冰蓄冷应用实例报告.doc

绍兴工行冰蓄冷报告一、该工程采用冰蓄冷空调技术的前后过程该工程1993年由某建筑设计院设计，采用风冷热泵对大楼进行供冷、供暖。在土建基本完成空调安装即将开始时，用户单位在申请用电时对空调用电征求了电力局用电处的意见。电力部门建议用户采用冰蓄冷空调，态度坚决肯定，并提交了关于“对储能式中央电力空调（即冰蓄冷中央空调）和溴化锂制冷中央空调免征设备容量费”的绍电用（）0114号文件，并鼓励用户如采用冰蓄冷空调技术，由电力部门奖励用户万元，并在绍兴地区实行了:的峰谷电价差政策，积极鼓励用户采用冰蓄冷技术。绍兴电力局为推广冰蓄冷制订了一系列政策并在确保工程效果、质量上对设计、施工、设备选型上均做了大量实实在在的工作，力争在推广该技术上打好这一炮。起初用户对该技术犹豫不决，十分担心投资问题、效果问题，还担心电力局说话是否算数、政策是否兑现。但在绍兴电力局的政策到位、态度坚决、工作细致的推动下，一九九五年三月，用户接受了电力部门的意见，决定采用冰蓄冷空调技术。二、该工程的基本情况该工程位于绍兴解放路西营，为绍兴工商银行第二营业所营业办公大楼。总建筑面积为6000m2，建筑总高度为25m ，分层，主要功能为营业大厅、办公室、会议室、餐厅及多功能厅。最大建筑冷负荷为616Kw，热负荷为443Kw（原设计参数）。采用冰蓄冷技术后，经过用户比较，选用了法国西亚特公司生产的双螺杆冰水机LBH441。蓄冷罐有效容积为46m3。冷冻机房设在层屋面上。蓄冷罐放在营业楼天井的地底下，不防碍汽车停车进出。在整个机房和蓄冷罐安排中，充分利用了地下和屋面的空间。尽管施工难度增大，但在黄金地段节省了有效占地面积。三、该工程冰蓄冷空调投资情况及运行情况的记录（见表、表）投资情况对照表配电情况对照表（单位：KW）(表)内容 原设计方案(热泵) 现冰蓄冷电加热方案冷水机 112.94万元国产STC-90H二台 68.9万元法国进口LBH441一台其它辅助设备 1万元 64万元其它辅助材料 2.5万元 安装费用 5.5万元 7.1万元土建配合费用 2万元 10万元合计 123.94万元 150万元注：现有方案比原方案在运行时总配电容量减少86Kw(40%)。(表)KW内容 原设计方案 现冰蓄冷方案 增减量冷水机 200 96 -104水泵 15 30 +15冷却塔 3 +3合计 215 129 -86 实际运行耗电情况的测试： 白天空调单开主机供冷：室外温度：35.7，室内大厅：25，办公室：26；主机进出水设定温度：出水7，回水12；开机时间：上午 8:0011:30，下午 14:0017:30；根据近半个月的试运行，测得平均日耗电约900度。 晚上蓄冷及白天放冷记录情况（见表）蓄冷罐蓄放冷参数记录表(表)日 蓄冷工况 日 放冷工况(主机停开)工作时刻 出水温度 () 耗电 工作时刻出水温度 () 耗电期 开始 终止 开始 终止 KWh 期 开始 终止 开始 终止 KWh08/13 22:00 8:00 31 -5 956 08/14 8:00 17:30 5 11 18008/14 22:00 8:00 30 -5 909 08/15 8:00 17:30 5 9 17008/15 22:00 8:00 30 -5 928 08/16 8:00 17:20 5 10 17508/18 22:00 8:00 30 -4 944 08/19 8:00 17:25 4 12 18308/20 22:00 8:00 14 -5 933 08/21 8:00 17:30 5 7 17708/21 22:00 8:00 23 -4 911 08/22 8:00 17:30 4 7 17608/22 22:00 8:00 23 -4 951 08/23 8:00 17:20 4 7 18508/25 22:00 8:00 14 -4 917 08/26 8:00 17:30 4.5 11 18008/26 22:00 8:00 23 -4 979 08/27 8:00 17:50 4 8 173备注：放冷时间为8:0011:30、14:0017:30，即每天总 放冷时间为7小时。据上表有关数据，平均每日蓄、放冷总耗电为1113度。、结论通过实践证明，冰蓄冷空调从使用情况看，是非常可靠的。并且，采用冰蓄冷空调具有以下几个主要优点：移峰：该工程整个夏季可移峰七万度左右。节电：该工程采用冰蓄冷晚上蓄冷白天放冷比原方案使用热泵主机每天约节约用电500多度，节约率为30以上。降温速度快：开主机降温时，由于过了一个晚上，水温上升，一般要提前分钟开机才能使水温降到较低；采用冰蓄冷，利用蓄冷罐放冷，出水温度马上可达到，所以降温效果快。在夏季高峰限电情况下，可以不开主机只开两台水泵（共13Kw），就可满足整个大楼工作时间的空调要求。同时，移峰填谷所产生的社会效益，是不可低估的。原用户开始时一直认为采用冰蓄冷空调对企业收益不大，老处在被动地位。通过一个夏季的实际运行，用户在电费支出上收益也十分可观。加上电力部门的相应政策，从被动转为主动。因此，冰蓄冷空调技术是一项利国利民的好技术，值得推广。但在运用推广这一技术的同时，要做到既大胆，要谨慎，在各个环节上均要把好关。杭州交通银行冰蓄冷系统报告一九九二年七月我们中标了庆春路45地块，准备新建营业大楼。根据庆春路改造的统一安排，所有大楼空调均采用热水型溴化锂冷水机组，由望江门热电厂统一提供热水。后来，由于各方面原因，望江门热电厂未能按计划实施。采用燃煤溴化锂机组又考虑到污染、管理等问题。