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冰蓄冷与中央空调的和谐统一

发布时间:2016-07-27 作者:北京大金中央空调 点击:0

   大部分中央空调利用水作为载体,制冷机组先将水冷却到7℃,流经末端(如风机盘管)吹出的就是冷空调;如是通过加热装置将水加热至55℃,经末端吹出来的就是热空调。水冷空调的主要优点有:将水作为载体,其安全性可以得到保证;一般大型中央空调主机的能效比大于5.4,综合能效比大于4.0(综合能效比是指包含了水泵和风机能耗后的系统能效比);主机的数量少且集中,有利于管理和降低维修成本。同时中央空调的末端设备可以按照需要灵活地配置,如果房间的布置和格局发生变化后,只需将水管重新连接即可。

冰蓄冷与中央空调的和谐统一

冰蓄冷与中央空调的和谐统一

 
  主要缺点是在小负荷运行时,系统的能效就会大大降低。经测算单台水冷机组满负荷运行时,综合COP大约在3.8~4.2(冷却水进/出口温度32℃/37℃,冷冻水进/出口温度12℃/7℃,包括冷冻泵、冷却泵、冷却塔的能耗)。但当夏季出现用户较少或者春秋季节气温转凉,而出现负荷下降较大时,因而综合COP就大大降低,测算单台水冷机组30%负荷运行时,综合COP只有1.5左右。
 
  有必要找到一种方法,既能充分利用水冷机组满负荷能效高,又能在小负荷工况下提高能效,并且能灵活机动的配置,以适应不同的工况。我们认为冰蓄冷技术如果能与水冷机组有效结合,利用峰谷电的价格优势和水冷机组满负荷运行的优势,做到夜间满负荷运行制冰,白天利用蓄冰换热制冷,冷量不够再开启水冷机组,能大大降低使用成本。目前就我省而言,谷电价为0.418元/kWh,平峰价为1.07元/kWh,尖峰价1.368元/kWh,用户每年节省的运行电费是相当可观的。由于可以对电网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,可以减少新建火力发电厂引起的环境污染,减少电网调峰次数、降低发电成本等。因此推广使用冰蓄冷中央空调是一项利国利民的双赢举措。2010年11月,国家发改委等六部委联合发文《电力需求侧管理办法》,其中第十一条和十六条都讲到了鼓励低谷蓄能。因此,鼓励使用谷电将是一项长期的政策。
 
  当前的中央空调系统大都采用水冷机组或冰蓄冷加基载的形式,二者取其一。利己利国的冰蓄冷技术为何得不到推广?原因是水冷空调和冰蓄冷制冷的集成有一定的技术门槛,许多工程公司无法完成。由于存在所谓的集成公司的二次深化设计,使得一次性投资有诸多不确定性,另外还有一些失败的案例。
 
  一、冰蓄冷和水冷系统和谐统一
 
  由杭州瑞丰能源科技有限公司开发设计的新型融冰机组的使用完全改变了原有冰蓄冷的种种弊端,使得冰蓄冷系统标准化、规范化、简单化。融冰机组完全由工厂组装完成,包括板式换热器、泵、电阀、控制中心和整装机组内所有的接管和敷线,并为每台机组进行模拟运行。真正做到了设计方便、安装容易、使用简单。新设计的冰蓄冷系统由融冰机组、双工况机组、蓄冰装置组成。每台融冰机组有六个管接口,二个接双工况机组、二个接蓄冰装置、二个分别接分集水器。现场安装只要接上六个管口冰蓄冷系统就组装完成,可大大缩短建设周期。新型融冰机组具有以下功能:
 
  运行模式:就地操作和网络操作。当就地操作有效时,操作人员可以通过防水的薄膜接触键,轻松地读取机组地运行参数,和进行参数的设定、模式的转换;当转换成网络操作时,可接收工作站计算机的命令进行远程控制。
 
  工况设定:共有五个运行工况的,当某一工况设定有效时,控制中心将自动控制工况切换阀进行工况切换(如制冰工况、单融冰工况等),电动调节阀进行融冰量和流量的自动调节。
 
  融冰量设定:通过对单位时间融冰量的设定,可以有效控制融冰量,既不让冰一下融完,又可以有效消除万年冰产生,目前很多的冰蓄冷集成商都没有这方面的程序控制,只是机械地按时间进行单融冰和联合融冰的控制。出水温度的设定:可以保证系统的出水温度恒定,提供舒适性的需求。
 
  通过新型融冰机组的使用,可以充分利用冰蓄冷技术,方便地和水冷机组进行任意组合了。该技术可适用于各种新建或者改造的制冷装置。
 
  例如,有1200RT的负荷,按400RT的3台水冷机组进行配置。冷冻水泵可以是完全相同的型号,有利于大系统的运行。现在我们可以将其划分为3个单元,每个单元400RT。
 
  可以是3个单元都用水冷机组,那就是现在的常规空调系统(图1)。
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  可以是2个单元用水冷机组,1个单元用冰蓄冷(图2)。
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  可以是1个单元用水冷机组,2个单元用冰蓄冷(图3)。
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  也可以是3个单元都用冰蓄冷(图4)。
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  四种不同配置的投资和运行费用的比较见表1。
 
  利用新型融冰机组,可以很好地进行中央空调的优化了,做到运行成本低、使用方便、一次性投资不大。用户可以选择图2的配置使用一个单元的冰蓄冷和二个单元的水冷机组,费用的投入就会较图4大大降低,通常只增加机房部分的6%~7%,而小负荷的特性能得到大大的提高,即水冷机组基本
 
  可以处于满负荷运行,单台出现小负荷时使用冰蓄冷供冷。采用这种配置不但运行成本小于常规机组,而且整个空调季节的耗电量也将小于常规机组。如果用户初期投入较大,想获得更多的投资回报,可采用图3、图4的配置。
 
  总之,利用融冰机组可以很方便地选择中央空调的冰蓄冷优化方案了。
 
  二、结语
 
  新型融冰机组将水冷空调系统和蓄冰制冷两者有机的结合起来,充分发挥了两者的优点,做到优势互补灵活组合,对运行费用的降低是极其明显的,无论是新建还是改造项目,工厂化的制作和调试使的整个机组的现场安装变得极为简单。新型融冰机组的运用将会有力地推动冰蓄冷空调的发展。

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