畢業(yè)設(shè)計(jì)----某辦公建筑冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　長沙市某辦公建筑的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)主要是圍繞冰蓄冷的冷源部分而進(jìn)行的。</p><p>　　為平衡電網(wǎng)負(fù)荷、削峰填谷結(jié)合長沙市實(shí)行的谷峰電價政策，對冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析比較從而確定了此建筑適合應(yīng)用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。通過對該建筑的冷負(fù)荷計(jì)算和冷負(fù)荷的分布情況的分

2、析，從而確定了冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)宜采用的運(yùn)行策略，工作模式和運(yùn)行控制方案進(jìn)而確定了其機(jī)組容量和蓄冰槽的容量。此冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)采用的是風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，其中新風(fēng)系統(tǒng)不負(fù)責(zé)室內(nèi)負(fù)荷把室外空氣處理到室內(nèi)的等焓狀態(tài)點(diǎn)而送入室內(nèi)。最后，在討論冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性時對冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的能耗情況和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了整體的分析和比較。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 辦公建筑 冰蓄冷 空調(diào)系統(tǒng) 經(jīng)濟(jì)性分析</p>

3、<p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The graduation project designs air conditioning systems with ice storage for XX official building in Changsha City,</p><p>　　this design mainl

4、y is revolves the ice storage the cold heat sink partial to carry on. </p><p>　　For balances the electrical network load, to unify the valley peak electrovalence policy which Changsha implements, gath

5、ered the air-conditioning system with ice storage and the conventional air-conditioning system efficiency to the ice carries on the analysis comparison thus to determine this construction suited using the air conditionin

6、g systems with ice system. Through to this building cold load calculation and cold load distributed situation analysis, thus had determined the ice storage the </p><p>　　Finally, air-conditioning system with

7、 ice storage when the discussion ice the efficiency air-conditioning system with ice the energy consumption situation and the efficiency has carried on the whole analysis and the comparison. </p><p>　　Key

8、words: air-conditioning system, ice storage, economic analysis,</p><p>　　building of office</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p>&l

9、t;p>　　1.1 冰蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會背景1</p><p>　　1.2 冰蓄冷空調(diào)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)介紹2</p><p>　　1.3.1 冰蓄冷空調(diào)的基本概念2</p><p>　　1.3.2 冰蓄冷系統(tǒng)的分類4</p><p>　　1.3.3

10、 冰蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行方式4</p><p>　　1.3.4 冰蓄冷系統(tǒng)的工作模式5</p><p>　　1.3.5 低溫送風(fēng)空調(diào)8</p><p>　　1.4 冰蓄冷在制冷空調(diào)中的發(fā)展趨勢9</p><p>　　1.4.1 建立與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)9</p><p>　　1.4.2 開發(fā)

11、新型的蓄冷技術(shù)和設(shè)備9</p><p>　　1.4.3 建立區(qū)域性蓄冷空調(diào)供冷站10</p><p>　　1.5 應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)的意義10</p><p>　　2 建筑概況12</p><p>　　2.1 項(xiàng)目名稱12</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)12</p><p&

12、gt;　　2.3 工程概況12</p><p>　　2.3.1 建筑物概況12</p><p>　　2.3.2 建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的情況14</p><p>　　2.4 室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)的確定15</p><p>　　2.4.1 室外空氣計(jì)算參數(shù)15</p><p>　　2.4.2 室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1

13、5</p><p>　　3 設(shè)計(jì)方案論證16</p><p>　　3.1 夏季設(shè)計(jì)日空調(diào)冷負(fù)荷16</p><p>　　3.2 蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行策略和工作模式以及工作流程17</p><p>　　3.2.1 蓄冷系統(tǒng)運(yùn)行策略17</p><p>　　3.2.2 冰蓄冷空調(diào)設(shè)計(jì)模式的選定17</p

14、><p>　　3.2.3 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的流程配置18</p><p>　　3.3 設(shè)備的確定18</p><p>　　3.3.1 制冷機(jī)組的確定18</p><p>　　3.3.2 蓄冷設(shè)備容量確定18</p><p>　　3.4機(jī)組運(yùn)行情況的確定19</p><p>　　3.

15、5 蓄冷介質(zhì)與蓄冷系統(tǒng)形式選擇20</p><p>　　3.5.1 蓄冷介質(zhì)的選取20</p><p>　　3.5.2 蓄冷形式的選取21</p><p>　　3.6 設(shè)備的選擇：21</p><p>　　3.6.1 冷源設(shè)備的選擇21</p><p>　　3.6.2 蓄冰設(shè)備的選擇21<

16、/p><p>　　3.6.3 其他設(shè)備的選擇計(jì)算22</p><p>　　3.7 方案的比較及經(jīng)濟(jì)分析與結(jié)論23</p><p>　　3.7.1 方案一：螺桿水冷式冷水機(jī)組23</p><p>　　3.7.2 方案二：螺桿水冷式雙工況冷水機(jī)組+蓄冰設(shè)備24</p><p>　　3.7.3 方案三：風(fēng)冷式螺

17、桿冷水機(jī)組+蓄冰設(shè)備25</p><p>　　3.7.4 方案比較（采用價值分析法）26</p><p>　　3.7.8 冰蓄冷系統(tǒng)的回收年限28</p><p>　　3.7.9 結(jié)論和建議28</p><p>　　4 冷負(fù)荷的計(jì)算30</p><p>　　4. 1 房間冷負(fù)荷的構(gòu)成30</

18、p><p>　　4.2 房間濕負(fù)荷的構(gòu)成30</p><p>　　4.2.1 房間的濕量由下列各項(xiàng)構(gòu)成：30</p><p>　　4.2.2 濕負(fù)荷計(jì)算30</p><p>　　4.3 空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷的構(gòu)成31</p><p>　　4.4 冷負(fù)荷計(jì)算31</p><p>　　4.

19、4.1 通過墻體、屋頂?shù)膫鳠嵝纬傻睦湄?fù)荷31</p><p>　　4.4.2 通過窗戶的瞬變傳熱的冷負(fù)荷31</p><p>　　4.4.3 通過窗戶的日射得熱的冷負(fù)荷31</p><p>　　4.4.4 通過設(shè)備、照明、人體形成的逐時冷負(fù)荷32</p><p>　　4.4.5 新風(fēng)冷負(fù)荷32</p><

20、;p>　　4.5空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析32</p><p>　　4.5.1 風(fēng)機(jī)盤管的選擇34</p><p>　　4.5.2 新風(fēng)機(jī)組的選擇35</p><p>　　5 冷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析37</p><p>　　5.1 確定典型設(shè)計(jì)日的空調(diào)冷負(fù)荷37</p><p>　　5.2 選擇蓄冷裝

21、置的形式和模式及運(yùn)行策略38</p><p>　　5.2.1 蓄冷裝置的形式的選取38</p><p>　　5.2.2 選擇冷源蓄冷模式和運(yùn)行策略38</p><p>　　5.3 進(jìn)行蓄冷冷源設(shè)計(jì)并確定它的運(yùn)行控制方案39</p><p>　　5.3.1 確定制冷主機(jī)和蓄冷裝置的容量39</p><p&g

22、t;　　5.3.2 蓄冷設(shè)備容量確定39</p><p>　　5.3.3 機(jī)組運(yùn)行狀況的確定及負(fù)荷分布情況40</p><p>　　5.3.4 制冷機(jī)組的選取42</p><p>　　5.3.5 蓄冰設(shè)備的選擇：43</p><p>　　5.3.6 系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)43</p><p>　　5.4 冰

