文化中心冰蓄冷中央空调系统方案.doc

主机上游，串联双循环系统，蓄冷量8500冷吨时

陕西xx文化中心
冰蓄冷中央空调系统方案

（一期空调总负荷17658kW合5022冷吨，使用系数不同，尖锋负荷13154 kW 合3741冷吨， 一期方案配置——1台1400kW、及1台2800kW主机作为基载，2台2800kW双工况三级离心主机蓄冰，总装机容量9800kW，
蓄冷量8500冷吨时，采用埋地槽6只，二期增加1台2800kW主机）

二零零七年二月二十六日

目 录

第一章 冰蓄冷原理及设计原则————————————————— 2
一、 冰蓄冷原理———————————————————————— 2
二、 冰蓄冷设计原则—————————————————————— 3
三、 蓄冰模式选择——————————————————————— 4
四、 蓄冰方式选择——————————————————————— 5
第二章 工程概况及设计选型—————————————————— 7
一、 工程概况————————————————————————— 7
二、 设计依据————————————————————————— 7
三、 系统设计方案、流程与运行控制策略说明——————————— 13
四、 冰蓄冷空调系统主要设备选型———————————————— 18
五、 蓄冰系统与常规系统设备配置表——————————————— 22
第三章 系统运行方式及运行费用———————————————— 24
（一）、冰蓄冷中央空调负荷运行方式及日运行费用计算 ——————— 24
（二）、常规中央空调负荷运行方式及日运行费用 —————————— 26
（三）、冰蓄冷中央空调与常规中央空调年运行费用计算 ——————— 27
第四章 经济性分析比较表—————————————————— 28
第五章 自动控制系统功能说明及设备清单———————————— 29
一、 冰蓄冷自动控制系统综述—————————————————— 29
二、 冰蓄冷系统运转模式———————————————————— 30
三、 现场控制PLC操作功能——————————————————— 32

附一：国内外部分用户名单———————————————————— 40

第一章 冰蓄冷原理及设计原则
一、冰蓄冷原理
1、冰蓄冷中央空调的原理：
冰蓄冷中央空调是指建筑物空调时间所需要冷量的部分或全部在非空调时间利用蓄冰介质的显热及其相变过程的潜热迁移等特性，将能量以冰的形式蓄存起来，然后根据空调负荷要求释放这些冷量，这样在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。当空调使用时间与非空调时间和电网高峰和低谷同步时，就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用，达到节约电费的目的。
在一般大楼中,空调系统用电量占总耗电量的35%--65%,而制冷主机的电耗在空调系统中又占65%--75% 。在常规空调设计中，冷水主机及辅助设备容量均按尖峰负荷来选配，这不仅使空调系统的电力容量增大，而且使得主机等空调设备在绝大部分情况下均处于低效率的部分负荷状态运行，显得很不经济。空调负荷的分布在一年之内极不均衡，尖峰负荷约占总运行时间的6％－8％，如果设计中能选择与实际冷负荷相匹配的制冷机,而且让其在绝大多数情况下高效运行,这对空调系统节能是十分有利的。
冰蓄冷从系统构成上来说只是在常规空调系统的基础上增加了一套蓄冷装置，其它各部分在结构上与常规空调并无不同，它在使用范围方面也与常规空调基本一致。
2、冰蓄冷中央空调的意义：
随着社会的发展，中央空调在大中城市的普及率日渐增高。据统计，空调高峰时用电量达到城市用电负荷的25%-30%，加大了电网的峰谷用电差。冰蓄冷中央空调之所以得到各国政府和工程技术界的重视，正因为它对电网有卓越的移峰填谷功能，是电力需求侧最有效的电能蓄存方法，全中国如果有300家3万平米商场采用空调，则相当于建设了一座30万千瓦的调峰电厂。冰蓄冷对于用户还有以下的一些突出优点：
1、空调的出水温度低、制冷效果好，降温速度快。
2、空调环境相对湿度较低，空调品质提高，有利于防止中央空调综合症。
3、空调系统智能化程度高，可根据外界温度的变化自动调整冷量输出，冷量的利用率高，节能效果明显。