后来，我们打算采用风冷热泵，但是职工的生活热水又要增加一套装置，更主要的是杭州市规定夏季8:0010:30一律不准使用空调，避峰让电于农村。装了空调受到限制不能用，所以这条路也难走。92年7月18日我们偶然翻开过去的报纸，看到杭佳公司八百个日日夜夜发明地下水空调的事迹，就想是否能用地下水来搞空调。经过向杭佳公司咨询，由于条件所限，不能采用。但是杭佳公司建议我们采用目前国际上最先进的冰蓄冷中央空调技术，听了以后我们认为有必要进一步考察，事后专门组织了5人小组，利用4个月的时间到深圳中电大厦实地考察，现场参观、咨询，到肖山二轻大厦了解他们选用该设备的考察选定情况，回杭后又向著名空调专家吴元炜教授、陈沛霖教授、屠传经教授电话咨询，都得到了他们的支持。同时我们又召开了专题论证会，陈沛霖教授出席了论证会。会议一致认为采用冰蓄冷空调技术从理论和实际上都是成熟的。会议还对冰盘管式蓄冰系统和冰球式蓄冷进行比较分析，认为STL冰球式蓄冷系统结构简单、可靠性高、水阻力小、技术要求低、换热性能好，同时又有成功的工程实例。同时结合本大楼的实际情况，对采用冰蓄冷空调作了初步的技术经济分析，对解决设备的噪音、功能布局调整、蓄冰罐设在建筑红线外的可能性、杭州用电改革趋向，进一步调查、论证，我们认为选择STL冰球式蓄冷系统比较适合，在此期间又遇到各方干扰，又二次到深圳电子大厦、肖山二轻大厦察看使用该技术的实际效果，拿该工程的实际使用结果与蕊芯冰球在某大楼的实际使用情况作对比，发现肖山二轻大厦的使用效果明显好于某大楼。通过以上多次的调查、比较、分析，认为该设备在原理上可行、技术上成熟，可以减少装机配电容量，转移高峰用电、享受有关电力优惠政策，提高空调品质，可以节省运行费用，少用高峰电力、保证业务工作的正常开展，是配合当前全国削峰填谷、缓解高峰缺电的新技术，具有显著的社会效益和经济效益。为此，我们仍然确定选用STL冰球式蓄冷系统的中央空调。于一九九五年五月由公证处公证，与浙江杭佳制冷设备安装有限公司签订了正式合同。根据合同规定，杭佳公司要承担该技术的一切经济责任、同时甲方还拥有由于达不到使用效果要求索赔的权力。杭佳公司在推广冰蓄冷中央空调技术中表现出了很强的敬业精神，为我们用户提供了多方面的服务。承担这个项目后，他们和机电部设计二院设计人员更是全身心地投入，有组织、有计划、工作有条不紊，做到精心施工、表现了极高的事业性和责任感，受到了我们基建办全休工作人员的一致好评。该空调系统于1997年6月28日一次调试成功，投入运行后经测试，完全达到了预期目的，很多技术参数达到和超过了设计要求，特别是移峰效果十分明显。实践证明我们当初的选择是正确的、它确保了我行大楼的使用效果、大大降低了我行的日常开支，还为社会创造了很好的效益。因此，我们积极建议政府要制订政策和采取有力措施来积极推广STL冰蓄冷中央空调技术。交通银行杭州分行基建办一九九七年八月四日三电办对杭州市六家蓄冰工程的调查报告杭州市三电办公室一九九九年十一月一九九五年六月九日省科委、省电力局、省建设厅、省专利局联合在杭州萧山市城厢镇人民政府办公楼召开了全省推广冰蓄冷中央空调系统技术现场会。这次会议为全省推广这一技术拉开了序幕，受到了各级政府的重视。尤其在三电部门的推动下，有关设计、研究单位和厂商都抓住机遇，大力开展工作，积极开拓工程项目，使我省、市推广这一技术在国内先行一步，得到国内众多专家和领导的支持。目前我市已经完成投入运行的有萧山市城厢镇政府大楼、萧山二轻大厦、交通银行杭州分行金融大楼、杭州金鹏大厦、杭州国际大厦、杭州景福百货大楼、杭州世贸中心、建设银行杭州分行、杭州龙翔大厦、杭州洪桥渡假村等10个单位总建筑面积为305340m2, 其中空调面积224500m2、空调总装机容量为6250kW、蓄冷总量94118kWh；已经筹建或立项的有：杭州中江都市花园区域供冷、浙江肿瘤医院一期、浙江肿瘤医院二期、浙江建工大厦、杭州临亚大厦、华商集团联合超市、浙江水电职业病医院等单位。目前进入我省冰蓄冷中央空调技术市场的主要为来自法国、美国和台湾等方面的技术，主要形式有两种：一种是以法国为代表的冰球式蓄冰系统，另一种是以美国为代表的冰盘管系统。开展这些技术推广的单位主要有：浙江杭佳制冷设备安装有限公司（是我省最早从事这一事业的中外合资企业、目前已具有一定的规模）、华源人工环境有限公司、国祥制冷设备有限公司。另外还有来自北京的清华人环公司已在杭州洪桥渡假村冰蓄冷工程上应用成功。在系统配置上有： 法国CIAT主机配CIAT冰球，美国特灵冷机配美国高灵盘管，美国约克主机配台湾蕊心冰球或美国BAC盘管、美国顿汉布什冷机配盘管等多种形式。由浙江杭佳制冷设备安装有限公司实施的交通银行采用全套法国CIAT冰蓄冷系统，经同济大学现场测试并由省科委、省暖通学会组织专家评审认为性能很好，被全国评为示范典型工程和荣获鲁班奖工程。其它冰蓄冷空调工程除个别配置、设计、协调欠缺外，基本投运正常，移峰效果明显。对我市冰蓄冷技术的推广起到了一定的积极作用。国内有关专家也对已成功的经验给予一定评价，先后组织专业学术交流会、各地设计施工及建设单位前来学习、参观，在全国范围内起到了积极的作用。九七年市三电办组织有关人员对杭州市现有蓄冰空调工程的基本情况进行摸底调查，针对调查中发现的问题，规范冰蓄冷空调技术，总结这几年推广冰蓄冷空调的得失。根据九八年调查的六个冰蓄冷空调单位分析：冰蓄冷空调相比常规空调投资平均增加率为25.36%，空调设备装机容量减少率为28%，年转移峰电量173.45万kWh，并且每年多用低谷电量152.69万kWh，平均达到蓄冷量占总耗冷量的30%。