23、蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的水力計(jì)算與集成44</p><p>　　5.4.1 乙二醇初級泵系統(tǒng)的水力計(jì)算與選擇44</p><p>　　`5.4.2 乙二醇次級泵系統(tǒng)的水力計(jì)算與選擇45</p><p>　　5.4.3 低位乙二醇膨脹水箱的選擇計(jì)算47</p><p>　　5.4.4 冷凍水系統(tǒng)的水力計(jì)算與設(shè)備選擇47</p>

24、;<p>　　5.4.5 冷卻水系統(tǒng)的水力計(jì)算與選擇51</p><p>　　5.5 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行控制53</p><p>　　5.5.1 運(yùn)行策略53</p><p>　　5.5.2 控制策略53</p><p>　　5.5.3 淡季的空調(diào)運(yùn)行控制54</p><p>　　6

25、 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的全年能耗分析56</p><p>　　6.1 裝機(jī)電功率統(tǒng)計(jì)56</p><p>　　6.2 年耗能量分析56</p><p>　　6.2.1 蓄冷空調(diào)的工程的夜間的年能耗56</p><p>　　6.2.2 蓄冷空調(diào)工程的日間的年能耗：56</p><p>　　6.2.3 蓄冷空

26、調(diào)工程的年能耗57</p><p>　　7 方案的比較和經(jīng)濟(jì)分析58</p><p>　　7.1分為如下三種方案進(jìn)行比較分析58</p><p>　　7.1.1.方案一：螺桿水冷式冷水機(jī)組58</p><p>　　7. 1.2方案二：螺桿水冷式雙工況冷水機(jī)組+蓄冰設(shè)備59</p><p>　　7.1.3方案

27、三：風(fēng)冷式螺桿冷水機(jī)組+蓄冰設(shè)備61</p><p>　　7.2 三種方案的壽命周期成本分析62</p><p>　　7.2.1年經(jīng)營費(fèi)的計(jì)算和比較62</p><p>　　7.2.2各方案的功能項(xiàng)目評分與功能評價指數(shù)匯總63</p><p>　　7.2.3 各方案的壽命成本指數(shù)Gi63</p><p>　　

28、7.2.4各方案的壽命周期價值指數(shù)Vi的計(jì)算64</p><p>　　7.3. 冰蓄冷設(shè)計(jì)方案下的經(jīng)濟(jì)性評價65</p><p>　　7.3.1 采用峰谷比為3:1的回收周期65</p><p>　　7.3.2.采用峰谷比為4:1的回收周期65</p><p><b>　　結(jié) 論67</b></p&

29、gt;<p><b>　　致 謝68</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)69</b></p><p><b>　　附 錄70</b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　1.1

30、冰蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會背景</p><p>　　環(huán)境污染和能源危機(jī)已成為當(dāng)今社會的兩大難題，如何合理的利用能源為人類創(chuàng)造現(xiàn)代生活已經(jīng)成為當(dāng)今社會的共識。在人類共同警視的時期，蓄能空調(diào)應(yīng)運(yùn)而生。隨著社會的發(fā)展電力工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，以取得了長足的發(fā)展。但是，電力的增長仍然滿足不了國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活用電的急劇增長的需要，全國缺電情況仍未得到根本的改變。目前電力供應(yīng)緊張表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：</p>

31、;<p>　　(1)電網(wǎng)負(fù)荷率低，系統(tǒng)峰谷差加大，高峰電力嚴(yán)重不足致使電網(wǎng)經(jīng)常拉閘限電。電網(wǎng)的峰谷差占高峰負(fù)荷的比例已高達(dá)25%——30%。隨著用電結(jié)構(gòu)的變化，工業(yè)用電比重相對減少，城市生活商業(yè)用電快速增長，達(dá)成電網(wǎng)高峰限電，低谷電用不上的問題也越來越突出。</p><p>　　(2)城市電力消費(fèi)迅速，而城市電網(wǎng)不能適應(yīng)，造成有電送不出，配不上的局面。</p><p>　　解

32、決電力不足的問題，一方面是靠增加對電力的投入，加快電力建設(shè)的步伐，多裝機(jī)組；另一方面還要繼續(xù)堅(jiān)持開發(fā)與節(jié)約并重的能源開發(fā)的工作方針，加強(qiáng)計(jì)劃用電和節(jié)約用電，通過經(jīng)濟(jì)的、技術(shù)的、行政的和法律的手段，鼓勵用戶節(jié)約用電，移峰填谷，充分利用電力資源，大力開發(fā)低谷用電。為鼓勵用戶削峰填谷，電力部門同地方制訂了峰谷電價政策，將高峰電價與低谷電價拉開，使低谷電價只相當(dāng)與高峰電價的1/2——1/5，鼓勵用戶使用低谷電，這項(xiàng)政策目前已在部分地區(qū)實(shí)施，并將

33、推廣至全國。</p><p>　　在電力供應(yīng)緊張的情況下，峰谷電價政策的實(shí)施，為蓄冷空調(diào)技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景。</p><p>　　1.2 冰蓄冷空調(diào)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀</p><p>　　自古以來人民就懂得使用天然冰保存食物和改善環(huán)境。采用人工制冷的空調(diào)蓄冷大約出現(xiàn)在1930年前后，那時的蓄冷只是著眼于減少制冷機(jī)容量和制冷設(shè)備的購置費(fèi)用。隨著設(shè)備制造業(yè)的不斷發(fā)

34、展，制冷機(jī)的成本大幅度降低，節(jié)省購置費(fèi)用漸漸的失去了吸引力。相反，蓄冷裝置成本高及電耗多的不利因素卻突出起來，以致使該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用陷入了相當(dāng)一段停滯期。</p><p>　　自七十年代世界能源危機(jī)以來，各國政府都十分重視開發(fā)新能源與“節(jié)省能源”，促使了蓄冷技術(shù)的迅速發(fā)展。美國、加拿大、日本和歐洲一些國家率先將冰蓄冷技術(shù)引入到建筑空調(diào)系統(tǒng)里來，積極開發(fā)蓄冷設(shè)備與蓄冷系統(tǒng)，實(shí)施的工程逐年成倍增多。在日本近年來積極引進(jìn)

35、蓄冷技術(shù)，大力開展冰蓄冷技術(shù)的研究與開發(fā)應(yīng)用，到1989年美國、日本、加拿大等國從事冰蓄冷系統(tǒng)開發(fā)和冰蓄冷專用制冷機(jī)生產(chǎn)的公司多達(dá)49家；美國提出將在1997年將空調(diào)蓄冷技術(shù)普及應(yīng)用到99%的宏偉目標(biāo)；根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)1990年北美冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的投資占當(dāng)年新增暖通空調(diào)系統(tǒng)總投資的24.2%； </p><p>　　我國臺灣省自1984年建成第一個冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)以來，蓄冷空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展很快，由1992年33個蓄冷空調(diào)系

36、統(tǒng)，到1993年為142個，到1994年就已建成225個蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，總冷量高達(dá)2009000Kwh；移稼高峰用電超過52000Kw，用戶每年節(jié)省臺幣達(dá)3.1×105萬元； </p><p>　　九十年代，我國大陸地區(qū)蓄冷技術(shù)也得到了發(fā)展，首先中電深圳工貿(mào)公司在辦公樓中應(yīng)用了法國的冰球式蓄冷系統(tǒng)，使裝機(jī)容量降低45%以上；北京西冷工程公司開發(fā)研制的有壓式齒球蓄冷器已獲國家專利并用在北京日報(bào)社綜合樓和廣州

