中央空调冰蓄冷系统运行管理方案

冰蓄冷中央空调系统的运行管理与能耗分析

摘要:空调冰蓄冷技术是七十年代开始在国外兴起的一门实用综合技术,我国从九十年代开始逐渐引入，并在近几年迅速发展。中国科学技术馆冰蓄冷系统在2010年7月调试完毕并全面投入使用.本文介绍了科技馆冰蓄冷系统在制冰、融冰、制冷等工况下的运行管理方案，以及运行中通过合理调节而达到的最佳节能效果。结合具体案例分析,阐述了冰蓄冷系统在中央空调中的优势.

关键词：冰蓄冷、运行策略、管理方案、能耗分析

一、项目概况

二、制冷站设备表

三、系统流程图

1、流程与颜

2、乙二醇流程说明

四、冰蓄冷中央空调运行策略

五、科技馆冰蓄冷系统自控模式

1、融冰优先工况模式

2、系统制冰工况模式

3、主机运行工况模式

六、具体运行管理方案

1、各时段电价表

2、运行方案

3、制冷机组运行和冰蓄冷运行的能耗分析比较

绪论：改革开放以来,我国电力需求增长非常迅速,尤其是一天内用电高峰与低谷差距在不断拉大,电网运行的不均匀情况日趋严重。高峰用电量中空调用电就占了30%以上，使得电力

系统峰谷差急剧增加，电网负荷率明显下降，这极大影响了发电的成本和电网的安全运行。

空调冰蓄冷技术是七十年代开始在国外兴起的一门实用综合技术，由于可以对电网的电力起到移峰填谷的作用，有利于整个社会的优化资源配置;同时，由于峰谷电价的差额，使用户的运行电费大幅下降，我国从九十年代开始逐渐引入，并在近几年迅速发展。因为其自身的特点，推广使用冰蓄冷中央空调是一项利国利民的双赢举措。

一、项目概况：

中国科技馆新馆的总建筑面积为10万m²,空调冷负荷为14280KW,制冷机组采用3台制冷量为2743KW的双工况离心式制冷机，1台1055KW的离心式冷水机组。冰蓄冷系统采用内融冰、主机上游串联系统，总蓄冰量43859KW.科技馆中央空调在2009年9月份开馆前正式投入使用，但由于设备原因,冰蓄冷系统在2010年7月下旬才调试完毕并投入运行。作为中央空调的运行管理方，我们必须为科技馆提供切实可行的运行管理方案，既要保证设备安全运行，又要达到节能的目的。

二、制冷站设备表：

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序号	设备名称	主要参数	数量	服务对象	备注
1	双工况离心冷水机组	空调工况制冷量：2743Kw（780RT) 乙烯二醇温度:11。3℃/6。3 ℃ 冷却水水温32℃/37℃	3	空调冷水冷源小桥流水人家教学设计	载冷剂为25%的乙烯乙二醇溶液，采用环保冷媒R134a。
		制冰工况制冷量：1776Kw(505RT）乙烯乙二醇温度:—2。3℃/-5.6℃，冷却水水温30℃/33.37℃
		空调工况输入功率：538Kw，制冰工况输入功率：448Kw
2	离心冷水机组	制冷量：1055Kw(300RT)，电机参考功率：216Kw 冷冻水水温7。3℃/14。3℃ 冷却水水温32℃/37℃ .	1	基本空调冷水冷源	采用环保冷媒R134a，
3	板式换热器	热交换量：西洛卓玛4760Kw，一次乙二醇温度：2。5℃/11。3℃,二次水温：4.5℃/13。3℃ 。	3		一次侧:乙二醇二次侧:水
4	蓄冰系统一次泵	流量:465m3/h,扬程：45m宜春学院学报，参考功率：75Kw	4	空调冷水循环	三用一备,并联运行，变频控制，
5	基载主机一次泵	流量：130m3/h,扬程：20m,参考功率：11Kw	2	空调冷水一次水循环	一用一备
6	冷却水泵	流量：563m3/h,扬程：35m，参考功率：75Kw	4	空调冷却水循环	三用一备，并联运行
7	冷却水泵	流量:216m3/h,扬程：35m，参考功率：30Kw	一倍体2	空调冷却水循环	一用一备
8	乙二醇循环泵	流量:508m3/h，扬程:39m,参考功率：90Kw，	4	乙烯乙二醇循环	三用一备,并联运行
9	蓄冰盘管	有效蓄冰量：380RT。h	33组	蓄冰	美国-BAS

三、系统流程:

1、流程与颜(见图1)：

系统的管道没有水流动时为灰，当水泵打开，管道内水流动时，系统以四种颜表示四个不同的子系统。

绿表示冷却水系统；紫表示乙二醇系统；蓝表示冷冻水系统。

设备运行时，以闪烁的形式表示.

2、乙二醇系统流程：

蓄冰系统：水泵→制冷机→蓄冰槽→水泵

融冰流程：水泵→制冷机→蓄冰槽→板换→水泵

联合供冷流程：水泵→制冷机→蓄冰槽→板换→水泵

以上各工况互相转换可通过制冷站自控系统V1、V2、V3、V4四个阀门组进行转换，也可通过手动控制此阀门组进行各工况间的转换。

V2 V1 V4

图1

四、冰蓄冷中央空调运行策略：

在冰蓄冷中央空调系统中存在冷机和蓄冰装置两个冷源,根据两个冷源之间的关系，冰蓄冷空调的运行策略可归纳为两类:融冰优先和冷机优先.

融冰优先的运行策略就是在供冷时优先使用蓄冰装置，只有当负荷大于蓄冰装置的融冰能力时才投入冷机供冷。融冰优先的宗旨是确保低谷电时段蓄的冷量能被充分利用。优点:融冰优先的运行策略能有效的降低冷机的装机容量，并且即使对融冰速率较低的蓄冰系统也能最大限度地利用其蓄冰量.缺点：在三段供电的地区，融冰优先的运行策略不能将谷电蓄冷量集中在峰电时使用，因此在降低运行费用方面,效果不如冷机优先的运行策略.

冷机优先的运行策略就是在供冷时优先使用冷机,只有在峰电时段，或负荷大于冷机的供冷

能力时才启用蓄冰装置供冷.冷机优先的宗旨是在三段电价的政策下，确保低谷电时段蓄的冷量能在高峰电时段使用，追求最大经济效益。优点:能做到真正意义上的移谷填峰，对体育场馆、影剧院等短时间大负荷的工程更能大幅降低冷机装机容量.缺点：对蓄冰系统的融冰速率有较高的要求。

五、科技馆冰蓄冷系统自控模式。

1、融冰优先工况:

在融冰优先工况下，系统将如下模式进行控制:

①在设定的时间范围内，当融冰速率一直大于设定值时，增加一台主机进行供冷,保证融冰速率控制在合理的范围之内。

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