又根据九九年统计的七个单位(龙翔大厦移峰率为41.9%、交通银行杭州分行移峰率为75.4%、杭州建行移峰率为53.1%、杭州百货总公司的家友超市移峰率为71%、杭州景福百货大楼移峰率为53.8%、浙江世贸中心移峰率为58.8%、洪桥渡假村移峰率为51.6%、平均移峰率为45.1%)（附表3）。三季度高温平均移峰率为57.95%，年平均移峰率为54.73%，净增谷电率22.2%，平均每kWh蓄冷量转移峰电0.426KWH。根据统计，龙翔大厦(商场)、杭州景福百货大楼(商场)、杭州百货总公司的家友超市(商场)三个商场99年7-9月空调用电报表分析制冰工况效率(COP)分别为2.13、2.18、2.95，平均每天每平方米空调电费分别为0.312元、0.360元、0.170元，从而得出杭州百货总公司的家友超市为三商场中效率最高，单位面积使用费最低（附表5）。目前国内已完成的多数冰蓄冷应用工程，由于属于引进推广初期，从设计技术上偏于谨慎，并大量采用进口设备，一次性投资偏大、制约了此项技术的发展，仅靠峰谷电差价电费回收增加的投资一般需要三四年，影响了冰蓄冷技术的推广。近年国内厂家制冷设备也在改进以适应此项技术的要求，如压缩机、阀门、控制系统等。同时蓄冷技术的关键产品，如法国CIAT的蓄冰球已实现国内合资生产。设备的国产化趋势、技术上的突破将大大降低工程造价，使一次性投资降低，使一次投资与常规空调持平或低于常规空调投资成为现实。例如杭州百货总公司积累两年的运行经验，为本单位今年扩建华商仓储超市建筑面积1.8万平方米，选择蓄冰中央空调方案提供了实践依据。提出尽可能采用目前成熟的新技术，降低一次性投资，取得较好的运行效果，节约运行费用的指导思想。设备上选用合资CIAT冰球，可靠的工业蝶阀等，从技术上采取国内外已有成功的经验，省去冰蓄冷中央空调系统中的板式换热器，相应减去700吨时流量的循环系统，减少配电容量费80KW，一次性投资可减70万元（板式换热器50万元、双路配电容量费15.8万元、水泵5万元），同时每年可节约运行电费支出12万元左右。他们认为只要认真做好增加系统的可靠性，采用变风量空调器，蝶阀和全部法兰联结，管道内壁防腐处理，增加乙二醇溶液回收装置，防止溶液损失一系列技术措施，完全可以克服无换热器缺点,达到降低投资运行费用的目的。同时末端设备采用大温差供冷，降低流量减少管道投资8万元。从总的投资方案比较，常规空调494.85万元，冰蓄冷无换热器空调440.8万元，可以节省一次性投资54万元，每年节省运行费用34.8万元（降低了5个百分点），获得较为理想的效益。因此该用户对设备的选型、工程设计、工程施工和运行管理，并在该系统基础上大胆优化系统等经验都值得借鉴。鉴于这一技术在杭州已走过了五个年头，取得了初步成效，为了总结经验、规范市场、防止一哄而上、出现负面效应，最近市政府有关领导要求相关部门要认真总结、制订规范，使这一技术健康发展。即将提出以下建议：用户选择采用的蓄冰空调技术必须是成熟可靠，有二-三年以上使用纪录，得到用户良好反映，并经有关部门测试，有正规测试报告，经专家评审或政府有关部门验收、鉴定，建议推广的技术；在杭开展推广蓄冰空调技术的企业必须持该营业范围的营业执照、设计资质证书、专家对该技术推广的评审意见、该技术测试报告和用户意见书上报到本地主管能源部门备案。对采用冰蓄冷中央空调技术的单位，当地主管能源部门应根据国家有关条例给予支持和扶植，并提供一定的优惠政策(用户单位必须填写冰蓄冷中央空调技术用户登记表并提供可行性方案)；采用冰蓄冷中央空调技术应该满足如下技术要求并提供有关削峰填谷的技术数据：制冷主机装机容量应比最大冷负荷少30%以上；制冰工况下每一冷吨冷量(3500W)耗电不能超过1.25kWh（即制冷机制冷量与制冷机、冷却塔、冷却水泵、蓄冰水泵的总耗电的比值（EER）应大于2.8）；蓄冷比率：日蓄冷量应该大于日总负荷的30%（24小时连续运行的宾馆等可减去24小时持续不变的这一部分负荷来计算总负荷）；蓄冷时间：应该小于或等于低谷电时间（杭州地区22:00-8:00）；放冷速度：夏季限电(一般为上午8:0011:00)不开主机时，所放出冷量应该满足大楼在限电时间内（三小时）的冷负荷要求；融冰率应该达到90%以上；移峰电量应该占空调总耗电量的30%以上；在同等条件下，总投资应该控制在常规空调130%以内；蓄冰空调系统应该尽可能配自动控制（监测）系统；已经投入运行的工程专人专管，积累数据，总结经验。尽管我们在推广这一技术中初步有了一点经验教训，但必竟还属刚刚开始，有些问题还有待运行时间的积累才能说明。非常需要各地经验交流及有关专家、领导的支持和指导。附件1:98年-99年冰蓄冷中央空调用户总用电量统计表附件2:98年-99年冰蓄冷中央空调用户空调用电量统计表附件3:98年-99年冰蓄冷中央空调用户移峰率统计表附件4:99年三家商场每平方末每天空调电费统计表附件5:99年三家商场冰蓄冷中央空调制冰工况效率(制问耗电量与制冷量之比)统计表武汉华美达天禄酒店蓄冰空调的应用1. 工程概况华美达天禄酒店按四星级标准设计、主楼28层，建筑面积33000m2。设有客房450间及餐饮、会议、娱乐购物等设施。待建的副楼4层，建筑面积5000m2，主要为餐饮娱乐设施。空调制冷（热）机房按建筑面积38000m2的负荷设计。2. 设计原则按照业主对采用蓄冰空调必须达到“可靠、先进”的原则，结合酒店空调运行的要求和规律，在系统设计上作如下考虑：1、24小时连续使用空调的客房及其相关用房按常规空调设计；2、间歇使用的主、副楼餐饮、会议、娱乐、购物等用房按蓄冰空调计算；3、制冷机房分设蓄冰和常规空调的主机及其配套设备。