37、市面上某辦公樓的空調(diào)系統(tǒng)中，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益；同時浙江國祥制冷工業(yè)公司推出了完全結(jié)凍式冰蓄冷系統(tǒng)在浙江諸暨百貨大樓實(shí)行了國產(chǎn)大型冰儲冷首例中央空調(diào)系統(tǒng)，僅用一年時間就完成了設(shè)計(jì)施工任務(wù)，并于1995年8月10日調(diào)試成功投入運(yùn)行。儲冰蓄冷國產(chǎn)化的成功，克服了冰儲冷中央空調(diào)投資大的缺點(diǎn)，對推廣冰蓄冷空調(diào)事業(yè)起到很好的促進(jìn)作用；</p><p>　　國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委和電力工業(yè)部聯(lián)合提出到2000年將轉(zhuǎn)

38、移1000—12000萬Kw的尖峰負(fù)荷到低谷使用，這將為國家節(jié)省150—250萬元的資金，這是節(jié)能節(jié)電中一項(xiàng)利國利民的重大創(chuàng)舉；據(jù)統(tǒng)計(jì)，就北京市面上目前擁有集中空調(diào)的賓館與寫字樓約250座，商場約50家，空調(diào)負(fù)荷約30—40萬kw，這是些負(fù)荷具有較大的冰蓄冷空調(diào)前景，即具有很大的削峰填谷的潛力，聯(lián)系到全國冰蓄冷空調(diào)的前景更加是宏偉壯觀。 由中國制冷學(xué)會組織的“第三屆海峽兩岸制冷空調(diào)學(xué)術(shù)交流會---冰蓄冷空調(diào)技術(shù)研討會”。海峽兩岸著名的空

39、調(diào)科技工作者、專家教授、歡聚一堂暢所欲言，共同探討研究：（1）.冰蓄冷技術(shù)在制冷空調(diào)工程中的應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢；（2）.冰蓄冷技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境及匹配的設(shè)備；（3）.冰蓄冷技術(shù)的新工藝和新設(shè)備；（4）.衡量和推廣冰蓄冷技術(shù)（設(shè)備）先進(jìn)性指標(biāo)；（5.冰蓄冷工程應(yīng)用實(shí)例總結(jié)等問題，這將會大大地促進(jìn)海峽兩岸冰蓄冷技術(shù)的迅速發(fā)展。</p><p>　　1.3 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)介紹</p><p>　　

40、1.3.1 冰蓄冷空調(diào)的基本概念</p><p>　　空調(diào)系統(tǒng)不需要能量或用能量小的時間內(nèi)將能量儲存起來，在空調(diào)系統(tǒng)需求大量的冷量時，就是利用蓄冰設(shè)備在這時間內(nèi)將這部分能量釋放出來。根據(jù)使用對象和儲存溫度的高低，可以分為蓄冷和蓄熱。</p><p>　　結(jié)合電力系統(tǒng)的分時電價政策，以冰蓄冷系統(tǒng)為例，在夜間用電低谷期，采用電制冷機(jī)制冷，將制得冷量以冰（或其它相變材料）的形式儲存起來，在白天

41、空調(diào)負(fù)荷（電價）高峰期將冰融化釋放冷量，用以部分或全部滿足供冷需求。每1千克水發(fā)生1℃的溫度變化會向外界吸收或釋放1千卡的熱量，為顯熱蓄能；而每1千克0℃冰發(fā)生相變?nèi)诨?℃水需要吸收80千卡的熱量，為潛熱蓄能。很明顯，同一物質(zhì)的潛熱蓄能量(相變溫度)大大高于顯熱蓄能量(1℃溫差)，因此采用潛熱蓄能方式將大大減少介質(zhì)的用量和設(shè)備的體積。</p><p>　　冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)主要就是利用水結(jié)成冰的潛熱進(jìn)行工作，原理工

42、作示意圖如圖1-1。</p><p>　　圖 1-1 冰蓄冷示意圖</p><p>　　“冰蓄冷空調(diào)”一詞大家都一目了解，英文為‘ICE STORAGE’，日文為[冰蓄熱]，狹義的定義為[制冰蓄冷]的冷氣系統(tǒng)。早期稱謂[COOL STORAGE（蓄冷）]，此包含了[制冷水蓄冷]的冷氣系統(tǒng)。但在寒帶國家除了[蓄冷]外，還要[蓄熱]，因此，廣義的用語為[THERMAL （ENERGY）STO

43、RAGE AIR CONDITIONING SYSTEM （縮寫為TES）]，可譯為[蓄能式空調(diào)系統(tǒng)]。對于南方地區(qū)僅有夏季（冷氣）電力過載的困擾，僅需[蓄冰空調(diào)]。</p><p>　　蓄冰率一般英文簡寫為IPF（ICE PACKING FACTOR），即蓄冰槽內(nèi)制冰容積與蓄冰槽容積之比值。</p><p>　　IPF=蓄冰槽內(nèi)制冰容積M3/蓄冰槽容積M3*100%  

44、0;（日本冷凍協(xié)會） </p><p>　　一般用它來決定蓄冰槽的大小。目前各種蓄冰設(shè)備，其IPF約在20-70%范圍內(nèi)。</p><p>　　另一稱之為制冰率，其英文簡寫也為IPF，即蓄冰槽中水的最大制冰量與全水量（槽中充水的容積）之比值：</p><p>　　IPF=槽中水的最大制冰量kg/全水量kg*100%     

45、;(日本電力空調(diào)研究會）</p><p>　　通過它可了解結(jié)冰多少，有的蓄冰設(shè)備，此值可達(dá)90%以上。</p><p>　　應(yīng)注意，國外兩個定義都用IPF表示。各種冰蓄冷設(shè)備的兩種蓄冰率數(shù)據(jù)見表1.1。</p><p>　　表1.1 冰蓄冷設(shè)備的蓄冰率</p><p>　　美國多以Void(Space)Ratio[無效（空間）比]來表示

46、，故蓄冰率</p><p>　　IPF=1-Void Ratio.</p><p>　　融冰能力  DISCHARGE CAPACITY</p><p>　　蓄冰槽中之冰，實(shí)際可溶解而用于空調(diào)的蓄冷量。</p><p>　　融冰效率  DISCHARGE EFFICIENCY</p><p&g

47、t;　　實(shí)際可用于應(yīng)付空調(diào)負(fù)荷之[融冰能量]除以[總蓄冰能量]之值。</p><p>　　蓄冷效率  STORAGE（THERMAL）EFFICIENCY指實(shí)際可用于應(yīng)付空負(fù)荷之[融冰能量]除以[用以制冰蓄冷的能量]之值。此值與融冰效率不同，但有時蓄冷效率也定義為融冰效率。</p><p>　　過冷現(xiàn)象  SUPER COOLING</p><p&g

48、t;　　指超過流體的凍結(jié)點(diǎn)而仍不凍結(jié)的現(xiàn)象。例如：純水的凍結(jié)點(diǎn)為0oC，但水溫需先降至-7oC左右，才會形成[冰核]再凍結(jié)成冰，（一般水之過冷現(xiàn)象約為-5oC，此現(xiàn)象將增加制冰初期的耗能量。）如圖1-5所示。如要設(shè)法提高成核溫度，減少過冷度，就要添加成核劑，但使用不同的成核劑配方，效果也各不相同。有些單位在研究和試驗(yàn)。</p><p>　　1.3.2 冰蓄冷系統(tǒng)的分類</p><p>　

49、　冰蓄冷的種類很多，歸納起來有以下常用的幾種：（1）完全冰結(jié)式；（2）優(yōu)待鹽式；（3）冰球、蕊心冰球工；（4）制冰滑落式；（5）熱管式；（6）冰晶、冰片式；（7）冰盤管式；（8）供冷蓄冷雙效機(jī)等等。 </p><p>　　1.3.3 冰蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行方式</p><p>　　制冰方式多種多樣，僅日本各廠商生產(chǎn)的蓄冰制冰設(shè)備的形式就有30多種之多，但歸納起來無非是兩種，即靜止制冰與動態(tài)制冰