4、空调系统全自动运行，空调自控系统与大楼的楼宇自控系统通过BA接口连接。可实现大楼空调系统的远程维护，为业主解决后顾之忧。
5、利用峰谷荷电价差，平衡电网负荷。减少空调年运行费。
6、减少冷水机组容量，降低一次性投资。
7、在主机出现故障或系统断电的情况下，冰蓄冷相当于应急冷源，增强了系统的可靠性。
8、当因为建筑功能变化或面积增加引起冷负荷增加时，只要增加冰槽内的冰球，即可满足大楼新增冷量需要。
9、冷冻水温度可降低至1-4度，可以实现低温送风，节省水、风输送系统的投资和能耗。

二、冰蓄冷设计原则
1、经济
蓄冰系统设计须依据影响初期投资及运行成本的各种因素综合考虑而确定，蓄冰空调系统中的蓄冰容量越大，初期投资越高，但可节约更多的运行成本，因而在方案设计时，须详尽研究系统的电力增容投资、峰谷电价结构及设备初投资等资料，以期达到最佳的经济效益，在降低初期投资的同时节约更多的运行成本，转移更多的高峰用电量。
2、完整可靠
评价蓄冰系统品质的最重要的依据是系统的整体效能及运行稳定性。进行系统设计时，须结合蓄冰系统的运行特点，优选各种设备，以使系统配合完美，符合整体运行要求。同时各种配套设备也要求能经受长期稳定工作的考验，减少对系统的维护，满足寿命要求。
3、有效地利用空间
与常规空调系统相比，蓄冰装置需占用较大的空间，由于美国CRYOGEL用于开式与闭式系统，故可以放置于冰槽、冰罐或地坑、阀基等其它各种可能的空间里，而冰槽、冰罐可放置于地面、屋顶或汽车道绿化带下面，从而不占用有效空间。台湾进口GEMINI盘管可以根据地下室的空间形状定制蓄冰槽，适应不同用户的需求。

三、蓄冰模式选择
1、全量蓄冰模式
主机在电力低谷期全负荷运行,制得所需要的全部冷量。在电力高峰与平峰期,主机不需要运行，所需冷负荷全部由融冰来满足。
优点：
a.最大限度的转移了电力高峰期的用电量，白天系统的用电容量小。
b.白天全天通过融冰供冷，运行成本低。
缺点：
a.系统的蓄冰容量、制冷主机及及相应设备容量较大。
b.系统的占地面积较大。
c.系统的初期投资较高。
2、负荷均衡的分量蓄冰模式
主机在设计日均以满负荷运行,在设计负荷日,当主机制冷量小于冷负荷量时,不足部分由融冰补充；主机在电力低谷期全负荷运行，制得所需要的全部冷量。
优点：
a.系统的蓄冰容量、制冷主机及相应设备容量较小。
b.系统的占地面积较小。
c.初期投资最小，回收周期短。
缺点：
a.仅转移了电力高峰期的部分用电量，白天系统还需较大的配电容量。
b.运行费用较全量蓄冰高。
冰蓄冷相对于其它空调方式，各有优缺点，具体某一建筑物来说，是否适宜采用蓄冰空调，要根据实际情况来决定。一般我们可按实际情况统计出一天甚至一年的空调冷负荷，并按常规空调及蓄冰空调的设计要求确定不同的设备容量，而后根据当地电力部门颁布的峰谷差价与实际运行能耗，计算这两种系统一次性综合投资值与各自的运行费用，只要冰蓄冷系统多发生的一次投资在3-5年能予以回收，采用冰蓄冷系统就是适宜的。而对于一些超大型的建筑物，由于制冷设备综合投资的减少要大于蓄冰装置设备
费，冰蓄冷就更能显示其优越性了。本工程因场地原因推荐采用分量蓄冰模式。
四、蓄冰方式选择
冰球

