浅析冰蓄冷中央空调系统及设计施工要点-东元空调.pdfVIP

浅析冰蓄冷中央空调系统及设计施工要点 近年来，我国电力工业发展迅速,全国年发电量已达4.94万亿千瓦时，跃居世界第一。但 缺电现象仍然存在,其特点是:电网负荷低,供电系统峰谷差较大(25%～30%)。在我国各大城 市,如果没有空调,电力确实有富裕，如果空调进一步普及,则高峰供电缺口会越来越大。为 满足空调的需求,势必会造成要投巨资兴建调峰电厂,而一年中超过50%的时间,这些设备又 会闲置或在低负荷下运行的现象,造成能源的极大浪费。 冰蓄冷空调系统具有的独特的 “移峰填谷”的作用,一方面可以缓解电力生产和供应的 紧张状况,提高发电效率;另一方面又可减少制冷机组容量,提高系统运行的可靠性。同时随 着峰谷其电价的不同,又可为用户节省一定的运行费用。这一切都极大的促进了冰蓄冷空调 技术的推广应用。 ※冰蓄冷空调系统基础论※ 1.冰蓄冷空调系统的定义：冰蓄冷空调系统，就是利用蓄能设备在空调系统不需要冷量的时 间内将冷量储存起来，在空调系统需要的时间再将这部分能量释放出来的空调系统。 2 冰蓄冷空调系统的分类 按冷源分类： ①冷媒液（盐水等）循环， ②制冷剂直接膨胀式 按制冰形态分类： ①静态型 ，在换热器上结冰与融冰；最常用的为浸水盘管式外制冰内融方式； ②动态型，将生成的冰连续或间断地剥离；最常用的是在若干平行板内通以冷媒，在板面上 喷水并使其结冰，待冰层达到适当厚度，再加热板面，使冰片剥离，提高了蒸发温度和制冷 机性能系数。 按冷水输送方式分类 ： ①二次侧冷水输送方式为冰蓄冷槽与二次侧热媒相通, ②一次侧与二次侧相通的盐水输送方式 按装置组成分类 ： ①现场安装型，适用于大型建筑物； ②机组型 ，将制冷机与冰蓄冷槽等组合成机组，由工厂生产，适用于中小型建筑物 3 冰蓄冷空调自控系统的基本功能 冰蓄冷空调由于自身的特点而对自控系统有一定的依赖，而这种依赖就决定了自控系统的基 本功能。就一般情况而言，冰蓄冷空调对自控系统有如下四个方面的基本要求： 1、工况切换和设备起停控制。冰蓄冷空调是在同一管道系统上通过对水泵和阀门等设备 的不同组合而得到不同的工况的，而不同的工况组合又体现出不同的运行策略。因此，选择 冰蓄冷空调只是为降低运行费用在设备上提供了可能，而真正实现降低运行费用还需将系统 中所有设备有机地结合起来，并使操作者方便快捷地在各工况之间切换。 就具体的工程而言，不同的工况对参与运行的水泵以及阀门的开启和关闭都有不同的规定， 与此同时，对各设备的启动顺序和设备启动的时间间隔都有具体的要求。这就要求自控系统 能为工况的切换提供方便、安全的操作手段。理想情况下，操作者希望通过鼠标在屏幕上的 点击或通过菜单的选择就能切换工况。但是自控系统在提供操作方便的同时又要能够防止人 员的误操作，所以建议把工况切换和系统启动分为两步操作，即切换工况只是为系统启动做 好了工况的选择，而并不是在切换工况后直接启动系统。 2、融冰速率控制。为了真正做到移峰填谷，蓄冰系统都追求较高的融冰速率，以期能在 峰电时段内完全释放冷量。但随之而来的问题是，如果不对融冰速率进行控制则蓄冰装置将 以最快的速度融冰，造成冷量的浪费。因此，冰蓄冷空调要求自控系统能对融冰速率进行控 制，使其能跟踪负荷情况并满足系统对供冷量的要求。 暖通空调在线 控制融冰速率的方法有很多，但大体可归纳为两类：改变出水温度和改变出水流量。如果以 换热器为蓄冰装置的负载来描述，前者改变的是换热器冷媒水侧入水的温度，后者改变的是 换热器冷媒水侧入水的流量。通常情况下，前一种方式更能兼顾换热效率，追求较低的换热 温差。控制融冰速率的最终目的是控制水的温度。由于管道中的水温有很大的惯性，一旦建 立起了变化趋势后温度会朝着固有的方向变化而不会立即对控制系统的调节做出响应，这就 使该回路的控制特性偏软，并且有很大的滞后。管道中水温的这些特性使常规的PID调节往 往不能取得理想的效果。因此，在要求较高的应用中需在控制模型中加入程度较深的反馈， 条件允许时还可在控制模型中引入一定的预警措施，使控制器的调节动作产生在温度变化之 前。 3、空调水供回水差压控制。当末端采用变流量系统时，空调水供回水总管之间的差压是 随末端的使用情况而变化的。虽然变流量的末端系统有很多的优点，但如果不对供回水总管 之间的差压进行控制，其危害也是显然的。首先，差压的波动会使整个管道系统中控制阀门 的阀权度发生变化，这将破坏常规的PID控制环的稳定行，当阀权度减小到一定程度时还会 导致控制阀的振荡。其次，当该差压不足时，会使远端的能量供应不足，影响使用效果；反 之，差压过大又会影响到末端系统的安