50、；運(yùn)行方法有以下兩種：</p><p>　　（1）全蓄冷式，蓄冰時間與空調(diào)時間完全分開，夜間用電谷值期間，制冷機(jī)用于制冰，一般采用靜止型制冰，當(dāng)冰層厚度達(dá)到設(shè)定值時便停機(jī)，設(shè)定厚度值由電腦預(yù)測第二天負(fù)荷用冷量來控制，在白天空調(diào)開始運(yùn)行后的用電高峰值期間，水與冰換熱，冰水用于空調(diào)，制冰機(jī)不運(yùn)行，這種系統(tǒng)制冰器要承擔(dān)全部負(fù)荷，多數(shù)用于間歇性的空調(diào)場合，如體育館、影劇院、寫字樓，商業(yè)建筑等。但制冰器要求容量大，初投資費(fèi)

51、用高；</p><p>　　（2）半蓄冰式：在用谷值期間，制冰機(jī)用于蓄冰制冰到家行，在白天里，一部分負(fù)荷由蓄冰器承擔(dān)，另一部分則由制冰機(jī)看接負(fù)擔(dān)，這種方式可由下面三種方法運(yùn)行：冰水并聯(lián)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)中空調(diào)器只需一個盤管，空調(diào)期間，冷媒不直接送入空調(diào)器而是在另一組蒸發(fā)器中蒸發(fā)，制成冰水再泵入制冰器中與冰換熱，進(jìn)一步冷卻成低溫冷水，再送入空調(diào)器盤管使用，蓄冰器與制冰水蒸發(fā)器回路是并聯(lián)的；冰媒并聯(lián)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的空調(diào)器

52、中有兩個盤管，用電“谷值”期間，制冷機(jī)冷媒送入蓄冰器制冰?？照{(diào)期間，制冰機(jī)冷媒送入空調(diào)器一個盤管直接蒸發(fā)，而蓄冰器中的冰水則送入另一個盤管，蓄冰器與空調(diào)器中的冷媒回路是并聯(lián)的；壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)，這種系統(tǒng)全部冷媒均進(jìn)入蓄冰器，這種系統(tǒng)不僅夜間制冰，在空調(diào)高峰期間也是一邊融冰，一邊繼續(xù)制冰，這種系統(tǒng)初投資省，但因晝夜制冰，始終維持較低的蒸發(fā)溫度，故耗電量較大，與以上兩種方法相比，因其系統(tǒng)簡單，初投資省而得到最普遍的青睞與應(yīng)用。 </p&

53、gt;<p>　　1.3.4 冰蓄冷系統(tǒng)的工作模式</p><p>　　冰蓄冷系統(tǒng)的工作模式是指系統(tǒng)在充冷還是供冷，供冷時蓄冷裝置及制冷機(jī)組是各自單獨(dú)工作還是共同工作。蓄冷系統(tǒng)需要在幾種規(guī)定的方式下運(yùn)行，以滿足供冷負(fù)荷的要求，常用的工作模式有如下幾種：</p><p><b>　　機(jī)組制冰模式</b></p><p>　　在此種

54、工作模式下，通過濃度為25%的乙二醇溶液的循環(huán)，在蓄冰裝置中制冰。此間，制冷機(jī)的工作狀況受到監(jiān)控，當(dāng)離開制冷機(jī)的乙二醇溶液達(dá)到最低出口溫度時制冷機(jī)關(guān)閉。此種工作模式的示意圖如圖1-2所示。</p><p>　　圖1-2 機(jī)組制冰工作模式示意圖</p><p><b>　　制冰同時供冷模式</b></p><p>　　當(dāng)制冰期間存在冷負(fù)荷時，用

55、于制冷的一部分低溫乙二醇溶液被分送至冷負(fù)荷以滿足供冷需要，乙二醇溶液分送量取決于空調(diào)水回路的設(shè)定溫度。一般情況下，這部分的供冷負(fù)荷不宜過大，因?yàn)檫@部分冷負(fù)荷的制冷量是制冷機(jī)組在制冰工況下運(yùn)行提供的。蓄冷時供冷在能耗及制冷機(jī)組容量上是不經(jīng)濟(jì)合理的，因此，只要此冷負(fù)荷有合適的制冷機(jī)組可選用，就應(yīng)設(shè)置基載制冷機(jī)組專供這部分冷負(fù)荷，該工作模式示意圖如圖1-3所示。</p><p>　　圖1-3 制冰同時供冷模式示意圖&

56、lt;/p><p><b>　　單制冷機(jī)供冷模式：</b></p><p>　　在此種工作模式下，制冷機(jī)滿足空調(diào)全部冷負(fù)荷需求。出口處的乙二醇溶液不再經(jīng)過蓄冰裝置，而直接流至負(fù)荷端設(shè)定溫度有機(jī)組維持。該工作模式示意圖如圖1-4所示。</p><p>　　圖1-4 單制冷機(jī)供冷模式示意圖</p><p><b>　　

57、單融冰供冷模式：</b></p><p>　　在此工作模式下，制冷機(jī)關(guān)閉。回流的乙二醇溶液通過融化儲存在蓄冷裝置內(nèi)的冰，被冷卻至所需要的溫度。在全部蓄冷運(yùn)行策略下，融冰供冷是基本的運(yùn)行方式它的運(yùn)行費(fèi)用是最低的，但是要求有足夠大的蓄冷裝置的容量，初投資費(fèi)用會較大。該工作模式示意圖如圖1-5所示。</p><p>　　圖1-5 單融冰供冷模式示意圖</p><

58、p>　　制冷機(jī)與融冰同時供冷：</p><p>　　在此工作模式下，制冷機(jī)和蓄冰裝置同時運(yùn)行滿足負(fù)荷需求。按部分蓄冷運(yùn)行策略在較熱季節(jié)需要采用該種工作模式，才能滿足供冷要求。該工作模式又分成兩種情況，即機(jī)組優(yōu)先和融冰優(yōu)先。</p><p><b>　?、贆C(jī)組優(yōu)先：</b></p><p>　　回流的熱乙二醇溶液，先經(jīng)制冷機(jī)預(yù)冷，而后流經(jīng)蓄

59、冷裝置而被融冰冷卻至設(shè)定溫度。下該種工作模式示意圖如圖1-6所示</p><p>　　圖1-6 機(jī)組優(yōu)先</p><p><b>　?、谌诒鶅?yōu)先：</b></p><p>　　從空調(diào)負(fù)荷端流回的熱乙二醇溶液先經(jīng)蓄冷裝置冷卻到某一中間溫度而后經(jīng)制冷機(jī)冷卻至設(shè)定溫度。該種工作模式示意圖如圖1-7所示。</p><p>　　

60、圖1-7 融冰優(yōu)先</p><p>　　1.3.5 低溫送風(fēng)空調(diào)</p><p>　　低溫送風(fēng)空調(diào)----冰蓄冷系統(tǒng)之核心 當(dāng)代冰蓄冷系統(tǒng)與低溫送風(fēng)空調(diào)緊密結(jié)合在一起，被譽(yù)為蓄冷技術(shù)的一顆明珠，更顯示出了冰蓄冷技術(shù)的優(yōu)越性與競爭力，被稱為暖通空調(diào)工程中繼變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)之后最重大的變革。</p><p>　?。?）低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)用冰蓄冷技術(shù)把建筑空調(diào)的用電

