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摘要： 阐述冰蓄冷空调系统及电锅炉蓄热系统的特点，通过大厦冰蓄冷与常规空调系统方案的经济性能比较，为大楼空调系统选择提供参考意见。

关键词： 冰蓄冷空调 蓄热系统 常规空调

 

1、冰蓄冷空调系统是在空调负荷很低的时间制冷蓄冰，而在空调负荷高峰时化冰取冷，以此来全部或部分转移制冷设备的运行时间，并采用此办法规避用电高峰，让出空调用电份额给其他生产部门，以创造更多的财富；另外利用夜间低价电，可降低运行费用，同时利用蓄冰技术，可减少制冷设备的装机容量，减少电力负荷，降低主机一次性投入，其主要优点有：

1.1 利用蓄能技术移峰填谷，平衡电网峰谷荷，提高电厂发电设备的利用率，降低运行成本，节省建设投入。

1.2 利用峰谷荷电力差价，降低空调年运行费用。

1.3 减少冷水机组容量，降低主机一次性投资；总用电负荷少，减少配电容量与配电设施费，减少空调系统电力增容费。

1.4 使用灵活，过渡季节或者非工作时间加班，使用空调可由融冰定量提供，无需开主机，冷量利用率高，节能效果明显，运行费用大大降低。

1.5 具有应急冷源，提高空调系统的可靠性，特别是针对南昌地区线路老化，常停电。

1.6 冷冻水温度可降到1~ 4℃，可实现大温差低温送风变风量空调系统，节省水、风系统的投资及能耗，相对湿度低，提高空调高品质，长期使用防止空调综合症。

　　但蓄冰空调的初投资和每日耗电量都比常规空调要大，系统设置复杂，设备多，制冷储冰时主机效率在空调工况下低；机房占地面积较大，对管理人员要求高。在西方国家，冰蓄冷技术近几年来发展迅速，85年蓄冰空调在空调市场中占有率为3.5%，而到1990年增至24％，近年来，我国也在各省电力部门积极配合下，冰蓄冷空调得到不同程度的推广使用，北京、上海、深圳、杭州等地已有许多工程实例。我省在此领域步伐较慢，正在推广实施。2001年出台峰谷优惠电价，鼓励用房使用蓄能空调。

2、冬季采用电锅炉蓄热系统，是利用夜间低谷低价电力电锅炉将电能转化为热能，储存在蓄热水箱中，在白天电力高峰时释放出来，达到冬季采暖目的。该系统与常规锅炉热源相比，无污染源，不存在消防、环保等问题，运行费用低，与蓄冰系统配套使用，优势更明显。

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3、本科技大厦拟建于南昌经济开发区内，建筑面积约3.9万M2，22层，建筑高度为98M，功能为高新技术孵化用房。根据负荷计算，整个工程夏季的高峰冷负荷为350万kcal/h，冬季高峰热负荷为240万kcal/h，经分析比较，空调负荷具有两个不均匀性。

3.1 全年逐日不均匀，夏季每天的冷负荷不相同，温度最高的天数占整个使用空调天数的比例很小，不到10％，同样冬季热负荷也存在同样现象。

3.2 全天逐时不均匀，全天的气温每小时均不同，夏季下午14:00~15:00气温最高，冷负荷也达到最大；而晚上则气温降低，冷负荷也随之下降。

3.3 由于建筑负荷存在不均匀性，特别是在低谷电力时段空调的负荷较低，可以利用这一时段制冷或制热储能，使储能空调的运用具有明显的优势。

4、本工程冰蓄冷空调系统采用冰优先的串连系统，蓄冰设备布置在上游，空调工况时，空调回水先进入蓄冰设备，首先承担负荷。当蓄冰能承担系统负荷时，冷水机组停止工作，只有在蓄冰装置不能满足负荷时，制冷机组以空调工况运行，直接制冷进行补充。此方案优点在蓄冰设备的放冷速度较高，与冷水机组上游布置方式相比，可提高蓄冰设备的有效容量的30％，可节省昂贵的蓄冰筒和机房面积，运行能耗成本少。经济比较如下：

冰储冷方案			常规空调方案
双工况螺杆机组 340RT×2台 蓄冰装置3090RT 系统设备总功率710KW			冷水机组380RT×3台 N＝259KW／台 冷却水泵45KW×4台 冷冻水泵30KW×3台 低噪声冷却塔11KW×3台 ∑N＝1035KW
尖峰冷负荷 （万KCal／h） 制冷机组容量 （万KCal／h） 机房设备配电容量 （KVA）		350 205.6 835	350 350 1210
一次性投资	机房设备概率（万元）	439	357
	机房电力增费（万元）	0	53.6
	机房配电设施费（万元）	50.1	72.6
合计（万元）		489.1	482.8
年运行费（万元）		38.8	75.9

注：a. 功率因素取0.85

         b. 电力增费：440元／KVA

              冰蓄冷系统免征。

          c. 配电设施费：600元／KVA

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电锅炉储热方案		燃油锅炉方案
电热水机组504KW×2 水泵及蓄热水箱55KW×2 设备概算93.6万元		燃油絷水机组125万KCal/h×2 水泵及燃油储油系统11KW×2 设备投资77万元
年供热运行费	36万元	54.5万元

         由于夏季空调配电气包含一部分，冬季采暖配电容量应减去夏季制冷空调的配电。

         冰蓄冷峰谷电价：

23:00－次日7:00 　　                 0.262元／KW.h

7:00－11:00   19:00－23:00　　0.787元／KW.h

11:00－19:00　　　                     0.525元／KW.h

常规空调电价：0:00－24:00　 0.92元／KW.h

柴油：3.5元／Kg

a. 冰蓄冷方案：

白天电费：710KW×（4h×0.787元/KW.h＋6h×0.525元／KW.h）

＝4471元

（2台双工况主机＋融冰供冷10h）

夜间电费：560KW×7h×0.262元／KW.h×0.9＝924元

（2台双工况主机制冰7h）

全天电费：4471元＋924元＝5395元／天

全年电费：5395元／天×120天×0.6＝38.8万元／年

年负荷系数0.6。

b. 常规冷水机组制冷方案：

全天电费：1035KW×10h×0.92元／KW.h×0.95＝9045元／天

（3台主机运行10h）

全年电费：9045元／天×120天×0.7＝75.9万元／年

年负荷系数0.7

电锅炉蓄热系统类似冰蓄冷空调系统。

　　明显可以得出：采用冰蓄冷空调初投资比常规空调系统稍高，但年运行费用低，运行经济、可靠、控制灵活。采用储冷储热空调系统，既节省运行费用，又能体现大楼作为科技创业大厦的科技含量。

参考文献：

1、顾兴蓥主编民用建筑暖通空调设计技术措施

北京中国建筑工业出版社出版1996年版

2、杭州华源人工环境工程限公司编源牌储冰应用指南

作者简历：刘汉华，男，1964年5月生，工学学士，高级工程师、主任工程师

江西省建筑设计研究总院　0791－6214488　邮编：330046

xiaoxiang2008

谢谢楼主，学习了