148鹰潭时代广场空调冷源水蓄冷方案经济技术分析.docVIP

鹰潭时代广场空调冷源水蓄冷方案 经济技术分析 杭州市建筑设计研究院 张长宏 摘要 ： 根据工程当地的峰谷电价政策，对该工程利用消防水池作为空调冷源蓄冷水池的空调冷源方案，进行了技术和经济分析，并与常规冷源方案进行了比较，得出了客观的结论，供甲方决策时参考。 关键词 水蓄冷 消防水池 经济 1 前言 空调冷源蓄冷技术作为一种移峰填谷的节能技术，越来越被重视和广泛应用，蓄冷又分为水蓄冷和冰蓄冷，目前国内蓄冷空调，冰蓄冷是主流，工程实践较多，但冰蓄冷初投资大，控制要求高，单位体积蓄冷量大，占地小，适合于大中型工程及建设单位对初投资不敏感的空调工程。水蓄冷是一种初投资少，控制要求低，单位体积蓄冷量小的空调冷源蓄冷形式，较适合于中小型或有蓄冷水池可利用的工程。由于消防水池容量偏小，经济价值如何，本文进行了相关的分析。 工程方案分析的依据 2.1工程概况： 该工程位于江西省鹰潭市，总建筑面积为10万平方米，最高塔楼21层，其中商业面积5.8万平方米，根据开发商的要求，拟采用水蓄冷空调的商场部分建筑面积为1.8万平方米，地上四层，制冷机房和540立方米的消防水池，位于地下一层。 2.2空调负荷 根据当地气象条件及建筑的使用情况其空调计算负荷如下表 时刻 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 空调系统每日运行13小时，设计空调日总空调计算负荷为42992kw.h 根据文献1，“确定制冷容量时，应考虑不同朝向和不同用途房间的空调峰值负荷同时出现的可能性，以及各建筑用冷工况的不同，乘以小于1的负荷修正系数。该系数一般采用0.85～0.9左右。”本工程取0.85。则制冷负荷如下表： 设计空调日总制冷负荷为36543kw.h 2.3分时电价 为缓解电网昼夜不平衡的运行压力，电力部门制定有关政策，以优惠的低谷电价，鼓励使用低谷电，江西省电价政策如下， 对于本工程基础电价为0.869元/kwh；采用分时电价则低谷电价：基础电价*25%＝0.869*0.25=0.2173元/kwh 5，高峰电价：基础电价*150%=1.3035元/kwh，高峰时段为17：00~23：00，低谷时段为23：00~5：00，其余为平段。 3．空调冷源蓄冷运行策略 3.1水池蓄冷量： Qx=V*(th-tg)*c 式中V--蓄冷水池有效容积，V=540立方米 th—空调冷水回水温度 th=12.℃ tg—蓄冷水池空调冷水供水温度 th=4℃ c—水的比热，c=4.184kJ/kg℃ 则水池蓄冷量Qx=V*(th-tg)*c＝540*（12-4）*4.184＝18075MJ＝5020 kw.h 取冷时蓄冷水池的供冷量Q2=Qx*n1＝18075*0.9＝16268 MJ＝4519 kw.h 式中n1--取冷时的有效取冷系数n2=0.9 蓄冷时向水池的供冷量Q3=Q2/n2＝16268/0.9＝180751MJ＝5020 kw.h 式中n2--水池的热损失系数 n2=0.9 3.2制冷机的装机容量 根据甲方要求采用最小初投资的方案，则制冷机在高峰空调负荷日应全运转，蓄冷量满足制冷机之不足量，装机容量为Q0=（36543-4519）/13＝2463kw，选用单台制冷量为1230kw的离心机两台。 3.3运行策略 由于采用最小装机容量配置方案。小的装机容量及小蓄冷量，限制了运行策略。在高空调负荷率的工况下，蓄冷量首先用于弥补高峰空调负荷时的制冷机供冷不足，在较低空调负荷率的工况下，才用于移峰填谷，节省运行费用，但由于空调负荷的其各典型负荷的运行策略如下： A.100%负荷工况：全天制冷机两台满负荷全开，蓄冷量弥补高峰空调负荷时的制冷机供冷不足量，运行图表如下： ■代表水池放冷 □代表冷机制冷 B.75%负荷工况：非峰电时段：制冷机两台全开，满足的空调负荷；峰电时段：开启一台制冷机，蓄冷量弥补制冷机供冷不足量，运行图表如下： ■代表水池放冷 □代表冷机制冷 C.50% 负荷工况：9：00～19：00时段：制冷机一台全开，蓄冷量弥补制冷机供冷不足量；20：00～21：00峰电时段：制冷机停止，蓄冷量满足全部空调负荷，运行图表如下： ■代表水池放冷 □代表冷机制冷 D.30% 负荷工况：9：00～13：00时段：制冷机停止，蓄冷量满足全部空调负荷，14：00～16：00制冷机两台全开，边蓄冷边供冷；17：00～21：00峰电时段：制冷机停止，蓄冷量满足全部