61、需要，從白天高峰期轉(zhuǎn)移至夜間低谷期，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的“移峰填谷”，改變了建筑物電力物負(fù)荷曲線形狀，減少用戶高峰電力需求，相應(yīng)地也減少了對整個輸配電設(shè)備的容量要求，并減少了建筑物制冷系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的增容費(fèi)用； </p><p>　?。?）冰蓄低溫送風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行時，主要設(shè)備制冷機(jī)是在夜間用電低谷期運(yùn)轉(zhuǎn)，在白天供泠時，只有系統(tǒng)循環(huán)泵和終端設(shè)備運(yùn)行，在電力公司制定的分時電價下，空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用會有較大程度的降低，若峰谷電價差是兩倍

62、的話，運(yùn)行費(fèi)用可以節(jié)省</p><p>　　50—70%，據(jù)某紀(jì)念體育館在對空調(diào)系統(tǒng)改造中，采用了兩臺1056kw螺桿壓縮制冷機(jī)，54個蓄冰缸（總?cè)萘繛?24GJ）儲存設(shè)計(jì)73%的空調(diào)負(fù)荷，可移荷1200kw，每年可節(jié)省電費(fèi)約60~80萬元，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益；</p><p>　　(3) 低溫送風(fēng)蓄冰空調(diào)系統(tǒng)在建筑空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)和工程改造中具有很優(yōu)越的應(yīng)用前景,在未來21世紀(jì)高科的應(yīng)用中

63、將得到廣泛應(yīng)用前； </p><p>　?。?）低溫送風(fēng)蓄冷空調(diào)，通過降低使用區(qū)域內(nèi)的相對濕度而改善高干球溫度環(huán)境的舒適程度，盤管出口的干球溫度減少到5.5℃，可使相對濕度達(dá)到36%，而常規(guī)系統(tǒng)是50%。相對溫度的降低及25℃的室內(nèi)條件（典型的低溫一次風(fēng)系統(tǒng)）可以在使用區(qū)內(nèi)產(chǎn)生清新而涼爽的感覺，同時較小的空氣處理設(shè)備也減少了空調(diào)區(qū)域內(nèi)噪音釋放，由此也增加了使用者的舒適度而受到很大的歡迎；</p>&

64、lt;p>　　（5）在擴(kuò)建和新建的項(xiàng)目中，冰蓄冷低溫送風(fēng)系統(tǒng)是一項(xiàng)最好的方式，在選定系統(tǒng)之前，重要的是根據(jù)各種條件和數(shù)據(jù)，如電價，用戶負(fù)荷特征，設(shè)備費(fèi)用等，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，選擇出建設(shè)項(xiàng)目的最佳方案，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，在大中城市新建和改建的高級商業(yè)中心、賓館飯店、辦公大樓等建筑中，大型集中冰蓄系統(tǒng)將會更加普及，同時，現(xiàn)在許多商業(yè)建筑原有的空調(diào)系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)實(shí)要求，也必須進(jìn)行更新改造； </p><p&g

65、t;　?。?）不同末端送風(fēng)方式時送風(fēng)系統(tǒng)的功率消耗見表5，從表中可以看出，當(dāng)采用相同類型的末端送風(fēng)方式時，送風(fēng)溫度為7.2℃ 的低溫送風(fēng)系統(tǒng)比常規(guī)送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)功率減少13~28%，對于低溫送風(fēng)系統(tǒng)，有這樣規(guī)律即送風(fēng)溫度較低，建筑規(guī)模越大時，低溫送風(fēng)系統(tǒng)消耗功率相對減小。 </p><p>　　1.4 冰蓄冷在制冷空調(diào)中的發(fā)展趨勢</p><p>　　1.4.1 建立與冰蓄冷相結(jié)合的低

66、溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)</p><p>　　冰蓄冷低溫送風(fēng)系統(tǒng)具有優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)特性：推行蓄冰空調(diào)系統(tǒng)并配合4~6℃的超低溫送風(fēng)，大大地降低能耗，有效地提高COP值，使一次投資比常規(guī)系統(tǒng)更省，具備了特有的競爭力，如采用半蓄冷式空氣---水VAV系統(tǒng)的用電量和初投資最小，顯示出了低溫送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性，如果一個空調(diào)系統(tǒng)按使用20年計(jì)算，所取得社會效益和經(jīng)濟(jì)效益是非常巨大的，這就是冰蓄冷低溫送風(fēng)系統(tǒng)能迅速發(fā)展起來的根本原因，由

67、此證明空調(diào)蓄冷技術(shù)特別適用于冷負(fù)荷要求變化大的場所：如辦公寫字樓、體育館、音樂廳、影劇院、商業(yè)中心、文化館建身康樂城、國防、科研、教學(xué)試驗(yàn)樓和白班制的工業(yè)廠房等等全方位的廣泛應(yīng)用。</p><p>　　1.4.2 開發(fā)新型的蓄冷技術(shù)和設(shè)備</p><p>　　我國蓄冰空調(diào)與低溫送風(fēng)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，九十年代與21世紀(jì)的發(fā)展趨勢是：（1）只要國內(nèi)具備了技術(shù)先進(jìn)，可靠的冰蓄冷系統(tǒng)設(shè)備供貨條件，

68、全國范圍內(nèi)將積極推廣此項(xiàng)技術(shù)；（2）當(dāng)前擺在中國電力部門和空調(diào)工程界科技人士面前的一個緊迫任務(wù)是如何引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)肖化吸收并提高，建立我國自已的蓄冰空調(diào)設(shè)備系列；（3）冰蓄冷在當(dāng)代制冷空調(diào)事業(yè)中有著極其廣闊的發(fā)展前景，冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)將成為九十年代和21世紀(jì)集中空調(diào)的“主流”系統(tǒng)。歸納起來有以下三個大項(xiàng)目，蓄冰產(chǎn)品一定要逐步國產(chǎn)化，就是向國外購買專昨，組織在國內(nèi)生產(chǎn)；將蓄冰空調(diào)系統(tǒng)積極推向高效率化，降低系統(tǒng)耗電率，提高性能系數(shù)；使用

69、上安全、故障少、維護(hù)方便。 </p><p>　　1.4.3 建立區(qū)域性蓄冷空調(diào)供冷站</p><p>　　九十年代乃至21世紀(jì)冰蓄冷空調(diào)的發(fā)展趨勢應(yīng)是建立冰蓄冷區(qū)域性空調(diào)低溫供冷站，這種供冷站可根據(jù)區(qū)域空調(diào)負(fù)荷的大小，而建立大中、小三種類型的供冷站，采用微電腦全自動控制，應(yīng)用十分方便。這類方式的供冷，不需使用CFC冷媒，保護(hù)環(huán)境、占地較小，使用靈活、安裝及運(yùn)行費(fèi)和低廉等優(yōu)點(diǎn)。目前區(qū)域供

70、冷空調(diào)，對有意向減低空調(diào)成本的建設(shè)業(yè)主及管理人員來說，無疑是一個最好的選擇。實(shí)際上區(qū)域性冰蓄冷空調(diào)低溫送風(fēng)系統(tǒng)已在世界各地，從美國芝加哥、至日本東京、法國里昂、再到瑞典、化敦等大城市都被普遍應(yīng)用。 在美國芝加哥夜間的電費(fèi)僅是日間電費(fèi)的1/6，普金斯大學(xué)的應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室，其夜間制冰每年分別節(jié)省153000美元及250000美元。因此，無論是從省錢節(jié)地或保護(hù)環(huán)境等方面來看，就蓄冷區(qū)域供冷是當(dāng)代空調(diào)發(fā)展的趨勢。隨著冰蓄冷供冷向小型的、分層的、

