水蓄冷方案.doc

第一章 工程概况简述
1. 工程概况及主要工程内容
工程概况：本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦,总建筑面积约：15000m2，空调面积：10000m2,建筑总高15m，其中楼层主要为研发室，办公室、制模室、空调设备房等等。
本项目主要工程内容为：中央空调机房冷源系统，冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。
2. 设计概况
本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统，夏季设计日总尖峰冷负荷为875KW。
冷源配置：整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式,该设备为甲方提供.主机夜间水蓄冷，即夜间为蓄冷工况：供回水温度为4.5℃/12.5℃，白天为空调工况：供回水温度为7℃/12℃，冷却水供回水温度为32℃/37℃。两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷,把一个蓄冷水池蓄满为止.
本项目一个蓄冷水池的总容积 800m3，按容积利用率0.95计算，蓄冷水池的可利用容积大于760m3。
本项目蓄冷工况运行时，水池进/出水温度为4.5/12.5 ℃；放冷工况运行时，水池进/出水温度为12.5/4.5 ℃，均采用8 ℃温差。
考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响，蓄冷水池的完善度一般取0.90～0.95；考虑到保温层传热的影响，冷损失附加率一般取1.01～1.02。因此，本项目实际蓄冷量约为3200kWh（即915RT）。

第二章 制冷系统技术方案
1. 设计依据
本方案设计依据如下：
Ø 业主提供的设计资料
Ø 《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003)
Ø 《蓄冷空调工程技术规程》 (JGJ 158-2008)
Ø 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002)
Ø 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)
Ø 《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调•动力》（2003版）
Ø 《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》（2003版）
Ø 《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著
2. 负荷计算
水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》（GB50019-2003）的有关规定，求得蓄冷—放冷周期内逐时负荷和总负荷，并绘制出负荷曲线图，作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。采用系数法对逐时冷负荷进行估算。其中设计日各时段冷负荷值如下表：
一期设计日尖峰冷负荷为1156RT，采用逐时负荷系数法，设计日逐时冷负荷分布如下：
表 设计日各时段负荷值情况
时刻
逐时负荷系数
逐时冷负荷（RT）
00:00-01:00
0.00
0
01:00-02:00
0.00
0
02:00-03:00
0.00
0
03:00-04:00
0.00
0
04:00-05:00
0.00
0
05:00-06:00
0.00
0
06:00-07:00
0.00
0
07:00-08:00
0.31
358
08:00-09:00
0.43
497
09:00-10:00
0.7
809
10:00-11:00
0.89
1029
11:00-11:30
0.91
526
11:30-12:00
0.91
526
12:00-13:00
0.86
994
13:00-14:00
0.86
994
14:00-15:00
0.89
1029
15:00-16:00
1
1156
16:00-16:30
1
578
16:30-17:00
1
578
17:00-18:00
0.5
578
18:00-19:00
0.5
578
19:00-20:00
0.31
358
20:00-21:00
0.22
254
21:00-22:00
0.18
208
22:00-23:00

23:00-24:00

0

图 设计日逐时冷负荷值分布情况

3. 水蓄冷运行策略
3.1 设计日24小时运行策略

表 水蓄冷系统100%负荷设计日运行策略
时刻
空调负荷（RT)
主机1直供（RT)
主机2直供（RT)
主机蓄冷（RT)
蓄冷槽释冷（RT)
时段
00:00-01:00

846

谷段
01:00-02:00

846

谷段
02:00-03:00

846

谷段
03:00-04:00

846

谷段
04:00-05:00

228

谷段
05:00-06:00

谷段
06:00-07:00

谷段
07:00-08:00
358
358

0
平段
08:00-09:00
497
496

1
平段
09:00-10:00
809

809
峰段
10:00-11:00
1,029
496

533
峰段
11:00-11:30
526
222

304
峰段
11:30-12:00
526
470

56
平段
12:00-13:00
994
496
444

54
平段
13:00-14:00
994
496
444

54
平段
14:00-15:00
1,029
496

533
峰段
15:00-16:00
1,156
496

660
峰段
16:00-16:30
578
222

356
峰段
16:30-17:00
578
470

108
平段
17:00-18:00
578
496

82
平段
18:00-19:00
578
496
82

0
平段
19:00-20:00
358
358

0
峰段
20:00-21:00
254
254

0
峰段
21:00-22:00
208
208

0
平段
22:00-23:00

0
平段
23:00-24:00

谷段
合计
11,051
6531
970
3,612
3,550

图 100%负荷设计日运行策略图表 水蓄冷系统75%负荷设计日运行策略
时刻
空调负荷（RT)
主机1直供（RT)
主机2直供（RT)
主机蓄冷（RT)
蓄冷槽释冷（RT)
时段
00:00-01:00

