空調(diào)機(jī)房冰儲(chǔ)冷管理論文范文
一、工程概況
陽(yáng)泉供電局生產(chǎn)運(yùn)行計(jì)量樓位于陽(yáng)泉市德勝東街和三角線交叉口北側(cè)。該大樓總建筑面積11507平方米，樓高地上15層，地下2層。中央空調(diào)面積10153平方米，建筑設(shè)計(jì)高度63.3米。根據(jù)甲方要求冬夏季均考慮空調(diào)，采用電力作為能源。夏季采用冰儲(chǔ)冷空調(diào)系統(tǒng)、冬季采用水儲(chǔ)熱空調(diào)系統(tǒng)，采用此方案不僅可以降低空調(diào)系統(tǒng)的電力容量，而且充分利用了夜間廉價(jià)的低谷電力儲(chǔ)存冷熱量，滿足在電力高峰期的空調(diào)冷熱負(fù)荷需要，節(jié)約系統(tǒng)運(yùn)行成本，冷水主機(jī)、電鍋爐及其輔助設(shè)備的容量和功率將大大減少。以下主要介紹冰儲(chǔ)冷，對(duì)水儲(chǔ)熱只作一簡(jiǎn)介。
二、冰儲(chǔ)冷空調(diào)系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)及設(shè)備造型
1、本工程按冰儲(chǔ)冷空調(diào)分量?jī)?chǔ)冰模式設(shè)計(jì)，經(jīng)計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)需配備空調(diào)工況制冷容量為85RT的雙工況螺桿冷水主機(jī)兩臺(tái)，儲(chǔ)冰裝置儲(chǔ)冰容量為800RTH，主機(jī)耗電量62KW/臺(tái)，雙工況主機(jī)可分別在空調(diào)和制冰兩種工況下運(yùn)行。
2、儲(chǔ)冰裝置：雙金屬芯心冰球空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)溫州體育館，上海錦都大廈、杭州國(guó)際大廈和溫州海龍大廈等十幾個(gè)工程應(yīng)用，證明效果良好。為此，本工程設(shè)計(jì)選用雙金屬芯心冰球系統(tǒng)，系統(tǒng)總儲(chǔ)冰量為800RTH，儲(chǔ)冰容積為60立方米，雙金屬芯心是由PE塑料吹制而成，外型設(shè)計(jì)有伸縮箱，允許在儲(chǔ)冰，溶冰過(guò)程中，蓄冷劑相變而引起膨脹與收縮，在冰球中心置入金屬芯片促進(jìn)熱傳導(dǎo)，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：
�。�1）乙二醇水溶液導(dǎo)入冰球中心減少結(jié)冰厚度，傳熱效果較無(wú)金屬芯心增加30%。
�。�2）金屬芯心有利于物理晶核的形成，減少了過(guò)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(jié)冰溶冰速度快，可實(shí)現(xiàn)按分量?jī)?chǔ)冰模式設(shè)計(jì)在部分時(shí)間內(nèi)全量溶冰供冷空調(diào)。
�。�4）含有金屬物配重冰球不會(huì)因結(jié)冰會(huì)上浮，因此儲(chǔ)冰罐可以為無(wú)壓容器且可放置在建筑箱子基地下，不占有建筑有效空間。
（5）乙二醇水溶液在球外循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)冷凍水流程相類似，系統(tǒng)擴(kuò)建容易，儲(chǔ)冰容量增加相當(dāng)方便。
�。�6）冰球由國(guó)內(nèi)合資生產(chǎn)價(jià)格合理對(duì)儲(chǔ)冰空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益好。
3、板式換熱器：板式換熱器將儲(chǔ)冰系統(tǒng)的乙二醇回路與空調(diào)系統(tǒng)回路隔離，板式換熱器水側(cè)進(jìn)出口溫度為12℃/7℃，乙二醇側(cè)進(jìn)出口溫度為5℃/10℃，經(jīng)板式換熱器選型軟件計(jì)算，選用熱量為900KW板式換熱器一臺(tái)。
4、水泵：經(jīng)計(jì)算水泵的型號(hào)及數(shù)量選用如下：
初級(jí)乙二醇系KQL80-125三臺(tái)（65m3/h,18m,5.5kw）
次級(jí)乙二醇系KQL125-125A兩臺(tái)（86m3/h,18m,11.0kw）
次級(jí)乙二醇系KQL65-125A一臺(tái)（20m3/h,16m,2.2kw）
冷凍水泵KQL100-200B三臺(tái)（80m3/h,36.6m,15.0kw）
冷凍水泵KQL80-160（I）A三臺(tái)（75m3/h,28m,11kw）
冷卻水補(bǔ)水泵KQL50-250A兩臺(tái)（11.6m3/h,70m,7.5kw）
5、冷卻塔選BLSSJ100冷卻塔2臺(tái)，冷卻塔水量100m3/h,，電機(jī)功率為2.2kw系統(tǒng)流程見工藝流程圖（一）
工藝流程圖（一）
三、水儲(chǔ)熱空調(diào)系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型
1、根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算本大樓冬季空調(diào)需要配備HYDRW-900-0.6電熱水鍋爐900KW兩臺(tái)，一用一備，制備90℃-70℃熱水。
2、冬季空調(diào)熱水循環(huán)泵與冷凍水循環(huán)泵共用。
3、儲(chǔ)熱熱水循環(huán)泵配備70-80m3/h，h=20m，n=11kw兩臺(tái)一用一備。
4、儲(chǔ)熱槽，儲(chǔ)熱量7200kw/hv=200立方米。
5、板式換熱器換熱量850kw。
系統(tǒng)流程見工藝流程圖（二）
工藝流程圖（二）
四、輔助設(shè)備
1、自來(lái)水進(jìn)入系統(tǒng)之前經(jīng)軟化處理，選擇一臺(tái)處理水量為4-5t/h的鈉離子交換軟化器。