71、家庭式的方向發(fā)展，微型冰蓄冷機(jī)將進(jìn)入行駛?cè)f戶，造福于人類。 </p><p>　　1.5 應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)的意義</p><p>　　蓄冷系統(tǒng)就是在不需要冷量或冷量少的時間（如夜間），利用制冷設(shè)備在蓄冷介質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)移，進(jìn)行蓄冷，并將此冷量用在空調(diào)或工藝用冷高峰期。蓄冷空調(diào)的實(shí)質(zhì)是：將制冷機(jī)組用電高峰時的運(yùn)行時間轉(zhuǎn)移到用電低谷期運(yùn)行，從而達(dá)到削峰填谷的目的，并利用峰谷電價差實(shí)現(xiàn)其較高的經(jīng)

72、濟(jì)性。蓄冷空調(diào)系統(tǒng)全部或部分地將制冷主機(jī)的負(fù)荷自白天轉(zhuǎn)移至夜間的特性，稱為蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的“負(fù)荷平移”效應(yīng)。</p><p>　　在能源消費(fèi)逐漸增加的情況下，應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)具有較大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：</p><p>　　削峰填谷、平衡電力負(fù)荷。</p><p>　　改善發(fā)電機(jī)組效率、減少環(huán)境污染。</p><p>

73、　　減小機(jī)組裝機(jī)容量、節(jié)省空調(diào)用戶的電力花費(fèi)。</p><p>　　改善制冷機(jī)組的運(yùn)行效率。空調(diào)的制冷機(jī)組運(yùn)行時，其效益隨著負(fù)荷的變化而變化，因此，具有蓄冷的空調(diào)系統(tǒng)，可根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的大小使機(jī)組處在最佳的效益下運(yùn)行。</p><p>　　蓄冷空調(diào)系統(tǒng)特別適用于負(fù)荷比較集中變化比較大的場所。</p><p>　　應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)，可擴(kuò)大空調(diào)區(qū)域使用面積。亦即蓄冷空調(diào)系

74、統(tǒng)適合于改擴(kuò)建空調(diào)工程。</p><p>　　適合于應(yīng)急設(shè)備所處的環(huán)境，使用應(yīng)急蓄冷系統(tǒng)可大大減少對應(yīng)急能源的依賴提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　綜上所述，蓄冷空調(diào)技術(shù)在未來具有廣闊的發(fā)展前景，今后我們要不失時機(jī)地抓住機(jī)遇繼續(xù)加強(qiáng)與擴(kuò)大與外國蓄冷設(shè)備廠的合作。國產(chǎn)的蓄冷空調(diào)要向低成本、高效率、全自動化方向發(fā)展，使國內(nèi)蓄冷空調(diào)應(yīng)用建立在吸收眾多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上。另外，政府部門應(yīng)大力提

75、倡、宣傳蓄冷空調(diào)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，制定合理的分時電價政策，鼓勵廣大用戶采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。要積極開展蓄冷空調(diào)的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行的培訓(xùn)，是廣大的工程技術(shù)人員和施工安裝人員深入了解蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，使我國的蓄冷空調(diào)事業(yè)步入迅速發(fā)展的良性軌道。</p><p><b>　　2 建筑概況</b></p><p><b>　　2.1 項(xiàng)目名稱</b>

76、;</p><p>　　長沙市某六層辦公建筑冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　（1）長沙市某辦公建筑的一到六層的平面圖。</p><p><b>　　（2）國家規(guī)范。</b></p><p>　　a.暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

77、手冊。</p><p>　　b.采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范。</p><p>　　c.蓄冷空調(diào)工程實(shí)用新技術(shù)。</p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)任務(wù)書。</b></p><p>　　（4）建設(shè)單位提出的設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　2.3 工程概況</b>&

78、lt;/p><p>　　2.3.1 建筑物概況</p><p>　　該建筑位于長沙市是以辦公為主體功能，建筑內(nèi)有辦公室、洗手間、展廊和展廳、休息廊等此建筑的每層平面分布圖如下圖所示：</p><p>　　圖2-1 建筑平面分布圖</p><p>　　此建筑物的各個房間的概況見表2.1：</p><p>　　表2.1

79、 建筑物的各個房間的概況表 </p><p>　　2.3.2 建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的情況</p><p>　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選取均根據(jù)《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》中的規(guī)定選用：</p><p><b>　　a.外墻:</b></p><p>　　外墻選用《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》中表11.4

80、—1中的88號墻體，其中20mm厚外粉刷、200mm厚加氣混凝土、20mm厚內(nèi)粉刷，其中傳熱系數(shù) K=0.86W/(m2?k)；傳熱溫差的衰減系數(shù)β=0.68；衰減度ν=15；延遲時間ε =5.9h。</p><p><b>　　b.內(nèi)墻：</b></p><p>　　內(nèi)墻選用《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》中的表11.4—3中的3號墻體，其中20mm厚外粉刷、120mm

81、厚磚墻、20mm厚內(nèi)粉刷，其中傳熱系數(shù) K=2.37W/(m2?k)；傳熱溫差的衰減系數(shù)β=0.56；衰減度ν=6.32；延遲時間ε=5.2h。</p><p><b>　　c.樓面：</b></p><p>　　樓面選用《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》中的表11.4—4中的33號，其中20mm面層、80mm厚的鋼筋混凝土樓板、400mm厚的吊頂空間、25mm厚的鋼板網(wǎng)抹灰、

82、油漆。其中傳熱系數(shù) K=1.83W/(m2?k)；傳熱溫差的衰減系數(shù)β=0.55；衰減度ν=8.72；延遲時間ε=5.3h。</p><p><b>　　d.屋面：</b></p><p>　　屋面選用《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》中的表11.4—2中的13號、其中20mm厚的防水層加小豆石、20mm水泥砂漿找平層、160mm瀝青膨脹珍珠巖保溫層、隔氣層、80mm厚承重層、

83、15mm厚內(nèi)粉刷,其中傳熱系數(shù) K=0.49W/(m2?k)； 傳熱溫差的衰減系數(shù)β=0.37；衰減度ν=47.36；延遲時間ε=9.3h。</p><p>　　e.外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中有些房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用玻璃幕墻，所選用的玻璃幕墻的導(dǎo)熱系 數(shù)為λ=0.76W/m·℃，厚度為δ=15mm。</p><p>　　由公式K=

84、 2-1</p><p>　　得： K=5.61 W/(m2?k)</p><p>　　其中： h1——室外對流換熱系數(shù);</p><p>　　h2——室內(nèi)對流換熱系數(shù)；</p><p>　　λ——所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)；</p><p><b>　　δ——材料的厚度；</b&g

85、t;</p><p>　　由《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)規(guī)范》可以查得h1=23 W/(m2?k), h2=8.7 W/(m2?k)。</p><p><b>　　f.窗戶：</b></p><p>　　選用單層的金屬窗6mm厚的普通玻璃，內(nèi)掛尼龍綢淺蘭色窗簾。</p><p><b>　　g.門：</b>

86、</p><p>　　辦公建筑要求采光性好環(huán)境舒適,所以選用玻璃制的門，其傳熱系數(shù) K=5.076W/(m2?k)。</p><p>　　2.4 室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)的確定</p><p>　　2.4.1 室外空氣計(jì)算參數(shù)</p><p>　　參閱《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》可知：</p><p><b>　　東經(jīng)

87、113°8´；</b></p><p><b>　　北緯28°2´；</b></p><p>　　長沙市海拔為44.81m。</p><p>　　夏季空調(diào)室外計(jì)算參數(shù):</p><p>　　夏季空調(diào)計(jì)算日平均溫度 =32℃；</p><p>　　

