溫自學習估計與預測、優(yōu)化控制軟件內容蓄能控制軟件共包括三個部分：中央站后臺程序(即優(yōu)化控制軟件)、中央站前臺程序、現(xiàn)場控制機程序。優(yōu)化控制軟件為蓄能控制系統(tǒng)的核心，它負責負荷在線預測及負荷優(yōu)化分配，并實時地把重要控制信息如31、模式(蓄冰、冰供、冷供、聯(lián)供)及開機臺數(shù)(1臺、2臺)等送給前臺程序及現(xiàn)場控制機。中央站前臺程序提供蓄能控制系統(tǒng)的圖形界面，并有打印報表、歷史數(shù)據(jù)等多項功能?，F(xiàn)場控制機程序負責各參數(shù)值的監(jiān)測及各控制設備的開關啟停?？刂葡到y(tǒng)示意圖優(yōu)化控制軟件ICE前臺控制軟件RHM下位機控制軟件RH4.0、優(yōu)化控制操作界面、蓄能優(yōu)化控制軟件功能蓄能優(yōu)化控制軟件的操作系統(tǒng)是公司新推出的新型集散控制系統(tǒng)RH-2000。該控制軟件可以實現(xiàn)：故障報警、故障分析、打印報表、歷史數(shù)據(jù)、與其他控制系統(tǒng)兼容、搭乘Internet等多種功能。搭乘Internet：RH-2000控制系統(tǒng)采用了“面向對象”的控制器結構新概念，大大降32、低了用戶技術人員對該控制系統(tǒng)進行二次開發(fā)的難度。該控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡應用層采用了美國作為建筑自動化通訊標準的BACnet協(xié)議，可與任何符合此標準的控制系統(tǒng)與設備進行信息交換。該控制系統(tǒng)的監(jiān)控管理機（PC機）中的人機交換界面采用標準的WWW瀏覽器html界面描述語言，這使得RH-2000可直接搭乘Internet網(wǎng)，實現(xiàn)本地和異地的檢測控制管理。在該控制系統(tǒng)和Internet網(wǎng)之間插入了我公司自行研制并通過國家檢測的金融IC卡作為操作人員的權限認證，確保直接搭乘Internet網(wǎng)的安全性。該控制系統(tǒng)的硬件采用高可靠設計，DCU中每個模塊均獨立供電，允許模塊帶電插拔，所有模塊的每一對外連接均插入了光電33、隔離使該控制系統(tǒng)具有很高的抗干擾能力。八、系統(tǒng)安裝8.1、冰槽安裝整體式冰槽和現(xiàn)場砌筑的混凝土槽體，都要求地面平整、水平度好。在冰槽下砌高100mm的水平基礎，必須能承受槽體的運行重量，在槽基附近應有排水溝、上水管。槽間距及槽與墻的距離，不得小于400mm。槽頂與天花板至少保持1.01.5米的距離，以滿足接管與安裝的要求；如果是混凝土槽，則要求槽上空間尺寸適當加大，以滿足冰盤管的整體吊裝。詳見下圖。若選用現(xiàn)場拼裝式箱體，詳細要求另行與廠家聯(lián)系。1000-1500mm水平基礎400mm400mm400mm8.2、配管乙二醇水溶液流經(jīng)的管道，安裝前應進行清洗，安裝過程中不得有焊渣等雜物進入，以免堵34、塞蓄冰盤管。各種型號蓄冰槽的配管均集中在槽體的一端，具體配管管徑隨冰槽容量不同而不同。各蓄冰槽之間應保持并聯(lián)，蓄冰槽連接管進入蓄冰槽前應設旁通管，以備管路系統(tǒng)安裝后的試壓與清洗。凡管內要通過乙二醇水溶液的管線，不宜采用鍍鋅管及其管道配件。所配用的閥門不能發(fā)生內滲漏。8.3、管路的試壓和清洗系統(tǒng)內部的主要設備，如制冷機、板式換熱器和蓄冰槽內的蓄冰盤管，在出廠之前都已經(jīng)過試壓檢驗，且內部已處理干凈。不能在系統(tǒng)安裝后于管路一起進行試壓和清洗。O 按照設計要求的管路系統(tǒng)所應該承受的運行壓力，依據(jù)有關規(guī)范進行水壓試驗。O 對管路系統(tǒng)進行嚴格的清洗。O 用清水在管路系統(tǒng)循環(huán)運行12小時，然后在最低位排空O35、 將濃度為10克/升的六偏磷酸納溶液注入管路系統(tǒng)，在系統(tǒng)內循環(huán)流動2小時以上，然后排空。O 用清水注入系統(tǒng)多次清洗，直至管路狀況令人滿意為止。8.4、系統(tǒng)保溫與灌液試運行在整個管道系統(tǒng)完成試壓和清洗后，即可以進行保溫工作。