846

谷段
01:00-02:00

846

谷段
02:00-03:00

846

谷段
03:00-04:00

846

谷段
04:00-05:00

228

谷段
05:00-06:00

谷段
06:00-07:00

谷段
07:00-08:00
269
269

0
平段
08:00-09:00
373
373

0
平段
09:00-10:00
607

607
峰段
10:00-11:00
772
200

572
峰段
11:00-11:30
394
222

172
峰段
11:30-12:00
394
394

0
平段
12:00-13:00
746
746

0
平段
13:00-14:00
746
746

0
平段
14:00-15:00
772

772
峰段
15:00-16:00
867
444

423
峰段
16:00-16:30
434
222

212
峰段
16:30-17:00
434
248

186
平段
17:00-18:00
434
434

0
平段
18:00-19:00
434
434

0
平段
19:00-20:00
269
0

269
峰段
20:00-21:00
191

191
峰段
21:00-22:00
156

156
平段
22:00-23:00

0
平段
23:00-24:00

谷段
合计
8,289
4731
0
3,612
3,558

图 75%负荷设计日运行策略图
表 水蓄冷系统50%负荷设计日运行策略
时刻
空调负荷（RT)
主机1直供（RT)
主机2直供（RT)
主机蓄冷（RT)
蓄冷槽释冷（RT)
时段
00:00-01:00

846

谷段
01:00-02:00

846

谷段
02:00-03:00

846

谷段
03:00-04:00

846

谷段
04:00-05:00

228

谷段
05:00-06:00

谷段
06:00-07:00

谷段
07:00-08:00
179
179

0
平段
08:00-09:00
249
249

0
平段
09:00-10:00
405

405
峰段
10:00-11:00
514

514
峰段
11:00-11:30
263

263
峰段
11:30-12:00
263
248

15
平段
12:00-13:00
497
496

1
平段
13:00-14:00
497
0

497
平段
14:00-15:00
514
0

514
峰段
15:00-16:00
578
0

578
峰段
16:00-16:30
289
0

289
峰段
16:30-17:00
289
248

41
平段
17:00-18:00
289
289

0
平段
18:00-19:00
289
289

0
平段
19:00-20:00
179
0

179
峰段
20:00-21:00
127
0

127
峰段
21:00-22:00
104
0

104
平段
22:00-23:00

0
平段
23:00-24:00

谷段
合计
5,526
1998
0
3,612
3,528

图 50%负荷设计日运行策略图
表 水蓄冷系统25%负荷设计日运行策略
时刻
空调负荷（RT)
主机1直供（RT)
主机2直供（RT)
主机蓄冷（RT)
蓄冷槽释冷（RT)
时段
00:00-01:00

846

谷段
01:00-02:00

846

谷段
02:00-03:00

846

谷段
03:00-04:00

300

谷段
04:00-05:00

谷段
05:00-06:00

谷段
06:00-07:00

谷段
07:00-08:00
90

90
平段
08:00-09:00
124

124
平段
09:00-10:00
202

202
峰段
10:00-11:00
257

257
峰段
11:00-11:30
131

131
峰段
11:30-12:00
131

131
平段
12:00-13:00
249

249
平段
13:00-14:00
249

249
平段
14:00-15:00
257

257
峰段
15:00-16:00
289

289
峰段
16:00-16:30
145

145
峰段
16:30-17:00
145

145
平段
17:00-18:00
145

145
平段
18:00-19:00
145

145
平段
19:00-20:00
90

90
峰段
20:00-21:00
64

64
峰段
21:00-22:00
52

52
平段
22:00-23:00

0
平段
23:00-24:00

谷段
合计
2,763

0
2,838
2,763

图 25%负荷设计日运行策略图

4. 空调系统经济性分析对比
4.1分析依据
表 本项目峰谷电价表
电力时段分类
实施时段
电 价（元）
峰 段
09：00-12：00
14：00-16：30
19：00-21：00
1.1147
平 段
07：00-08：00
12：00-14：00
16：30-19：00
0.8959
谷 段
23：00-7：00
0.4911（蓄冷0.2788）

表 全年负荷分布时间

负荷分布
100%
75%
50%
25%
总计
11小时运行
运行天数
15
85
90
30
220

4.2 水蓄冷中央空调系统与常规电制冷系统耗电对比
通过以上数据模拟分析水蓄冷空调系统的运行情况，可计算出水蓄冷空调系统和常规空调系统的年运行电量，如下表所示：
表 各周期电力时段的耗电量

冰蓄冷空调
常规空调
负荷分布
天数

高峰
平段
谷段
高峰
平段
谷段
100%

每日运行电量(KWH)
2809.6
4383.7
4161.0
5528.4
5295.7
0.0
75%

1422.1
3466.6
4248.0
4591.8
4067.5
0.0
50%

332.4
1978.6
3810.0
3272.9
2892.3
0.0
25%

166.2
142.7
3517.1
1414.0
1408.2
0.0
100%
15
合计运行电量(KWH)
42144
65755
62415
82926
79435
0
75%
85
120881
294664
361078
390304
345738
0
50%
90
29920
178078
342898
294558
260310
0
25%
30
4987
4280
105512
42420
42245
0
总计
220
电量(万KWH)
19.79
54.28
87.19
81.02
72.77
0.00
每年运行电量(万KWH)
161.26
153.79
电价(元)
1.1124
0.7599
0.2788
1.1124
0.7599
0.3159
运行电费(万元)
22.02
41.25
24.31
90.13
55.30
0.00
总运行电费(万元)
87.57
145.43
年节省电费(万元)
57.86
节省率
39.8%
20年节能效益(万元)
1157.11

注： 1、 以上运行费用均不包含末端运行费用。
2、节省1度电相当于节省0.4Kg标煤；
3、节省1度电相当于节省0.997Kg二氧化碳。
4、节省1度电相当于节省0.678Kg二氧化硫。
5、节省1度电相当于节省0.131Kg氮氧化物