2、軟化水經(jīng)過(guò)-4立方米儲(chǔ)水箱后分成兩路，一路由補(bǔ)水泵輸送到冷卻水補(bǔ)水箱。另一路經(jīng)過(guò)一臺(tái)總?cè)莘e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(dòng)補(bǔ)充散失的循環(huán)水。
五、系統(tǒng)運(yùn)行模式
根據(jù)陽(yáng)泉市氣候特點(diǎn)和空調(diào)實(shí)際需求儲(chǔ)冰系統(tǒng)可按以下四種工作模式運(yùn)行
1、主機(jī)制冷模式：在晚22：00-7：00期間，雙工況主機(jī)制冰儲(chǔ)冷800RTH。
2、融冰供冷模式；此時(shí)不開主機(jī)，冷量由融冰提供，此模式可在春秋過(guò)渡季節(jié)或冷負(fù)荷較小期間運(yùn)行。
3、主機(jī)供冷加融冰模式：當(dāng)負(fù)荷較大時(shí)，選用該模式提供冷量。
4、主機(jī)供冷模式：該模式下，主機(jī)負(fù)擔(dān)大樓的全部冷負(fù)荷。
六、自控系統(tǒng)
自控系統(tǒng)用于控制空調(diào)系統(tǒng)在不同工況下的運(yùn)行和參數(shù)檢測(cè)其基本功能有：
1、根據(jù)工況要求控制電動(dòng)閥門的開關(guān)。
2、主機(jī)的開關(guān)及各種信號(hào)收發(fā)控制。
3、水泵冷卻管的開關(guān)以及各種信號(hào)收發(fā)控制。
4、根據(jù)冷凍水回水溫度調(diào)節(jié)溫控電動(dòng)閥保證回水溫度恒定，使空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到舒適節(jié)能的目的。
5、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)不同的溫度、流量、溶水速度和結(jié)冰速度。
6、自動(dòng)制冰，制冰結(jié)束自動(dòng)停機(jī)。
7、顯示記錄各種運(yùn)行設(shè)備的主要參數(shù)。
8、對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備出現(xiàn)的故障及時(shí)報(bào)警。
9、友好的人機(jī)對(duì)話界面所有參數(shù)可通過(guò)操作面板設(shè)定。
10、樓宇輔助設(shè)施供水排污供熱消防排煙等也可納入統(tǒng)一集中控制管理。
七、運(yùn)行情況
該工程2000年10月9日竣工，經(jīng)全面調(diào)試達(dá)到設(shè)計(jì)要求。冬季工況及夏季工況系統(tǒng)運(yùn)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(jié)束語(yǔ)
儲(chǔ)冷空調(diào)系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面問(wèn)題：
1、常規(guī)空調(diào)選用制冷機(jī)，一般都以其空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷所需的最大能力作為容量選定標(biāo)準(zhǔn)。儲(chǔ)冷空調(diào)系統(tǒng)則須根據(jù)不同功能建筑物的有關(guān)資料，室內(nèi)溫濕度要求及當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，計(jì)算出不同性質(zhì)房間質(zhì)的時(shí)空調(diào)冷負(fù)荷值，然后加以逐時(shí)累加，得出設(shè)計(jì)日建筑物的空調(diào)冷負(fù)荷曲線，這是做好儲(chǔ)冷空調(diào)的基礎(chǔ)。根據(jù)當(dāng)?shù)叵募镜腵氣象資料，計(jì)算出建筑物逐月的空調(diào)制冷量，以此作為計(jì)算空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用的基礎(chǔ)。
2、根據(jù)不同冰儲(chǔ)冷設(shè)備的特性進(jìn)行儲(chǔ)冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足以下4個(gè)過(guò)程：（1）制冷機(jī)組的制冷蓄冷過(guò)程；（2）制冷機(jī)組制冷過(guò)程（3）儲(chǔ)冰設(shè)備釋冷過(guò)程；（4）制冷機(jī)組與儲(chǔ)冰設(shè)備同時(shí)進(jìn)行制冷、釋冷過(guò)程。
3、冰儲(chǔ)冷空調(diào)系統(tǒng)的輔助設(shè)備選擇必須符合冰儲(chǔ)冷系統(tǒng)的要求。如水泵、調(diào)節(jié)閥、控制閥、熱交換器等，如果選用不當(dāng)，將給冰儲(chǔ)冷空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)不良后果。
4、在冰儲(chǔ)冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)同時(shí)考慮系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式策略和負(fù)荷管理策略，就盡可能保證所有制冷機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間在滿負(fù)荷或高效率、低耗電率的條件下運(yùn)行；同時(shí)要使儲(chǔ)冷設(shè)備保證在用冷高峰期滿足負(fù)荷要求，充分發(fā)揮儲(chǔ)冷設(shè)備的作用。
參考文獻(xiàn)
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3、胡興邦，朱華，葉水泉，馮踏青，編著。儲(chǔ)冷空調(diào)系統(tǒng)原理、工程設(shè)計(jì)及應(yīng)用。浙江大學(xué)出版社，1997。
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