深圳某酒楼冰蓄冷空调设计方案_secret

深圳某酒楼冰蓄冷空调设计方案一、工程概况此酒楼位于深圳市龙岗区，总建筑面积156532.87m2，该项目地上有8栋32层高层建筑和4栋连排别墅及活动中心。地下室为车库，裙楼部分为商业、酒楼及车库。开发商为深圳市某投资有限公司，即某快餐连锁店的经营者，对空调运行费用控制要求较高，设计初期即要求酒楼空调冷源采用冰蓄冷系统。二、蓄冷系统设计1、典型设计日冷负荷酒楼部分建筑面积为5300m2，空调面积为4100m2，空调使用时间按9：00~23：00使用考虑。夏季夏季逐时计算冷负荷综合最大值为1420KW，设计日总冷量为17356KWh(4936RTh)。设计日逐时负荷分布图图一：逐时负荷图000000001953263893954003992692603964033913373250040401002003004000:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00逐时负荷根据甲方提供酒楼营业时间为9：00~22：00，2、分时电价深圳地区分时电价如下表所示时段各时段起始时间电价(RMB/kwh)高峰时段9:00-11:30、14:00-16:30、19:00-21:001.1644平时段7:00-9:00、11:30-14:00、16:30-19:00、21:00-23:000.8844低谷时段23:00-7:000.5344蓄冰优惠23:00-7:000.2884由于本项目没有夜间负荷，因此不设基载主机，为了充分发挥设备的作用及降低运行费用，采用部分蓄冰方式、主机上游串联系统。3、制冷主机容量制冷主机容量：qc＝Q/(C1.n1+Cf.n2)其中：Q：设计日空调总冷量（KWh），17356KWhqc：空调工况制冷机制冷量（KW）C1：有换热设备时双工况主机制冷工况系数，取0.8n1：白天双工况主机制冷运行小时数（h），取13Cf：制冷机制冰工况系数，本项目采用螺杆式水冷冷水机组，取0.65n2：制冷机制冰工况下的日运行小时数（h），取8制冷主机容量：qc＝Q/(C1.n1+Cf.n2)=17356/(0.8*13+0.65*8)KW=1113KW=316RT根据以上结果选取两台双工况螺杆式冷水机组：制冷量（空调工况）：159RT制冷量（制冰工况）：110RT4、蓄冰装置容量[1]：QS＝Cf.n2.qc＝8*0.65*1113KWh=5787.6KWh=1643RTH蓄冰设备：选用3台TSC-297MX2型钢盘管，总蓄冰量为1782RT.H。5、蓄冷设备运行原理蓄冰设备采用蛇型钢盘管，在制冰末期，水被冻结成25mm厚度的冰层包裹在盘管外壁上，冰层之间留有空隙，仍为0℃的水，没有冰桥，这是非完全冻结式构造的结果。在融冰过程中，随着融冰比例的增加，冰层与盘管之间形成水环，冰层受到外界水的浮力作用，始终与盘管保持良好接触。在冰融化到20-30%时，冰层破裂均匀散落在水中，形成温度均衡的0℃冰水混合物。因此可保证换热均匀，乙二醇出口温度恒定，并可控制取冷过程，取冰率可高达100%。6、系统运行方式考虑本项目特点，确定该系统可按以下四种方式控制运行：(1)主机蓄冰此间无冷负荷需求，为电力低谷期，电价低廉。主机设定为制冰工况并满足负荷运转，所制得的冷量全部以冰储存起来，以供白天冷负荷高峰期使用。(2)主机单独供冷主机满负荷运转，不足冷量由融冰满足，融冰供冷量根据负荷变化由三通阀V2来调节。此间板式热交换器冷端入口温度恒定在3.30C左右。在此时段之间，主机在电力高峰阶段由于电价较高，负荷较大，主机满负荷运转亦不能满足，不足冷量由融冰供冷满足，可节省大量的运行费用。(3)蓄冰装置单独供冷此间一般为电力平段期，只需运行主机即可满足冷负荷需求。乙二醇不流经蓄冰装置而直接进入板式热交换器，主机运行根据冷负荷变化进行调节。采用此种模式是为降低系统一次投资，在电力高峰期间不增加蓄冰设备，但是在冷负荷较小情况之下，可实现电力高峰期间全融冰方式以节省大量的运行费用。(4)联合供冷此间冷却塔及主机均关闭，避开电力高峰期，仅以融冰来满足冷负荷的需求，将系统的高峰用电量降至最低，以节约运行成本。随着冷负荷的减少，单溶冰时段逐渐增多，以达到最大限度节电的目的。7、蓄冷系统图及设备运行状态冰蓄冷系统运行各种工况控制表系统工况主机阀门状态水泵V1V2V3V4冷冻水泵乙二醇泵冷却水泵主机蓄冰开闭开闭开闭闭开主机单独供冷开开闭开闭开开开蓄冰装置单独供冷闭调节调节调节调节开开闭联合供冷开调节调节调节调节开开开三、设计日负荷分布图和负荷配比表图二：100%负荷运行策略图0000000000000000000000000000000000120318318318180159159318318200200318318000000000019520671778221911010178862031911970220217217216215213212000000000000000022001002003004000:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00双工况主机供冷量融冰供冷量双工况主机制冰量建筑物设计日100%负荷平衡表单位:RT时段逐时负荷基载主机双工况主机融冰双工况主机供冷量供冷量供冷量制冰量0:0000002201:0000002172:0000002173:0000002164:0000002155:0000002136:0000002127:00000008:00000009:0019500195010:003260120206011:00389031871012:00395031877013:00400031882014:003990180219015:002690159110016:002600159101017:00396031878018:00404031886019:004030200203020:003910200191021:00337031819022:0032503187023:000000220总计48890324416451730四、蓄冷系统与常规电制冷系统的经济比较1、冰蓄冷空调与常规空调方案年运行费用计算比较负荷天数蓄冰空调常规空调电量/天KWh电费/天RMB电量/天KWh电费/天RMB100％30624643115124517375％75493829644164419450％90358616442599262925％75209169517711794全年270天总计55.2万元84.2万元每年节省电费29万元2、冰蓄冷空调方案电力负荷增容比较电力负荷增容表设备蓄冰空调系统常规空调系统单台装机台数总装机容量单台装机台数总装机容量容量(KW)(KW)容量(KW)(KW)双工况主机11922381582316乙二醇泵18.5237冷却水泵18.523730260冷冻水泵18.523730260主机冷却水塔5.52117.5215总计103608451电力设备费按650元/KVA计算，蓄冰空调电力设备投资相对常规空调节省约6万元。3、系统投资经济汇总表：单位：万元蓄冰式空调系统常规式空调系统蓄冰系统增加造价设备投资总额273.10148.00125.10电力设备费总额23.4029.40-6.00系统投资总额296.50177.40119.1回收期119.1/29＝4.1年五、结论由于本工程空调面积不大，装机容量较小，相对大型项目投资回收周期较长，经过设计计算本项目采用蓄冰系统是可行的。