1、冰球式蓄冰为内融冰，冰球材料为单一材料，不存在热胀冷缩引起的缝隙，不容易破损，即便单个冰球破损，也不影响整个系统的使用效果，蓄冰系统维护简单。
2、冰球式系统融冰速度快，尤其在融冰后期，冰球内部水的对流可加速融冰。
3、冰球式系统蓄冰槽压降小，乙二醇溶液循环泵的功率很小，从而减少耗电。
4、乙二醇用量较大，通常是盘管系统的3-5倍，投资较高。
美国CRYOGEL蓄冰球
由于采用独特的凹坑设计，冰球中几乎没有空气，冰球可以悬浮在蓄冰槽的乙二醇溶液中，因而在整个结冰和融冰过程中，冰球球壳均可以自由运动，冰晶体在球内壁结冰后，由于球壳的运动冰晶不会附着在球壳内壁，而是脱离球壳悬浮在冰球上部，新的冰晶产生时不会有热阻，整个结冰和融冰过程大部分时间是动态过程，冰球内的冰不是一个整块冰，而是很多微小冰晶的动态堆积体，如同冰激凌，融化过程更快。*详见融冰性能曲线

冰盘管(Ice-on-coil) ——有内循环的蓄冰盘管技术（Dynamic Ice）

特点：
1、冰盘管为外融冰，乙二醇溶液从管内流，冰在管外生成，融化时，乙二醇溶液从管内流动，将管外的冰融化，融冰速度稳定。
2、在蓄冰过程中，通过专利设计的内循环泵，使盘管外的水循环流动，提高了传热效率，也使得盘管外的冰结得更均匀；
3、GEMINI盘管为工厂制作，100%试压，试压175Psi（12.2kg/cm2），可现场制作蓄冰槽，尤其适合改造项目；
4、GEMINI盘管与主钢管为弹性连接，无硬性接头，接头部位不会老化，确保使用寿命长，故障率低，目前已经在台湾使用时间超过16年，在台湾有超过100家用户，在大陆已经有10个用户，目前所有用户均正常使用。
第二章 工程概况及设计选型
一、工程概况
（1）、工程名称：陕西xx文化中心冰蓄冷中央空调系统；
（2）、地理位置：陕西；
（3）、建筑物类型：综合楼（餐厅、商场、写字楼、音乐厅等）综合楼群；
（4）、需要空调的总建筑面积：一期：152855m2；其中地上部分146587平方米，地下部分（商场）面积6268平方米， 地上部分包括：音乐厅面积21090平方米，开放时间19:00～23:00，商场面积38823平方米，营业时间9:00～21:30，餐厅3823平方米，营业时间为正常就餐时间，写字楼总面积82851平方米，开放时间9:00～17:30。
（5）、空调运行情况：西安2006年气象记录33℃以上天数为15天（设计日负荷），30℃～33℃为56天（70%负荷日，按55天计算），25℃～30℃为50天（按过渡季节50%负荷日计算）；空调运行时间按照全年120天计算费用。

二、设计依据
（1）、同济大学xxx教授等所编著的《蓄冷技术和蓄热电锅炉在空调中的应用》；
（2）、空调逐时冷负荷计算如下：
空调区域
建筑面积 m2
空调负荷指标W/m2
空调负荷 kW
商场部分
地上38823
地下6268
120
5410.92
音乐厅部分
21090
200
4218
写字楼部分
82851
90
7456.59
餐厅部分
3823
150
573.45
二期（为写字楼，商场、公寓，按面积各1/3取值）
写字楼20000
90
1800
商场30000
120
3600
公寓10000
60
600
则一期、二期各空调区域的冷负荷计算如下：（总累计计算冷负荷6758冷吨时）
空调区域
一期空调负荷kW
空调区域
二期空调负荷kW
商场部分
5410.92
商场部分
5410.92+3600
音乐厅部分
4218
音乐厅部分
3163.5
写字楼部分
7456.59
写字楼部分
7456.59+1800
餐厅部分
573.45
餐厅部分
573.45
公寓部分