采用可分可合多种灵活可变的供冷控制模式；4、整个建筑的末端空调供回水仍为一个系统，根据各部分的负荷变化调整制冷机房的供冷方式以达到经济、节能运行的目的。3. 设计参数和主要设备选型1、本工程原设计常规空调冷水机组制冷量为4570kW，采用冰蓄冷空调系统，装机容量为3512kW。按间歇使用面积计算，蓄冰比例为32%，按总面积计算，蓄冰比例为23%；2、原设计工程总供配电为3400KVA，现为2850KVA，减少550KVA；3、主机选用法国CIAT单螺杆制冷机4台，其中双工况2台（844kW2），空调工况2台（912kW2）。冰球罐（直径3米，长13.73米）2个。共装CIAT-CRISTOPIA冰球179m3。4、蓄冰技术参数：夜间低谷电时段为23时7时，共8小时，可蓄冰量为8500kWh。设计蓄冰量为10382kWh，设计蓄冰时间为10小时。载冷剂乙烯乙二醇质量百分比29%，蓄冰时供回液温度为-6和-2.6。5、运行控制模式：1）蓄冰，2）蓄冰同时供冷，3）机组供冷，4）融冰供冷，5）融冰同时机组供冷；6、季节运行策略1）高温季节时采用融冰供冷用于负荷高峰时段；2）非高温和过渡季节时融冰供冷用于用电高峰时段，不开或少开主机。4. 实测运行参数分析：1、冰球蓄冰系统蓄冷和放冷时，载冷剂进出口温度变化曲线与厂家提供的参数及曲线基本相同；2、蓄冷罐运行正常，8小时可蓄冷8590kWh，10小时蓄冷量达到10000kWh以上，满足设计值与制造厂提供的参数；3、放冷特点：1）可快速提供冷量，末端水温降得快，提前开机时间短。对餐饮、娱乐、会议等使用场所尤其适合。为此副楼突发使用时，不会影响主楼的供水温度；2）通过控制系统，设定冰罐的供冷温度，同样可使供冷平稳运行；3）末端供水温度稳定，回水温度正常；4、按放冷实测数据，在上午用电高峰时段仅用冰罐放冷供主楼空调使用，仅开一台乙二醇泵，不开主机，放冷4小时，供冷6974kWh。末端水系统供回水温度分别保持在67.8和11.512.6之间。5. 经济效益分析：1、采用蓄冰空调系统的设备费比原常规系统约增加15%（仅机房部分增加，末端费用不变）。2、由于采用冰蓄冷系统，电力公司给予本工程极其优惠的政策，减少供配电贴费、节约开关所及外线费用、减少550KVA的变配电设备费等。为此在供电工程上所减免和节约的费用已经大大超过了蓄冰空调系统所增加的费用，给业主带来较大的经济效益。为此本工程因采用蓄冰空调增加的投资的回收期已经不存在。3、节约电费预计为20%左右，但需经过按设计负荷分析一个供冷季节的实测才能提供准确的数据。4、用电移峰填谷比较明显。经实测证明在非高温季节，日间用电高峰时段可完全由冰罐放冷运行。转移了高峰期用电。在春、秋过渡季节时，除低谷时段开主机蓄冰外，其它时段可不开主机。高峰、平价时段用电完全转移。6. 结论1、本工程蓄冰空调系统采用单螺杆双温工况冷水机组和冰球罐蓄冰方式，并设有完善的微机中央工作站检测和控制系统。经过调试运行和初步测试，该蓄冰空调系统完全达到设计和业主的使用要求。说明了该蓄冰空调系统设计合理，设备性能可靠、施工优质、控制先进。2、由于运行的时间还不长，测试数据还不完整。我院已将此工程作为进一步测试研究的项目，以取得整个供冷季节的完整数据，研究更合理的运行方式。为推广蓄冰空调，进一步完善负荷计算、系统设计、控制软件设计、设备选型等提供有益的技术数据。3、蓄冰空调是个系统工程，整个过程非常复杂和艰难。采用的前提条件是电力公司给出的优惠政策和业主的开拓精神和超前意识。成功的关键在于完整合理的设计、高质量的设备、先进的控制和优质的施工，不可缺一。必须紧密配合才是成功的保证。杭州华商超市蓄冰空调介绍杭州华商集团一九九九年在城西益乐村新建一万八千平方米的大型仓储式超市，主营食品、日用品的批发和零售，兼营餐饮。低成本运行是其主要的经营特点，因此超市中央空调方案的选择宗旨是：尽可能采用目前成熟的新技术，降低一次性投资，取得好的运行效果，节约运行费用，以追求超市经营的最大经济效益。在总结公司金鹏大厦的冰蓄冷中央空调运行的经验，作了大量的调查研究后，决定在兴建的仓储超市继续采用冰蓄冷中央空调，并采用其他新的技术，取得了较好的效果。具体介绍如下：1. 选用冰蓄冷中央空调技术：目前大力推广的冰蓄冷中央空调技术是转移高峰电力，开发低谷用电，优化资源配置，保护生态环境的一项重要技术措施，符合国家的长期国策。对企业来说，按电力系统的峰谷电价政策，冰蓄冷中央空调能比常规中央空调较大幅度地降低运行费用，从长远计，有利于企业提高整体经济效益。以本公司所属的金鹏大厦中央空调为例，采用STL冰蓄冷中央空调，利用电力系统峰谷电差价，一年的运行费用比常规中央空调节省三十五万元左右，效益相当可观。因此，在有条件的情况下，应尽可能优先考虑采用这种技术。但是，目前国内已完成的多数冰蓄冷工程，一次性投资偏高，仅靠峰谷电差价回收多增加的投资，时间偏长，一般需要三至四年，在一定程度上制约了冰蓄冷技术的发展，影响了冰蓄冷技术的推广。对华商超市来说，它的冷负荷均集中在峰电期间，具备采用冰蓄冷技术的最佳运行条件，而能否采用的关键是能否降低一次性的初投资。我们通过向国内有关专家、国外有关企业咨询，认为按目前国内已经达到的技术水平，结合超市本身的特点，能够采用新的技术，加上蓄冰技术的关键产品的国产化，可以大幅度降低工程造价，使冰蓄冷空调的一次性投资低于常规空调的投资成为现实。所以本超市决定采用冰蓄冷中央空调。2. 