冰蓄冷系统选型分析 - 文章

冰蓄冷系统选型分析

作者：上海本家空调系统有限公司

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一. 我国冰蓄冷技术发展情况

我国的电力工业发展很快，96年发电装机容量已达到世界第2位，到97年底全国发电装机容量达2.5亿千瓦，年发电量11,132亿千瓦。但是，电力供应高峰不足而低谷过剩的矛盾随着经济和社会的发展而突出。全靠新建电厂的方法难以达到。而采用需求侧调控的方法，如空调的冰蓄冷等可以将用电时间移至非高峰期，起到“移峰填谷”的作用。

目前，我国的一些地区已实行了峰谷电价政策，如表1所示。

二.冰蓄冷应用中须注意的问题

1. 冰蓄冷运行的策略。

分为全蓄冷和部分蓄冷。

全蓄冷是在电力使用低谷期储存所需的冷量，避免制冷机在高峰期运行。这种系统在夜间非高峰期制冷机运行，蒸发器产生的载冷剂提供给蓄冷装置，低温冷量以冰的形式蓄存。此时建筑空调系统不运行。在空调系统运行期间，制冷机不运行。所需冷量100%由蓄冰装置中冰融化提供。此类型系统的运行成本最低，但所需制冷机容量和蓄冷容量很大，初投资较大，仅适合于空调时间相对蓄冷时间很小的场合，如体育馆、影剧院、办公楼和食品工业中的牛奶冷却等。

部分蓄冷与全蓄冷相比，在空调期间也运行提供一定的冷量。大多数的蓄冰系统采用部分蓄冷的形式，以减少初投资，并且冷负荷的控制较为方便。

2. 工程环境分析

主要考察电价、水价情况，当地电力部门对冰蓄冷是否有优惠政策。我国冰蓄冷发展较快的一些地区往往是政府采取了一些特殊的政策，如杭州市三电办关于杭州市1997年节电技改奖励配量有关规定的通知第三项，冰蓄冷空调，在达到蓄冷量大于1700千瓦时(差价)，对市区有关用户另给3项优惠：(1)对冰蓄冷中央空调用户，实行峰谷电价；(2)冰蓄冷中央空调设备可以不避峰使用；(3)对列入节电技术示范性项目和达到上述要求的冰蓄冷中央空调用户，视综合实际效果，按照冰蓄冷空调主机容量的30-50%，减增电力扩容费，空调设备容量费。

3. 基础资料。

通过建筑结构详图确定典型设计日最佳空调冷负荷，通过典型设计日环境温度变化确定蓄冷冷却水温度，分析建筑物使用和占用规律确定日逐时空调负荷分布图，计算制冷主机和蓄冰装置的匹配容量。获取设备性能数据资料。建筑限制条件，如可用空间，安装结构要求等。

4. 空调蓄冷制冷机确定。

空调蓄冷系统制冷机的压缩机既运行在制冰工况，又运行在空调工况，从制冰工况到空调工况压缩机的吸气温度(压力)变化很大，选用的压缩机压缩比变化很大，所需的压缩机应是变压比和可变容积的，一般螺杆压缩机比较合适。目前，过去主要以进口为主，近年来，国际上一些著名的空调公司逐渐将相关技术专业到国内，已完全能够从国内购买到当今国际上最先进的空调蓄冷制冷机，不必再从国外进口。

另外，制冷机的控制系统也要比单空调工况时复杂的多。如制冰时间控制功能、制冰期间机组满负荷运行、融冰量的控制、热交换器的控制、双工况机组的保护功能等。

5. 冰蓄冷系统产品

这些年来，国内冰蓄冷产品已有了很大的发展，据不完全统计，已建成的项目有300多项，但这些对缓解国内电力紧缺的局面和发挥移峰填谷的作用还相当有限。制约当前冰蓄冷产品进一布发展的因素很多，分析主要因素如下：

·设计过程供应商的参与少。冰蓄冷系统比常规系统复杂，传统的方法是设计院或安装公司将不同供应商提供零部件进行组合，不能优化设计，并且由不同供应商提供零部件，各部件匹配和选型非常复杂，选型易出差错或发生保守选型，造成最终成本高，设计周期长。
·产品交货难以协调一致。供货地和交货时间不一样，协调困难。
·安装差错率高、项目周期长。多个来源的部件增加了安装时间、容易发生错误和现场事故，现场的安装成本非常高、工程质量不能测量、项目周期长。尤其是在现场制作的蓄冰槽和自动控制系统，质量难以保证。
·调试使用难。系统中大部分部件没有经过工厂匹配试验，需在现场调试匹配，周期长，效率低。缺乏完整的系统资料，系统没有自适应控制系统，不能充分发挥冰蓄冷功能。
·维护管理复杂。维护工作量大、难管理。出现质量问题会相互扯皮。

以上因素还造成客户的初投资非常高，若不考虑电力增容费影响的话，投资回收常需要4-7年，许多客户往往仍决定使用常规的空调。

为此，上海本家空调系统有限公司，积极与国际著名空调公司合作，精心研制开发出集成化的冰蓄冷系统产品。该系统产品由冰蓄冷主机、水力控制模块、蓄冰槽三大件组成。

图1 蓄冷运行流程

本家蓄冷产品种类齐全，冷量范围宽广，有风冷蓄冷产品和水冷蓄冷产品，压缩机采用涡旋、螺杆和活塞式。拥有多项独创技术：

◆带有蓄能量测量装置和严密隔热防潮措施的模块式蓄能槽。
◆组合式水力控制模块。避免了大量复杂的现场装配工作，设计、安装工作量小，使用方便放心。
◆图1中，冷水机组布置在蓄能槽下游，标准空调水进出水温度为15-5℃，调节方便，稳定。特殊需求，空调水最低可达到1℃。
◆与热回收、水源热泵结合的技术，进一步提高使用效能和产品可靠性。

该类产品与同类产品比较可显著降低设计、交货、安装、调试时间，改善产品质量和具有优良的性价比，见图2。

图2 本家蓄冷产品特点

(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (2/8/2007)


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