公寓部分
600
一期合计
17658.96
二期合计
23658.96（合6758冷吨）
参考吴喜平教授著作中的逐时负荷系数，结合业主使用情况，取负荷系数如下：
时段
时间
办公/物业
公寓（上班日）
商场
音乐厅
餐厅
0：00-1：00
0
0
0.35
0
0
0
1：00-2：00
1
0
0.35
0
0
0
2：00-3：00
2
0
0.35
0
0
0
3：00-4：00
3
0
0.35
0
0
0
4：00-5：00
4
0
0.45
0
0
0
5：00-6：00
5
0
0.45
0
0
0
6：00-7：00
6
0
0.5
0
0
0
7：00-8：00
7
0
0.3
0
0
0
8：00-9：00
8
0
0.3
0
0
0
9：00-10：00
9
0.7
0.3
0.5
0
0
1000-11：00
10
0.89
0.3
0.76
0
0
11：00-12：00
11
0.91
0.3
0.8
0
0.7
12：00-13：00
12
0.86
0.3
0.88
0
0.86
13：00-14：00
13
0.86
0.3
0.94
0
0.97
14：00-15：00
14
0.89
0.3
0.96
0
0.5
15：00-16：00
15
1.0
0.3
1
0
0.5
16：00-17：00
16
1.0
0.3
0.96
0
0.5
17：00-18：00
17
0.3
0.3
0.85
0.6
0.87
18：00-19：00
18
0
0.7
0.8
0.8
0.81
19：00-20：00
19
0
0.7
0.64
0.9
0.75
20：00-21：00
20
0
0.5
0.5
0.9
0.65
21：00-22：00
21
0
0.5
0.2
0.8
0.48
22：00-23：00
22
0
0.35
0
0.6
0
23：00-24：00
23
0
0.35
0
0
0
其中写字楼空调使用时间：9:00～17:30
公寓楼空调使用时间全天（按上班日情况计算，假日与写字楼负荷平衡）
商场空调使用时间：9:00～21:30
音乐厅空调使用时间：19:00～23:00
餐厅空调使用时间：11:00～22:000
则空调逐时冷负荷计算如下：
全日逐时冷负荷计算表（不含二期60000平米部分） 单位:kW
时段
办公/物业
公寓（上班日）
商场
音乐厅
餐厅
合计/ kW
0：00-1：00
0
0
0
0
0
0
1：00-2：00
0
0
0
0
0
0
2：00-3：00
0
0
0
0
0
0
3：00-4：00
0
0
0
0
0
0
4：00-5：00
0
0
0
0
0
0
5：00-6：00
0
0
0
0
0
0
6：00-7：00
0
0
0
0
0
0
7：00-8：00
0
0
0
0
0
0
8：00-9：00
0
0
0
0
0
0
9：00-10：00
5220
0
2705
0
0
7925
10：00-11：00
6636
0
4112
0
0
10749
11：00-12：00
6785
0
4329
0
401
11516
12：00-13：00
6413
0

4762
0
493
11667
13：00-14：00
6413
0
5086
0
556
12055
14：00-15：00
6636
0
5194
0
287
12118
15：00-16：00
7457
0
5411
0
287
13154
16：00-17：00
7457
0
5194
0
287
12938
17：00-18：00
2237
0
4599
2531
499
9866
18：00-19：00
0
0
4329
3374
464
8168
19：00-20：00