在超市的冰蓄冷中央空调系统中取消板式换热器：目前，大多数的冰蓄冷中央空调都采用板式换热器来隔离乙二醇系统和空调水系统，目的是减少乙二醇用量，防止末端系统泄漏而引起乙二醇损失。但是，增加板式换热器后势必带来以下的不利因素： 1)、必须增加一套循环系统，以本超市为例，需增加流量700m3/h的水泵，其功率为80kW左右，且均工作在峰电期间，运行费用按目前的电价一年需8.6万元；2)、降低了主机的制冷功率大约近10万大卡/小时；3)、增加了空调的一次性投资，按本超市粗略估算，需增加板式换热器50万元，配电双路增容和设备15.8万元，水泵5万元，合计约70万元。这也是冰蓄冷空调比常规空调造价高的重要原因之一，因此取消板式换热器从经济的角度是值得考虑的。我们认为在蓄冰系统中能否取消板式换热器的条件是：1）、管道系统能否做到不泄漏；2）、管道系统能否在维修和改造时避免乙二醇溶液的损失。从金鹏大厦和国内不少成功的工程经验来看，只要系统阀门采用优质碟阀，管道采用法兰连接，系统做到不漏是完全可能的。另外，华商超市有其自身的特点：1）、客流量大，冬季卖场内温度较高，不必考虑冬季采暖，乙二醇溶液仅为冷运行。2）、超市可以采用较大的末端设备，和一般的空调相比有末端设备数量少，系统不复杂的优点，也为系统取消板换提供了有利条件。3）、西亚特蓄冰设备的冰槽形式在结构上方有较大的容积空间，可以作为系统乙二醇溶液的回收容器，加上乙二醇溶液的回收泵，可以解决系统相当部分乙二醇溶液的回收问题，为管道系统维修和改造创造了条件。4）、乙二醇系统的管道内采用环氧树脂防腐处理，可以延长管路的使用寿命。因此，我们认为在今天的技术条件下，华商超市可以采用无板式换热器的冰蓄冷中央空调。3. 末端设备采用大温差供冷：由金鹏大厦的实践知道，STL冰蓄冷空调的乙二醇循环系统在放冷时它的出水温度能保持低温，当系统取消板换后，就能很方便地实现大温差供冷。在系统中我们为了不影响主机蒸发器的换热效率，以主机的正常流量为系统流量，流量由640m3/h降到400m3/h。我们按设计的最大冷负荷确定系统的进出水的温差，温差为89，减少了水泵的负荷，也相应减少了管道及保温投资，估计减少投资8万元以上。4. 采用节能的冰蓄冷空调运行模式：从本公司金鹏大厦冰蓄冷中央空调二年的运行实践，我们体会到，仅仅采用冰蓄冷中央空调是不够的，因为采用不同的冰蓄冷空调的运行方式，效果是不一样的，降低运行费用的程度也是不同的。运行方式的不同主要是放冷方式的不同，在国内开始推广冰蓄冷技术时，就有一个主机，蓄冷罐同时放冷，应该主机放冷优先，还是蓄冷罐放冷优先的问题。经实际操作，我们认为：在主机，蓄冷罐同时放冷时，应该主机放冷优先，由蓄冷罐的放冷来补充主机的冷量不足；但是在一天整个放冷的时间里，必须有一定时间用于蓄冷罐单独放冷，确保蓄冷罐内的冷量全部放完；在放冷的最后阶段，当蓄冷罐单放冷结束，要自动切换成主机和蓄冷罐双放冷，由蓄冷罐来储存主机多余的冷量，让蓄冷罐内的溶液处于合理的温度。这样才能保证中央空调在放冷时，主机能始终满负荷运行，系统保持合理的匹配，保持主机和系统的最高能效比，同时也充分地利用廉价的谷电电能，使运行费用最低。但这样的放冷方式对蓄冰设备要求较高，要求蓄冰设备有较大的放冷速度。由于环境气温的变化较大，设计负荷的余量也比较大，即使在最高负荷时，蓄冷罐补充放冷的量也比预计的小，所以在实际运行时往往需要蓄冷罐大冷量的连续单放冷。为了保证最佳的经济效益华商超市还是采用这种节能的运行方式，要求选用的蓄冰设备能适应它的要求。5. 选用STL蓄冰设备：目前国内可见的蓄冰设备有许多种，主要的有西亚特的STL冰球、台湾的蕊芯冰球、美国的高灵冰桶、台湾的王牌冰槽和美国的BAC钢盘管，各有各的特点，在运行中效果也各有不同。究竟采用那一种设备，我们主要从中央空调的运行需要，蓄冰设备的可靠性和设备的价格来选择。我们据此对目前的这些蓄冰设备作了比较，也走访了一些用户，结论是：1）、西亚特的STL冰球放冷速率最大，究其原因，我们认为主要是西亚特冰球单位冷负荷的换热面积比较大，换一句话是冰球的当量结冰厚度最薄，直径96mm的蓄冰球当量结冰厚度只有1.5cm，直径77mm的冰球当量结冰厚度更薄，仅仅1.23cm，而BAC钢盘管结冰当量厚度达5cm，蕊芯冰球的当量积冰厚度有2.8cm，因此在融冰放冷时，西亚特冰球单位冷负荷的融冰面积最大，根据资料西亚特融冰速度可以达到其他设备的1.5倍，能保证蓄冷罐大冷量连续放冷，因此在相对节能的运行方式中西亚特冰球有较大的优势。2）、由于蓄冰设备的投资比较大，在整个冰蓄冷中央空调机房部分的投资中占有相当的分量，同时蓄冰设备一般放在地下室，修理，更换均十分困难，因此要求蓄冰设备有尽可能长的寿命，经分析西亚特技术的冰球无论从理论上，还是已有的实践，证明可靠性好，维护方便，可以长期无故障运行。3）、西亚特冰球已国产化，中法合资的西亚特冰球既确保了产品质量，又大大降低了价格，我们根据这三个重要因素最终选择西亚特的合资冰球。6. 自动控制：为了保证系统在外界的不同气温条件下，均能按节能的方式运行。华商超市的自控系统设置了：蓄冰工况，蓄冷罐单泵放冷工况，蓄冷罐双泵放冷工况，蓄冷罐单主机双放冷工况和蓄冷罐双主机双放冷工况。并且具有蓄冷罐单放冷和蓄冷罐主机双放冷随出水温度自动切换的功能，整个计算机界面清晰明了，控制非常方便。控制室放在高配间，由电工监控。为企业节省了操作人员。7. 