O 蓄冰空調系統(tǒng)的保溫非常重要，除制冷機、板式換熱器及成品蓄冰槽都有各自保溫外，現(xiàn)場安裝的管道、閥門、泵體等均需加外保溫層，希望所選用的保溫材料不僅要滿足防火要求，而且要滿足不吸水、不滲水等要求。嚴禁在管道與設備外表面出現(xiàn)結露甚至結冰等現(xiàn)象，以減少蓄冷系統(tǒng)的冷損失，確保供冷效果。O 為了充注乙二醇溶液，應在其膨脹水箱旁另設容器，將溶液濃度預先調配好，用泵通過膨脹水箱慢慢注入整36、個管路。在使用蓄冰系統(tǒng)之前，應保證系統(tǒng)空運行4小時以上，以便將系統(tǒng)內的空氣完全排出，之后方可投入試運行。O 在運行過程中，應檢查所有儀表和傳感器的信號是否正確，閥門的動作是否靈敏，全系統(tǒng)中有無漏水和凝水的現(xiàn)象出現(xiàn)，自控系統(tǒng)的配合正常與否等等，待一切工作完成之后，方可運行投入正式運行。九、蓄冰空調工程9.1、蓄能工程匯總序號工程名稱工程規(guī)模蓄能量轉移峰值備注1廈華火炬工業(yè)城78000m28066RTH40%廠房2唐山百貨大樓32000 m23600RTH38%改造3武漢勞動力市場大廈23000 m23200RTH39%蓄冰2975RTH100%蓄熱4中科院聲學所6000 m2600 RTH40%37、改造5北京慧魯漁村飯店2800 m2400RTH38%蓄冰600KWH25%部分蓄熱6成都皇城老媽火鍋城8000 m22800RTH100%外融冰7武漢安國大酒店13000 m21000RTH34%改造8武漢供電局橋口營配中心3000 m2400RTH41%風冷主機9煙臺中級人民法院13600 m21200RTH35%辦公樓10杭州虹橋飯店11000 m21200RTH37%賓館11鄭州金融廣場69000 m25400RTH40%蓄冰12000KWH50%部分蓄熱12武漢會展中心126000m210000RTH37%蓄冰29280KWH100%全蓄熱13杭州715所3000 m2800RTH838、0%蓄冰14湖北劇場水蓄冷15石家莊東方熱電大廈17000 m21800 RTH50%蓄冰16北京中展住宅大廈330001600 RTH30%水源熱泵蓄冰17北京京信大廈水蓄冷18人環(huán)樓4000 m2360RTH38%風冷主機9.2、典型工程介紹1、廈華火炬工業(yè)城該工程為廈華企業(yè)建造的大型現(xiàn)代化廠房和綜合辦公樓，建筑面積達7.8萬平米，設計日峰值冷負荷9063KW（2577RT），全日總冷負荷為76220KWH（21762RTH）。該工程蓄冰形式為部分負荷蓄冰，采用主機上游的串聯(lián)系統(tǒng)，蓄冰設備為金屬冰盤管式內融冰裝置。采用蓄冰系統(tǒng)后，減少制冷機容量40%，蓄冰容量為8086RTH，經(jīng)過近三年的39、運行，年運行電費節(jié)省100萬元以上。2、唐山百貨大樓 該工程總面積32000平米，原有空調系統(tǒng)已運行兩年。大樓的電力容量不能滿足日益增長的用電需求，業(yè)主決定通過改造空調系統(tǒng)來緩解電力緊張局勢。在這次改造中，將原有的兩個冷源系統(tǒng)合并為一個系統(tǒng)，制冷機容量由原來的570萬大卡改為210萬大卡，增設蓄冰槽容量3600RTH。改造后大上百貨大樓電力供應穩(wěn)定，空調運行費用大大減少，年運行費用減少達到50萬元以上。3、武漢勞動力市場大廈該工程為大型現(xiàn)代寫字樓，總面積23000平米，設計日峰值冷負荷1000RT，設計日全日冷負荷9261RTH；設計日峰值熱負荷為2092KW，全日總熱負荷為10460KWH。根據(jù)工程實際情況，采用冰蓄冷和水蓄熱的方式為空調系統(tǒng)提供冷、熱源。在本工程中首次將冰蓄冷和水蓄熱水池結合起來，最大限度利用空間資源。本工程夏季蓄冷量達到3200RTH，轉移峰值冷負荷39.2%。冬季蓄熱為全蓄熱方式，將供熱所需用電量全部轉移到夜間低谷時段。4、成都皇城老媽該工程為大型餐飲建筑，總面積10000平米，設計日峰值冷負荷為630RT，蓄冰量為2800RTH。由于該工程冷負荷的高峰出現(xiàn)在晚7點之后的電力高峰期，并持續(xù)4小時，因而采用外融冰形式供冷，以滿足持續(xù)的高取冰率。此時段的取冰量高達2100RTH，最大限度地轉移了高峰用電量，節(jié)省大量的運行費用。