0
0
3463
3796
430
7689
20：00-21：00
0
0
2705
3796
373
6874
21：00-22：00
0
0
1082
3374
275
4732
22：00-23：00
0
0
0
2531
0
2531
23：00-24：00
0
0
0
0
0
0
由于商场、办公楼、餐厅、音乐厅使用系数不同，尖峰冷负荷出现的时间不同，导致尖锋负荷由总冷负荷的17658kW（约5022冷吨）成为13154 kW（约3741冷吨）。
全日逐时冷负荷计算表（含二期60000平米部分） 单位:kW
时段
办公/物业
公寓（上班日）
商场
音乐厅
餐厅
合计/ kW
0：00-1：00
0
210
0
0
0
210
1：00-2：00
0
210
0
0
0
210
2：00-3：00
0
210
0
0
0
210
3：00-4：00
0
210
0
0
0
210
4：00-5：00
0
270
0
0
0
270
5：00-6：00
0
270
0
0
0
270
6：00-7：00
0
300
0
0
0
300
7：00-8：00
0
180
0
0

0
180
8：00-9：00
0
180
0
0
0
180
9：00-10：00
6480
180
4505
0
0
11165
10：00-11：00
8238
180
6848
0
0
15267
11：00-12：00
8423
180
7209
0
401
16214
12：00-13：00
7961
180
7930
0
493
16563
13：00-14：00
7961
180
8470
0
556
17167
14：00-15：00
8238
180
8650
0
287
17356
15：00-16：00
9257
180
9011
0
287
18734
16：00-17：00
9257
180
8650
0
287
18374
17：00-18：00
2777
180
7659
2531
499
13646
18：00-19：00
0
420
7209
3374
464
11468
19：00-20：00
0
420
5767
3796
430
10413
20：00-21：00
0
300
4505
3796
373
8974
21：00-22：00
0
300
1802
3374
275
5752
22：00-23：00
0
210
0
2531
0
2741
23：00-24：00
0
210
0
0
0
210
可见，由于商场、办公楼、餐厅、音乐厅的同时使用系数不同，尖峰冷负荷出现的时间不一样，导致尖锋负荷由总冷负荷的23658.96 kW （合6758冷吨） 成为18734 kW（约 5328 冷吨）。

则一期部分的空调逐时冷负荷如下：
建筑物设计日逐时冷负荷分布表 单位：RT
时段
逐时冷负荷
时段
逐时冷负荷
0：00-1：00
0
12：00-13：00
3318
1：002：00
0
13：00-14：00
3429
2：00-3：00
0
14：00-15：00
3446
3：00-4：00
0
15：00-16：00
3741
4：00-5：00
0
16：00-17：00
3680
5：00-6：00
0
17：00-18：00
2806
6：00-7：00
0
18：00-19：00
2323
7：00-8：00
0
19：00-20：00
2187
8：00-9：00
0
20：00-21：00
1955
9：00-10：00
2254
21：00-22：00
1346
10：00-11：00
3057
22：00-23：00
720
11：00-12：00
3275
23：00-24：00
0

合计
37537
全日总冷负荷37537冷吨时，其中高峰时间段总冷负荷13842冷吨时（RT-h）。
空调负荷柱状图如下：
包含二期部分的空调逐时冷负荷如下：
建筑物设计日逐时冷负荷分布表 单位：RT
时段
逐时冷负荷
时段
逐时冷负荷
0：00-1：00
60
12：00-13：00
4711
1：00-2：00
60
13：00-14：00
4883
2：00-3：00
60
14：00-15：00
4936
3：00-4：00
60
15：00-16：00
5328
4：00-5：00
77
16：00-17：00
5226
5：00-6：00
77
17：00-18：00
3881
6：00-7：00
85
18：00-19：00
3262
7：00-8：00
51
19：00-20：00
2962
8：00-9：00
51
20：00-21：00
2552
9：00-10：00
3176
21：00-22：00
1636
10：00-11：00
4342
22：00-23：00