经济效益比较：项目 常规空调 冰蓄冷空调A一次性投资 1冷水机组冷量/功率 320万KCal/h 790KW 180万KCal/h 410KW2冷水机组价格 248万元 140万元3冷却水泵流量/功率 900m3/h 90KW 550m3/h 60KW4冷却水泵价格 6万元（3台） 4.5万元（3台）5冷冻水泵流量/功率 640m3/h 90KW 400m3/h 60KW6冷冻水泵价格 6万元（3台） 3万元（2台）7蓄冰水泵流量/功率 380m3/h 37KW8蓄冰水泵价格 1.95万元（1台）9冷却塔规格/功率 900m3/h 33kW 600T/H 22kW10冷却塔价格 22.5万元 15万元11电子除垢仪价格 5.5万元 4万元12蓄冰设备价格 148万元13自动控制价格 5万元 10万元14管道费用减少 8万元15配电容量 1003KW 552KW 16电力增容费 90.27万元 49.68万元17电力设备投资 85.26万元 46.92万元19乙二醇量/价格 50T /33万元小计 468.53万元 448.05万元从以上表格可以看出采用无板式换热器的STL冰蓄冷中央空调比常规空调在一次性投资方面可以节省20.48万元，华商超市不需要一个因为采用冰蓄冷中央空调增加投资的投资回收期，冰蓄冷空调在运行费用上的节省将直接体现在企业的经济效益上。本超市自1999年6月动工，于12月完工。按照设计，施工中空调系统的阀门均采用优质碟阀，乙二醇系统管道内由专业单位作了环氧树脂防腐层，系统试压提高到每平方厘米10公斤，均一次试压成功，无泄漏现象，施工质量较好，达到了预计效果。本系统的主机采用了上海富田的双螺杆冷水机组，在蓄冰工况采用单独的蓄冰水泵来匹配，经过现场调试，基本满足设计要求。由于系统采用了大温差供冷，在末端设备选用方面缺乏经验，因此在设备的选用时，将换热面积增大了10%。经过今年夏季近5个月的运行，系统的出水温度能稳定在5度左右，能满足整个华商超市空调的需要，从整个空调的效果来看，比一般的冰蓄冷中央空调电耗低，比较理想。本超市冰蓄冷空调在5月13日正式投入运行，在10月10日左右停机。本来通过今年的运行能够有一个比较详细的用电数据，但是今年由于浙江省电力系统调正了电费收费标准，商业用电取消了谷电电价，但保持了对冰蓄冷中央空调的优惠政策，期间较多的波折，又需要对冰蓄冷空调的供电设备加装单独的谷电电表，由于是配电系统改造，比较麻烦，谷电电表到今天还没有装好，这样今年的运行方案有一段时间比较乱，没有完全按照上面的方案操作。但是从已有的数据也可以推算全年的经济效益。今年整个中央空调运行时间为146天，谷电的电量在69.29万kWh，峰电的电量在32.76万kWh，空调电费在49.58万元。而采用常规中央空调的用电量在95.63万kWh，空调电费在84.06万元，全年可以节约电费34.48万元，加上节约年度主机维修费用2.5万元，总计节约运行费用约37万元。对于超市来说是一个不小的经济效益。总的来说，本超市无板式换热器的冰蓄冷中央空调在设计上是成功的，系统的运行达到了预期的效果。在降低超市中央空调投资的措施上，没有简单地增减设备，而是在保证空调系统的性能的情况下，挖掘冰蓄冷空调的潜力，发挥冰蓄冷空调的优势，加上比较充分的措施，确保了系统的可靠性。在施工中也采用了比较好的工艺，保证了工程质量。因此整个工程取得了比较理想的效果。杭州交通银行金融大楼冰蓄冷空调设计介绍1 工程总体概况：1.1、建筑概况：交通银行杭州分行金融大楼，位于杭州市庆春路173#，简洁而庄重的外形与美丽的西子湖遥相呼应。大楼占地面积4000m2，总建筑面积19913m2，空调使用面积15000m2。大楼主体建筑高51.1m，建筑物最高点68m，共分15层，地下两层，是一座集金融、办公于一体的现代化大厦。大楼1994年6月动工，1997年8月竣工。该大楼先后荣获全国新技术示范工程、中国建筑工程鲁班奖等多项荣誉称号。其采用的STL冰蓄冷中央空调技术被列为浙江省火炬计划项目。1.2、空调概况：整个建筑夏季设计最大冷负荷为1919kW，冬季热负荷为1395kW，建筑面积冷指标为128W/ m2，建筑面积热指标为93W/ m2。大楼白天工作时间为8:00-18:00，夜间无负荷，夏季全日设计总冷负荷为17960kWh。室内主要采用以下空调形式：全空气系统；风机盘管加新风系统；单元式空调器系统；直流式全新风系统；再循环空气系统；冷热源采用STL冰蓄冷中央空调加轻油锅炉的形式，空调制冷机房面积190m2，蓄冷罐放置面积112m2，燃油锅炉放在屋顶锅炉房。1.3、应用冰蓄冷的先决条件及背景：常规的蓄冰空调是利用昼夜峰谷负荷的差值进行夜间蓄冰白天放冷调节平衡电网负荷的一种空调系统。要采用蓄冰空调的先决条件是电力部门是否制订优惠的峰谷电价政策（应急冷源除外）。峰谷电价差值越大时，蓄冰空调的发展越有利，而受益最大的是国家电力能源部门。因此全国各地陆续出台了峰谷电价政策（见表1）：由于夏季供电矛盾突出，近年来各地电力部门相继出台了采用冰蓄冷空调的优惠政策。杭州市三电办明文指出：采用冰蓄冷的业主一次性奖励10万kWh电。在用电高峰实行峰谷分时计量（即晚间0.32元/kWh，白天0.97元/kWh），夏季可不避峰使用，减征空调电力增容费30-50%。这对促进杭州地区的冰蓄冷空调起到了积极的推动作用。而蓄冰空调特别适用于间歇空调系统及峰谷负荷差较大的连续运行空调工程，尤其在空调峰值负荷与电网负荷同步或接近同步时时更为适用。如：金融办公大楼、影剧院、体育馆、非昼夜运行的工厂车间等。正是在上述政策的推动下，经过详尽科学的经济技术比较，交通银行杭州分行最终决定采用法国西亚特的STL冰球蓄冰空调技术。