88、夏季通風(fēng)干球溫度=33℃；</p><p>　　夏季空調(diào)計(jì)算干球溫度 =35.8 ℃； </p><p>　　夏季空調(diào)計(jì)算濕球溫度=27.7℃；</p><p>　　夏季平均日較差7.3℃；</p><p>　　夏季最熱月平均相對濕度為ψ=75%；</p><p>　　室外平均風(fēng)速: v=2.6m/s。</p&

89、gt;<p>　　2.4.2 室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　民用建筑空調(diào)室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)的確定主要取決于以下內(nèi)容:</p><p>　?、倏照{(diào)房間使用功能對舒適性的要求其中影響人舒適感的主要因素有:室內(nèi)空氣的溫度、濕度和空氣流動速度。</p><p>　　②要綜合考慮地區(qū)、經(jīng)濟(jì)條件和節(jié)能要求等因素。</p><p>　

90、　參閱《民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì)》可知:</p><p>　　夏季室內(nèi)空氣溫度 =26℃；</p><p>　　夏季室內(nèi)空氣相對濕度ψ=60%；</p><p>　　夏季室內(nèi)風(fēng)速v=0.3m/s；</p><p>　　設(shè)計(jì)時使室內(nèi)空氣壓力稍高于室外大氣壓，此種情況可以不考慮由于室外的空氣滲透而引起的附加冷負(fù)荷。</p><p>

91、;<b>　　3 設(shè)計(jì)方案論證</b></p><p>　　3.1 夏季設(shè)計(jì)日空調(diào)冷負(fù)荷</p><p>　　此處冷負(fù)荷只是為了方便方案的確定。其具體的數(shù)值可參見附錄中的表一和表3-1部分。　</p><p>　　此設(shè)計(jì)建筑的空調(diào)冷負(fù)荷概略分布情況可見參見附錄中附表1到8。</p><p>　　表3.1

92、設(shè)計(jì)建筑的冷負(fù)荷概略分布表</p><p>　　由此建筑的冷負(fù)荷概略分布表可繪制出其冷負(fù)荷的分布圖，見圖3-1。</p><p>　　圖3-1 空調(diào)負(fù)荷分布圖</p><p>　　由以上計(jì)算可以看出，日負(fù)荷呈參差不齊狀，差別較大，結(jié)合長沙市的用電峰谷所在時間表（表3.2）：</p><p>　　表3.2 長沙市的電力峰谷分布表&

93、lt;/p><p>　　可見，冷負(fù)荷均分部在用電的峰谷段。且最大值∑Qmax=875.824KW,出現(xiàn)在</p><p>　　16：00—17：00這個時段。因此，用蓄冷模式對大樓的冷負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)比較合適。</p><p>　　3.2 蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行策略和工作模式以及工作流程</p><p>　　3.2.1 蓄冷系統(tǒng)運(yùn)行策略</p>

94、;<p>　　蓄冷空調(diào)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)移多少高峰負(fù)荷應(yīng)儲存多少冷量才具有經(jīng)濟(jì)效益,首先取決與采用哪一種運(yùn)行策略.運(yùn)行策略的選擇需要考慮的因素很多的.主要有建筑物空調(diào)負(fù)荷分布,電力負(fù)荷分布,電費(fèi)計(jì)價結(jié)構(gòu),設(shè)備容量及儲存空間,具體需要以實(shí)際情況為依據(jù)。</p><p>　　所謂的運(yùn)行策略是指蓄冷系統(tǒng)以設(shè)計(jì)循環(huán)周期(如設(shè)計(jì)日或周等)的負(fù)荷及其特點(diǎn)為基礎(chǔ)將電費(fèi)結(jié)構(gòu)等條件對系統(tǒng)以蓄冷容量,釋冷供冷或以釋冷連同制冷機(jī)組

95、共同供冷做出最優(yōu)運(yùn)行安排考慮.一般可歸納為全部蓄冷策略和部分蓄冷策略.</p><p>　?。?）全部蓄冷策略:</p><p>　　其蓄冷時間與空調(diào)時間完全錯開,在夜間非用電高峰期,啟動制冷機(jī)進(jìn)行蓄冷,當(dāng)冷量達(dá)到空調(diào)所需的全部冷量時,制冷機(jī)停機(jī);在白天空調(diào)時,蓄冷系統(tǒng)將冷量供給空調(diào)系統(tǒng).空調(diào)期間制冷機(jī)不運(yùn)行.全負(fù)荷蓄冷時.蓄冷設(shè)備要承擔(dān)空調(diào)所需要的全部冷量.故蓄冷設(shè)備的容量較大初次投資費(fèi)

96、用高.該運(yùn)行策略適用于白天供冷時間較短的場所或峰谷電差價很大的地區(qū)。</p><p>　?。?）部分蓄冷策略:</p><p>　　部分蓄冷策略是在夜間非用電高峰時制冷設(shè)備運(yùn)行.儲存部分冷量.白天空調(diào)期間一部分空調(diào)負(fù)荷由蓄冷設(shè)備承擔(dān).在設(shè)計(jì)計(jì)算日(空調(diào)負(fù)荷高峰期)制冷機(jī)晝夜運(yùn)行.部分蓄冷制冷機(jī)利用率高.蓄冷設(shè)備容量小,制冷機(jī)比常規(guī)的空調(diào)制冷機(jī)容量小30%—40%，是一種更經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)行模式

97、。根據(jù)本建筑的日負(fù)荷曲線應(yīng)采用部分負(fù)荷蓄冷，它不僅使蓄冷裝置容量減少，其裝機(jī)容量也大幅度減低，尤其適合于全天空調(diào)時間長、負(fù)荷變化大的場合，是一種經(jīng)濟(jì)有效的蓄冷設(shè)計(jì)模式。</p><p>　　3.2.2 冰蓄冷空調(diào)設(shè)計(jì)模式的選定</p><p>　　蓄冷系統(tǒng)工作模式是指系統(tǒng)在充冷還是供冷，供冷時蓄冷裝置及制冷機(jī)組是各自單獨(dú)工作還是共同工作。蓄冷系統(tǒng)需要在規(guī)定的幾種方式下運(yùn)行，以滿足供冷負(fù)荷

98、的要求，常用的工作模式有：機(jī)組制冰模式，制冰同時供冷模式，單制冷機(jī)供冷模式，單融冰供冷模式，制冷機(jī)與融冰同時供冷。</p><p>　　部分蓄冷策略有制冷機(jī)優(yōu)先供冷和蓄冰優(yōu)先供冷控制策略。制冷機(jī)優(yōu)先控制策略實(shí)施簡便，運(yùn)行可靠，能耗低，制冷機(jī)組一直處于滿負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組利用率高，機(jī)組和蓄冰槽的容量最小，投資最節(jié)省。蓄冰裝置優(yōu)先控制策略能盡量發(fā)揮蓄冰裝置的釋冷供冷能力，有利于節(jié)省電費(fèi)，但能耗較高，在控制程序上復(fù)雜。&l

99、t;/p><p>　　故本設(shè)計(jì)采用制冷機(jī)組優(yōu)先策略。</p><p>　　3.2.3 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的流程配置</p><p>　　制冷機(jī)組與蓄冷裝置并聯(lián)，常用于供回液溫差約為5℃，并適用于低溫送風(fēng)系統(tǒng)，也適用于溫差大于6℃的系統(tǒng)。制冷機(jī)組與蓄冰裝置串聯(lián)適用于供回液溫差大于8℃的系統(tǒng)。適用于低溫送風(fēng)，但它不可避免產(chǎn)生空氣循環(huán)量少。影響室內(nèi)空調(diào)的舒適性，且易在送風(fēng)口產(chǎn)生