780
11：00-12：00
4611
23：00-24：00
60

合计
52927
全日总冷负荷52927冷吨时，其中高峰时间段总冷负荷18761冷吨时（RT-h）。
空调负荷柱状图如下：

（3）、陕西省优惠分时工业电价政策为：
时段
时间
电价/kW.h
备注
谷时段
23:00~次日7:00
0.27元
常规空调按1.1元
平时段
7:00—8:00；11:00—18:00
0.498元
常规空调按1.1元
峰时段
8:00—11:00；18:00—23:00
0. 72元
常规空调按1.1元
（4）、方案优化的依据
采用蓄冰转移峰电节约运行费用的比例确定：
在确定选用冰蓄冷系统后，采用蓄冰转移峰电节约运行费用的量取决于峰谷电价本身的价格差，由于空调主机制冰工况下运行时蒸发器冷冻水出口温度一般为-5.5℃，使得机组冷媒R-22蒸发温度下降，导致制冷主机制冷能力和制冷能效比COP值下降。如下R-22冷媒压缩制冷特性曲线示意图所示：常规工况单位冷媒气体的制冷能力为1-4，而蓄冰工况制冷量为1＇- 4＇。
等温蒸发过程
蒸发温度
3
4
4＇
焓值
等温线22℃
1s
2
压力
液气饱和线
过冷冷媒液体区
气液混合区
过热气体区
1
3a
1＇
1s＇

由于这是冷媒气体的压缩特性，各大主机生产厂家的制冷主机蓄冰工况下制冷能力下降的幅度基本相同，以特灵公司RTHDE3G3G3机组为例，机组在常规工况下制冷能力为1436千瓦（此时输入功率257.8kW）,而冷冻液温度在-5.0℃时，制冷能力仅为948千瓦（功率229.1kW），效率仅为常规工况下的4.138/5.57=74.28%，效率下降25%。

从西安市的峰谷电价时段划分可知，夜间低谷电力0.27元/kWh蓄冰如果应用于其他时段，其他时段的电费必须高于0.27/74.28%=0.36348元/kWh，另外由于蓄冰和融冰过程中乙二醇溶液初级、次级泵的耗电，约占主机耗电的20%，实际上其他时段的电费必须高于0.36348×120%=0.436176元/kWh时，利用低谷蓄冰量才会节省运行费用，由电力政策可见，所蓄的冷量只能应尽可能用于峰段，用于平段则运行费用节省量较小，蓄冰系统投资不经济。与当前0.72元/kWh的峰段电价差为：0.72-0.436=0.284元/kWh。即采用冰蓄冷转移低谷电到峰段每千瓦时可节约0.284元，节省的比例为39.444%(=0.284/0.72)，但相对于常规商业用中央空调电价的1.1元，节省量更可观。

C、合理的蓄冰比例确定：
从上两点可以看出，设计蓄冰系统的并非蓄冰量越大运行费用越节省，但最大蓄冷量以满足设计日高峰用电时段的总冷负荷为条件，即采用蓄冰量等于设计日高峰用电时段的总冷负荷时蓄冰系统的运行费用节省量最大，西安2006年气象记录33℃以上天数为15天（设计日负荷），30℃～33℃为56天（70%负荷日，按55天计算），25℃～30℃为50天（按过渡季节50%负荷日计算）；空调运行时间按照全年120天计算费用气温在25℃以下则可以直接引新风供冷。因此蓄冰量应该小于日间尖峰时间段总冷负荷的70%以下，同时蓄冰主机规格应该尽量增大到性能价格比更有优势的机型，尽量减少主机台数，从而降低采购、附件和安装的成本，方便维护。
根据以上原则，为最大限度提高蓄冰槽利用率，我们建议合理的蓄冰量应该是接近：日间高峰用电时段总冷负荷的70%以下，即13842×70%=9689.4冷吨时，同时蓄冰量应保证在设计日的削峰能力，可根据情况，在选择能效比较高的主机和不增加主机台数的情况下，尽量增大蓄冰量。