1.4、STL技术简介：STL为法语潜热储能系统的缩写，其技术核心为充满蓄冷液（相变物质）的蓄冰球，球外壳为高密度聚烯烃，蓄冷液为专利配方。冰球呈圆球形，分C与S两个系列，直径分别为98mm（原为96mm）和77mm，舒适性空调中常用的为C-00系列，相变温度为0。成千上万只冰球填充在储冰槽（或罐）中，当低温介质（常为25%的乙二醇溶液）包围着冰球时，蓄冰球内的蓄能物质开始发生相变，冷量因此储存在冰球内，当介质温度升高，高于冰球的相变温度时，冰球开始融化，释放蓄存的冷量，从而达到能量转移的目的。各地电网实施峰谷电价情况： 表一地区 实施电量范围 时段划分 峰谷比北京市 1） 商业1-10kV,35kV2） 非居民用电1-10kV,35kV 1）高峰 8:00-11:0018:00-23:002）平段 11:00-18:007:00- 8:003) 谷段 23:00- 7:00 4.5:1天津市 1）高峰 8:00-11:0018:00-22:002）平段 11:00-18:0022:00- 0:003) 谷段 0:00- 8:00 4.4:1上海市 1） 工业2） 商业 1）高峰 8:00-11:0018:00-21:002）平段 12:00-18:007:00- 8:003) 谷段 22:00- 6:00 1) 2.2:12)1.89:1浙江 1）高峰 8:00-22:002) 谷段 22:00- 8:00 3:1济南 1）高峰 8:00-11:0018:00-23:002）平段 11:00-18:007:00- 8:003) 谷段 23:00- 7:00 3:1湖北 1） 100KVA及以上工业用户2） 趸售用户 1）高峰（7小时） 7:00-11:0019:00-22:002）平段（10小时）11:00-19:0020:00- 22:003) 谷段（7小时） 0:00- 7:00 4:1河南 1) 工业2) 商业3) 趸售4) 地方电厂上网 1）高峰（11小时） 8:00-11:0015:00-22:003) 谷段（13小时）11:00- 15:0023:00- 8:00 5:1湖南 除福利厂外的1） 大工业2） 非普工业 1）高峰（11小时） 7:00-11:0015:00-22:002）平段（5小时）11:00-15:0022:00- 23:003) 谷段（8小时）23:00- 7:00 3:1江西 1) 工业（一、二班制或三班制负荷率小于95%）2) 农业3) 趸售4) 小水电上网 1）高峰（8小时） 7:00-11:0019:00-23:002）平段（9小时）11:00-19:006:00- 7:003) 谷段（7小时）23:00- 6:00 3.2:1网供 1） 转售葛、丹电量2） 四省互供电量 1）高峰（8小时） 7:00-11:0019:00-23:002）平段（10小时）11:00-19:006:00- 7:0023:00-24:003) 谷段（6小时）0:00- 6:00 2 蓄冰空调的设计：2.1、蓄冰空调方案的选择：2.1.1蓄冰系统负荷计算方法：在方案阶段可以利用负荷曲线中逐时负荷分布直接给出宾馆、办公、商场等建筑的逐时负荷系数。有关建筑物的平均负荷系数及工作时间如下表：（供参考）建筑物用途 设计日平均负荷系数 工作时间（h）办公楼 0.8-0.93 10商场 0.75 12-14宾馆 0.67 24学校 0.85 9也可以直接估算设计日总负荷，采用平均负荷法，即：日总负荷等于设计日空调运行小时数乘以日平均冷负荷。不同建筑平均冷负荷占峰值冷负荷之比为负荷系数, 一般为0.56-0.85，需要认真分析空调负荷特点，进行合理取值。2.1.2空调蓄冰的方式：在方案阶段采用哪种蓄冰方式也是蓄冰空调的设计的关键问题之一。就目前蓄冰空调而言，共有如下几中方式，见图：动态冰 冰浆（或冰晶） 蓄冰方式 冰片滑落式盘管式蓄冰 内融冰静态冰 外融冰封装冰 冰球（以法国CIAT为代表）冰板蕊心冰球以上的蓄冰方式中用的最多的是封装冰蓄冷和盘管式蓄冷。经过设计人员和业主的调查分析后，决定采用简便、可靠、性能优良的法国西亚特STL蓄冰装置。本工程选用的是C-00系列冰球，每堆积1立方米冰球数为1320个，潜热为48.4kWh。蓄冰罐常用的有立式罐、卧式罐和方槽三种形式，根据本工程的实际特点和机房形式，决定采用卧式罐。总蓄冷体积为140m3，该罐为目前国内最大的单体蓄冷罐，但罐内压降非常小，只有2.5mH2O，这也是STL系统相对其它系统来讲的一大特点。在该方案的确定过程中，主机的选择也非常重要。根据蓄冰的需要，该制冷主机必须具备双工况运行功能，即空调工况（出口5）和蓄冰工况（出口-6）。可供选择的主机形式有以下三种：往复式、螺杆式和多级离心式。往复式由于效率低未列入选择范围，而离心式制冷机由于其效率高的优势只有在大容量时才能体现，且零部件非常之多，我们认为也不适合于本蓄冰工程，最后我们选择了法国西亚特公司生产的单螺杆制冷机，采用R22制冷剂。单螺杆压缩机较目前常用的双螺杆机的主要长处在于其结构更加简单、受力平衡好、轴承受力小、运动部件之间余隙小但无磨损，所以部分负荷时效率高、使用寿命长，尤其适用于蓄冰空调中工况经常发生变化、连续运行时间长的特点。至于蓄冰的模式，可以采用的有全部（全量）蓄冰模式和部分（分量）蓄冰模式。空调根据蓄冰量所占比率的大小，基本分为全蓄冷和部分蓄冷两种，根据本工程特点，我们选用部分蓄冷的模式。2.1.3蓄冰空调模式：a、全部（全量）蓄冰模式：如图1，全部（全量）蓄冰模式的蓄冰时间与空调使用时间完全错开，在夜间非用电高峰期启动制冷机进行蓄冷，当所蓄冷量达到空调所需的全部冷量时，制冷机停机；在白天空调时，蓄冷系统将冷量供给到空调系统，空调期间制冷机不运行。