100、結(jié)霧和滴水，嚴(yán)重破壞室內(nèi)環(huán)境。</p><p>　　由于本空調(diào)系統(tǒng)采用的是7℃/12℃的冷凍水供、回水溫差的常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，所以采用并聯(lián)流程。</p><p>　　3.3 設(shè)備的確定</p><p>　　3.3.1 制冷機(jī)組的確定</p><p>　　由《蓄冷空調(diào)實(shí)用技術(shù)》一書中可知其主機(jī)容量可用下式來確定：</p><

101、p>　　R2= 3-1</p><p><b>　　R1=η*R2</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　RH——在設(shè)計(jì)日中建筑物所需的總冷負(fù)荷（KW）；</p><p>　　Q——蓄冷槽熱損失（

102、KW），其值約為0.04-0.08倍的RH；</p><p>　　D——白天使用空調(diào)的時間(h)；</p><p>　　N——晚間制冰時間(h)；</p><p>　　R2——制冷機(jī)組在空調(diào)工況下制冷量（KW）；</p><p>　　R1——制冷機(jī)組在制冰工況下制冷量（KW）；</p><p>　　η——壓縮機(jī)容量變化

103、率，一般為0.65-0.70。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中根據(jù)用電谷峰所在時間段及負(fù)荷分布情況確定，白天空調(diào)的使用時間D=10h，夜晚制冰的時間N=10h。</p><p>　　總的制冷量∑Q=8184.5KW=RH。</p><p>　　則其主機(jī)制冷工況的容量為：</p><p>　　R2===519.96KW <

104、/p><p>　　3.3.2 蓄冷設(shè)備容量確定</p><p>　　由《蓄冷空調(diào)實(shí)用技術(shù)》一書中可知部分蓄冷策略主機(jī)優(yōu)先模式下其蓄冷設(shè)備容量可按下式確定：</p><p>　　Qi =N*R1=N*R2*η 3-2</p><p><b>　　式中：</b></p&

105、gt;<p>　　Qi ——蓄冷設(shè)備蓄冷量（KWh）；</p><p>　　N——夜間蓄冰時間（h）；</p><p>　　R1——制冷機(jī)組在夜間制冷工況下制冷量（KW）；</p><p>　　R2——制冷機(jī)組在白天空調(diào)工況下制冷量（KW）； </p><p>　　η——壓縮機(jī)容量變化率，一般為0.65-0.70。</p&

106、gt;<p>　　在設(shè)計(jì)高峰負(fù)荷時，從蓄冷設(shè)備融冰供冷量為：</p><p>　　Qimax=Qmax- R2 3-3</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Qimax——設(shè)計(jì)高峰時最大融冰供冷量（KW）；</p>

107、<p>　　Qmax——建筑物高峰設(shè)計(jì)負(fù)荷（KW）；</p><p>　　R2——制冷機(jī)組在空調(diào)工況下制冷量（KW）；</p><p>　　其蓄冷設(shè)備容量為： </p><p>　　Qi =N*R1=N*R2*η=10*519.96*0.7=3639.7(KWh) </p><p><b>　　機(jī)

108、組運(yùn)行情況的確定</b></p><p>　　由建筑物的冷負(fù)荷在各個逐時的數(shù)值和長沙市的電力分布情況制冷機(jī)組的容量以及蓄冷設(shè)備的容量可編制出機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷表（表3.3）如下：</p><p>　　表3.3 機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷表</p><p>　　由機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷表（表3.3）可得出空調(diào)負(fù)荷的分配圖如下所以：</p><p&g

109、t;　　圖 3-2 空調(diào)負(fù)荷的分配圖</p><p>　　3.5 蓄冷介質(zhì)與蓄冷系統(tǒng)形式選擇</p><p>　　3.5.1 蓄冷介質(zhì)的選取</p><p>　　眾所周知，許多的工程材料都具有蓄熱（冷）特性，材料的蓄熱（冷）特性往往伴隨著溫度的變化、物態(tài)變化以及化學(xué)反應(yīng)過程而體現(xiàn)出來。目前，用于空調(diào)的蓄冷方式較多，按儲能的方式可分為顯熱蓄冷和潛熱蓄冷兩大類；

110、按蓄冷介質(zhì)可分為水蓄冷、冰蓄冷、共晶鹽蓄冷和氣體水合物蓄冷四種方式。水、冰具有比熱高，潛熱高，導(dǎo)熱性能好，融點(diǎn)在1.6℃左右，無毒、安全、低造價等優(yōu)點(diǎn)，所以是理想的蓄冷介質(zhì)。</p><p>　　水蓄冷具有投資省、技術(shù)要求低、維修費(fèi)用低，可以使用常規(guī)空調(diào)的制冷機(jī)組等優(yōu)點(diǎn)，但由于水的比熱（水的比熱為4.18KJ/KG·℃）遠(yuǎn)小于冰的融解熱，故水蓄冷的蓄冷密度低，需要龐大的蓄水池，且冷損耗大，保溫及防水處理

111、麻煩。</p><p>　　冰蓄冷的蓄冷密度大（利用冰的相變潛熱進(jìn)行冷量的儲存，0℃時冰的蓄冷密度達(dá)334kJ/kg），蓄冷溫度幾乎恒定，體積只有水蓄冷的幾十分之一，便于儲存，對蓄冷槽的要求較低，占有的空間小，易于制造。但冰蓄冷具有蒸發(fā)溫度低、COP（壓縮機(jī)性能系數(shù)）值小、系統(tǒng)復(fù)雜、初投資高的缺點(diǎn)。</p><p>　　經(jīng)綜合比較后，本設(shè)計(jì)采用冰蓄冷系統(tǒng)制冷。</p><

112、;p>　　3.5.2 蓄冷形式的選取</p><p>　　冰蓄冷系統(tǒng)按其蓄冰元件或制冰方式，通?？煞譃橥耆珒鼋Y(jié)式、冷媒盤管式、封裝件式、片冰滑落式和冰晶式這幾種系統(tǒng)類型。相對于其他形式的系統(tǒng)而言，封裝件系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、布置方便、圍護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)，蓄冰元件通常有冰球、芯心冰球、冰板等商品可供選擇，介質(zhì)系統(tǒng)通常采用閉式循環(huán)，除需使用雙工況制冷機(jī)外，對制冷和蓄冷設(shè)備并無特殊要求，因而國內(nèi)外在中、小型蓄冷工程中得

113、到十分廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　經(jīng)綜合比較，本工程擬采用以芯心冰球作為蓄冷元件的封裝件式冰蓄冷系統(tǒng)。</p><p>　　3.6 設(shè)備的選擇：</p><p>　　3.6.1 冷源設(shè)備的選擇</p><p>　　主機(jī)制冷工況的容量為:</p><p>　　R2=519.96KW</p><

114、;p><b>　　蓄冷工況的容量為：</b></p><p>　　R1=η*R2=0.7*519.96=364（KW）</p><p>　　由以上數(shù)據(jù)，選定兩臺浙江吉佳公司生產(chǎn)的JCSLD—100型號的機(jī)組其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　空調(diào)工況的制冷量為354KW,蓄冷工況的制冷量為240KW,壓縮機(jī)數(shù)量2臺，壓縮機(jī)的空調(diào)工況額定

115、功率74KW，蓄冷工況額定功率為56KW，其中蒸發(fā)器中水流量為61m3/h，冷凝器中水的流量為76 m3/h。</p><p>　　3.6.2 蓄冰設(shè)備的選擇</p><p>　　冰蓄冷系統(tǒng)主要有芯心冰球系統(tǒng)、完全凍結(jié)式系統(tǒng)和冰盤管系統(tǒng)等，現(xiàn)比較如表3.4。</p><p>　　表3.4 冰蓄冷形式比較</p><p>　　蓄冷