三、系统设计方案、流程与运行控制策略说明：
1、设计方案与设计日运行策略（不考虑二期）
考虑最佳蓄冷量为9689.4冷吨时，主机制冰时制冷量为：9689.4÷8=1211.175冷吨，则常规工况时总的制冷量1211.175÷65%=1863冷吨。
参考特灵公司（TRANE）样本，采用性能价格比高的2台特特灵公司生产的CVHG-780型（新型号，见特灵公司2006年2月份样本）低温双工况机组作为双工况主机，蒸发器采用25%乙二醇溶液，在标准空调工况（11.6℃、7℃）下制冷量为2742kW（780.0冷吨），输入功率521kW；在制冰工况（-3.7℃，-6.7℃），制冷量为1758kW（500.0冷吨），输入功率476.0kW，平均蓄冰工况制冷量530冷吨（按-5.0工况计算）；
参考特灵公司（TRANE）样本，选择一台基载机组CVHG-800，常规工况的制冷量为2812kW，输入功率521kW，考虑到低谷时间段空调负荷较低，另选一台制冷量为400冷吨的主机，型号RTHDE3G3G3，正式采购时选择部分负荷效率较高的机组，以提高在低谷时间段的运行效率，机组标准工况下输入功率260kW。
则设计日运行策略如下：
在9:00-17:00时段，以及夜间制冰时，双工况主机处于满负荷工作状态，在9:00-次日22:00时段，两台基载主机处于满负荷工作状态，电机工作效率最高，这样运转机组能效比COP值最高。
设计日系统运行策略分配表 单位：冷吨
时段
逐时负荷
基载机组直供
双工况机组直供
蓄冰槽融冰
双工况机组蓄冰
0:00~1:00
0
0

1060
1:00~2:00
0
0

1060
2:00~3:00
0
0

1060
3:00~4:00
0
0

1060
4:00~5:00
0
0

1060
5:00~6:00
0
0

1060
6:00~7:00
0
0
0
0
1060
7:00~8:00
0
0
0
0
0
8:00~9:00
0
0
0
0

9:00~10:00
2254
1200
1054
0

10:00~11:00
3057
1200
1560
297

11:00~12:00
3275
1200
1560
515

12:00~13:00

3318
1200
1560
558

13:00~14:00
3429
1200
1560
669

14:00~15:00
3446
1200
1560
686

15:00~16:00
3741
1200
1560
981

16:00~17:00
3680
1200
1560
920

17:00~18:00
2626
1200
1426
0

18:00~19:00
2083
1200
883
0

19:00~20:00
1917
1200
717
0

20:00~21:00
1685
1200
485
0

21:00~22:00
1106
1106
0
0

22:00~23:00
540
540
0
0

23:00~24:00
0
0

1060
合计
36157
16046
15485
4626
8480
（1）双工况主机制冰模式（23:00-次日7:00）:最大额定蓄冰量为8480 RTh。
（2）双工况主机 + 蓄冰槽融冰联合供冷模式（9:00-17:00）
（3）双工况主机单独供冷模式（9:00-10:00及17:00-21:00）

2、设计方案与设计日运行策略（考虑二期）

考虑二期需要新增加一台基载机组CVHG-780，常规工况的制冷量为2812kW，输入功率521kW。

则增加二期建筑面积后的设计日运行策略如下：

在9:00-17:00时段，以及夜间制冰时，双工况主机处于满负荷工作状态，在9:00-次日22:00时段，两台基载主机处于满负荷工作状态，电机工作效率最高，这样运转机组能效比COP值最高。
增加二期建筑面积后的设计日运行策略分配表如下：

设计日系统运行策略分配表 单位：冷吨
时段
逐时负荷
基载机组直供
双工况机组直供
蓄冰槽融冰
双工况机组蓄冰
0:00~1:00
60
60

1060
1:00~2:00
60
60

1060
2:00~3:00
60
60

1060
3:00~4:00
60
60

1060
4:00~5:00
77
77

1060
5:00~6:00
77
77

1060
6:00~7:00
85
85
0
0
1060
7:00~8:00
51
51
0
0
1060
8:00~9:00
51
51
0
0
0
9:00~10:00
3176
2000
1176
0