全部蓄冰时，蓄冰设备要承担空调所需的全部冷量，故蓄冰设备的容量最大，初次投资费用高，若峰谷电价差价大，运行电费也最节省。b、部分（分量）蓄冰模式，如图，部分（分量）蓄冰模式是指在夜间非用电高峰时制冷设备运行，蓄存部分冷量。白天空调高峰期间一部分空调负荷（尖峰负荷）由蓄冷设备承担，另一部分则由制冷设备负担。在设计计算日（空调负荷高峰期）制冷机昼夜运行。部分蓄冷制冷机利用率高，蓄冷设备容量小，制冷机比常规空调制冷机容量小30-40%，是一种更经济有效的运行模式。总结起来，根据以上分析，本设计方案采用了性能优越的蓄冰系统，主机选择了目前使用可靠、能效比高、寿命长、特别适用于双工况运行的单螺杆压缩机，为在运行模式上充分发挥制冷机的利用率，采用了部分部分蓄冰模式。2.1.4蓄冰流程选择：蓄冰空调系统在运行过程中可有两种运行工况，即蓄冰工况和放冷工况。在蓄冰工况时，内的载冷剂，即浓度的乙二醇溶液温度低于冰球内溶液的相变温度，后者内部的溶液便逐步结成冰（或固态），从而将冷能储存起来。在放冷工况时，系统的载冷剂温度高于冰球内溶液的相变温度，球内的冰（或固态）融解，将冷量释放出来。在蓄冰空调系统中，水系统的流程有两种：并联流程和串联流程。a、并联流程：这种流程中制冷机与蓄冰罐在系统中处于并联位置，当最大负荷时，可以联合供冷。同时该流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、溶冰供冷、冷机直接供冷等，并联流程原理如图：b、串联流程：即制冷机与蓄冰罐在流程中处于串联位置，以一套循环泵维持系统内的流量与压力，供应空调所需的基本负荷，串联流程配置适当自控，也可实现各种工况的切换。串联系统原理如图：并联流程在发挥制冷机与蓄冰罐的放冷能力方面均衡性较好，夜间蓄冷时只需开启功率较小的初级泵运行，蓄冷时更节能，运行灵活。串联流程系统较简单，放冷恒定，适合于较小的工程和大温差供冷系统。根据本工程特点，选用的是并联流程。2.2、蓄冰装置的设计选型计算：2.2.1制冷机容量的计算：制冷机的冷量是根据冷负荷图绘出的日常最大总负荷来选型，即：根据本大楼工作情况：白天负荷从早上8:0018:00为工作时间；晚上蓄冷时间为低谷电时段22:008:00，实际冷机运行20小时，而晚上制冰蓄冷工况时，由于其蒸发温度较低，其制冷量小于空调制冷量，所以制冷机在白天空调工况下计算制冷量应为：Pr=Qj/(20-Lab)f+Lab=17960/100.67+101075.5kw(924930 Kcal/h)式中：Lab制冷机直接供冷时间（10h）f 冷机直接供冷转为储冷工况而引起制冷量下降的系数，蒸发温度每下降1，冷量减少3，从5下降到6，t=11，f=1-0.03t=0.672.2.2制冷机组的选用：考虑到蓄冷装置、管道等的热损失，为安全计，制冷机组的实际安装容量须乘1.10的附加系数，即为1183kW。根据供应商的技术资料，选用2台双工况LBI661型单螺杆制冷压缩机，2台空调制冷量为：628kW21256kW，其冷量调节为10100，适合本工程空调、蓄冰的需要。2.2.3蓄冷量的计算：蓄冷时热能密度DSTL（STL每立方米储存的能量）DSTLQ1+Qs1(t3-Tst)+Qss(Tst-Tm)式中：Q1 C00型蓄冷球的相变潜热 48.40kWh/m3;Qs1C00型蓄冷球的液态显热 1.10kWh/m3;QssC00型蓄冷球的固态显热0.70kWh/m3;t3 放冷阶段蓄冷系统的出液温度5Tst蓄冷球的相变温度0Tm蓄冷期结束时冷媒平均温度，蓄冷末期温度范围为62.6 ， 则Tm(-6)+(-2.6)/2=-4.3DSTL=48.40+(1.15)+0.74.3=56.9(kWh/m3)需要储存的冷能：Pr0.67107926(kWh)储冷必要的体积：V7926/56.9139.9(m3)，取V=140 m3（实际）2.2.4蓄冷罐的外形尺寸的确定：根据现场布置与运输高度决定采用卧式蓄冷罐，直径取=3800mm，长度L（含封头）=12400mm。2.3部分蓄冰时负荷实际分布：制冷，冷机供冷，关机小时 逐时负荷（Kw） 冷水机组状态 制冰(Kw) 供冷（Kw） 融冰(kW)0-1 I 797 1-2 I 797 2-3 I 797 3-4 I 797 4-5 I 797 5-6 I 797 6-7 O 7-8 O 8-9 1638 C 1256 3829-10 1587 C 1256 33110-11 1689 C 1256 43311-12 1804 C 1256 54812-13 1821 C 1256 56513-14 1854 C 1256 59814-15 1880 C 1256 62415-16 1919 C 1256 66316-17 1903 C 1256 64717-18 1865 C 1256 60918-19 O 19-20 O 20-21 I 797 21-22 I 797 22-23 I 797 23-24 I 797 总计 7970kWh 12560kWh 根据上面以冷机为主，部分蓄冰运行的负荷分布可以看出，蓄冰量大于融冰量（7970-5450=2570kw）。通过以上负荷分布分析，可以根据制冷主机和STL的选择进行运行模式和系统流程设计。本工程的蓄冰空调系统优先使用晚间所蓄的冷量来降低运行费用。经实际测试，在电力高峰时，可以停开主机2-4小时。2.4、施工图纸简