10:00~11:00
4342
2000
1560
782

11:00~12:00
4611
2000
1560
1051

12:00~13:00
4711
2000
1560
1151

13:00~14:00
4883
2000
1560
1323

14:00~15:00
4936
2000
1560
1376

15:00~16:00
5328
2000
1560
1768

16:00~17:00
5226
2000
1560
1666

17:00~18:00
3881
2000
1560
321

18:00~19:00
3262
2000
1262
0

19:00~20:00
2962
2000
962
0

20:00~21:00
2552
2000
552
0

21:00~22:00
1636
1636
0
0
0
22:00~23:00
780
780
0
0
0
23:00~24:00
60
60

1060
合计
52927
27057
16432
9438
9540
（1）双工况主机制冰模式（23:00-次日7:00）:最大额定蓄冰量为9540RTh。
需要利用非设计日的低谷段或平段蓄冰，以满足特殊负荷的需要。
（2）双工况主机 + 蓄冰槽融冰联合供冷模式（9:00-18:00）
（3）双工况主机单独供冷模式（9:00-10:00及18:00-21:00）

3、蓄冰系统流程及运行控制说明
（1）、冰蓄冷系统乙二醇溶液循环流程图设计：
考虑到需要选用基载制冷机组满足夜间空调负荷，选用Cryogel公司的优化系统图，同时兼备串联和并联系统图的诸多优点。设备作动方式为：次级泵根据返回的乙二醇溶液温度T2变频控制（T2或是板式换热器出口端冷冻水温度），调节流向负荷侧（板式换热器侧）的乙二醇溶液流量，直接跟踪负荷需求；初级泵满负荷运转，泵与制冷主机一对一运转；在初级和次级泵之间设置直通管，防止初级泵和次级泵之间的喘震，同时多余的流量可直接从直通管中循环到初级泵吸入端；连接蓄冰槽旁通管路和蓄冰槽管路的混流三通阀，PID（比例积分微分）调节进入负荷侧的乙二醇溶液，使进入板式换热器的乙二醇溶液温度恒定T1，从而恒定流向空调末端的冷冻水的温度。
基载机组与蓄冰系统板式换热器并联运行。
承压系统需要膨胀控制箱
（2）、冰蓄冷系统运行控制说明

上述系统图优化运行工作原理说明如下：
设计日运转时，在设计日尖峰负荷，系统所有设备满负荷运转，当负荷下降，T2反馈，次级泵变频，进入负荷的流量减小，其余乙二醇溶液通过直通管进入制冷主机，主机旁通管路电磁阀关闭，进入主机的流量不变，制冷主机满负荷运转，进入蓄冰槽的温度T3下降，由于T1始终恒定，进出蓄冰槽的温差减小，融冰量减小 ，从而实现主机优先的设计日运转。由于通常主机部分负荷特性曲线，特灵主机在100%负荷具有较高的能效比COP。由于全年大部分时间处于70%的部分负荷状态，部分负荷运转的效率直接影响系统运行费用，因此考虑在包括设计日在内的大部分季节，非设计日运转仍然采用主机优先的运行方式。考虑到将来的电价政策的调整可能性，当低谷电价有利于利用蓄冰量满足高电价负荷时。详见：冰蓄冷系统运行费用计算（方案技术经济分析）。
四、冰蓄冷空调系统主要设备选型
1、双工况主机
双工况主机：参考特灵公司（TRANE）样本，择机组型号为采用性能价格比高的2台特灵公司生产的CVHG-780型双工况主机，单台机组性能参数表如下表：
工况
制冷量
冷冻液温度
冷冻液流量
冷却水温度
冷却水流量
蒸发器压降
冷凝器压降
功率
kW
℃
m3/h
℃
m3/h
kPa
kPa
kW
直供
2742
11.6/7.0
543.6
32/37
554.4
139.0
22
521
制冰
1758
-3.7/-6.7
543.6
30/33.5
554.4
153.0
22
476
空调工况COP=2742/