冰蓄冷中央空調技術的應用

仝小鵬

陜兩省設備安裝工程公司

    冰蓄冷中央空調技術是對能源利用方式的一種轉移和改變。隨著能源危機和峰、谷電價差異的出現，能夠移峰填谷的冰蓄冷中央空調技術應運而生。本文結合某機場制冷站工程對冰蓄冷系統的工藝、施工問題、技術及經濟等方面進行分析與探討。

1.工程概況

    某機場制冷站是機場擴建工程的酣套項目，中央空調系統采用的是冰蓄冷系統，負責新建航站樓近8萬m2的夏季空調工況。最太冷負荷為4800R1t：。系統配置4臺640Rt的雙工況制冷機組(既可制冷也可制冰)和l臺580 Rt的單工況制冷機組(只可以制冷)。儲冰量為13400 Rth的36套BAC冰盤管及四臺板式換熱器及其配套設施。每天22：00--8：00制冰，9：00一l7：o0融冰補充冷量，從而滿足新建航站樓的空調要求。   

2.工藝介紹

    與常規空調比較，冰蓄冷系統增加了一套介質為乙二醇的管路系統。制冷工況時，乙二醇管路接通雙工況機組和冰盤管之間，形成一閉式回路，將機組釋放的能量通過冰盤管的換能過程．將浸泡冰盤管冰槽中的水變成O℃的冰水混合物，將冷量儲存起來。釋冷工況時，乙二醇管路則接通了冰盤管與板式交換器，形成一閉式回路，將冰槽中儲存的冷量通過冰盤管及板式交換器，兩個換能過程，從而將空調水的溫度降下來，得到要求的空調效果。制冰融冰的過程轉換是通過電動閥門按程序自動控制的。由于整個制冷系統采用微電腦控制，自動化程度很高，可在多種運行模式下轉換，從而使冰蓄冷工藝在最大效益下運行。冰蓄冷系系統程圖加下：

    2.1單制冰系統

    在夜間用電低峰時，啟動制冷機，將儲冰槽中水冷凍成冰。乙二酵經制冷機—卜冰槽(儲冷）→閥門2→制冷泵→卜制冷機(完成制冰過程)。

    2.2融冰系統

    當空調系統冷負荷不大時，利用冰槽內冰的冷量通過板式冷交換器向空調系統供冷，供冷期間制冷機不運轉，避開了用電高峰。乙二醇在冰槽內釋放冷量(融冰)→負荷泵→閥門3→板換→制冷泵→閥門1→冰槽。

    2.3聯合供冷系統

    當日問冷負荷最犬時，單靠制冷機或球槽內的冷量不足以將空調冷凍水的溫度降下來時，制冷機和冰槽共同工作從而保證空調系統對冷量的要求。乙二醇經制冷機(制冷)→冰槽(融冰釋冷）→負荷泵→板換→制冷泵→制冷機。

3.施工中需洼意的主要問題

    3.1做好施工準備

    以管道布置為主，結合通風、電氣管路的布置情況，按設計做出各工種管路的各局部剖面圖，分析平面及立體布置，結合已選型設各的實際尺寸．選擇最合理的管線布置，并征得設計方的認可。制冷站內_中273以上的管線500余米，但原設計并無支架的大樣圖，設計院也布予解決。我們根據管線布置的具體情況，自己做出不同管路支架韻太樣圖，并得到設計和業主方的認可，保證了工程質量和進度。

    3.2做好己二醇管路的清洗

    己二醇會與管道中的焊渣、銹蝕物產生一種纖維狀的粘臺物，容易堵塞設備管路，從而影響儲冷和釋冷的教果，所以管路沖洗尤為重要。編制詳盡可行的作業指導書．確保沖洗的流量及流速。在施工中，落實至責任人專門負責，反復沖洗和清洗設各接E口處的過濾器，檢查落實清洗水的情況，直至觀察沖洗水的進水與出水肉眼無差別，并將水排盡后，立即向管路內注入乙二醇介質。

    3.3做好管路和設備的絕熟

    冰蓄冷工程中乙二醇管路溫度最低達到-60C，冷凍循環水管路最低也到3"C，所以管路及設備的絕熱就特別重要。絕熱采用的是橡塑材料，乙二醇管路要求絕熱厚度50m,水管路為40MM。在施工中確保管路及設備絕熱密實不間斷，在保證絕熱效果的前提下，做好觀感處理。

4.經濟性分析

    采用冰蓄冷后，系統一次性投資可減少蘭臺580Rt制冷主機及相應輔機，由于增加了儲冰槽等設備，整個系統設備投資增加約680萬元。

    可節省電力增容費：

    3×50X1500=261萬元   

    每年運行費用可節約電費：

    (0.92kw／Rt×13400Rt h×l 06- 1.271RtXl3400Rt h×0 35)×100-85.45  萬元。

    簡單投資回收期=(680--261)／85-45  =49年

    由此可見，該機場航站樓采用冰蓄冷空調，其資金回收期不超過5年，作為西北地區最大的冰蓄冷工程，勢必起到較好的社會效益，有利于推動冰蓄冷中央空調的發展，為電阿移峰填谷及國家推動冰蓄冷工程的應用貢獻了力量。

5.冰蓄冷中央空調技術的優點

    (1)利用電網谷荷電力，平衡電網負荷，

    減緩發電廠和配套設施的建設。

    (2）制冷機組容量減少，減少電力增容費和供電設備及每年運行的基本電費。

    (3)利用峰谷荷電力差價，降低空調運行費用。

    (4)冷凍水溫度可低到l℃～4℃，能實現低溫送風，冷卻速度快空調質量好，并節約空調未端用電功率和設備費用。

    (5)冷卻塔、冷卻水泵配管等輔助設施減少，節約投資和運行費用。

    (6)有條件使全年空調需冷量和供冷量一對一配合，可節約全年運轉電力。

    (7)具有應急冷源，利用建筑物自備電源，可不間斷空調使用，提供其可靠性。

6.冰蓄冷中央空調技術展望

    近年來隨著產業結構的調整和社會消費水平的提高，用電負荷的構成也發生明顯變化，在電網高峰時段用電負荷增長很大；而在電網低谷時間，用電明顯減少，電網峰備荷差拉大，低谷發電設備能力被閑置，水電棄水嚴重，資源浪費。據東北、京津唐、福建、四川、廣東、浙江、山西、山東幾個電網的統計，電網峰谷荷差均在25％～40％。采用經濟和技術手段，健一部分可轉移的高峰電力到電網谷荷時段用電，這將產生極大的社會效益，因此中央空調采用儲冷技術實現向谷荷電要冷氣是國家用電政策之所需。而國外發達國家冰蓄冷空調應用很廣泛，均制訂優惠政策予儲冰系統。對用戶轉移高峰電力予以獎勵，同時對有意使用儲冰系統的用戶享受半價甚至完全免費的谷荷電價。我國電力部門也對冰蓄冷給予極高的關注，各地電力部門紛紛制訂優惠政策予以鼓勵，所以說冰蓄冷空調的應用是世界性潮流，相信在我國的應用將會越來越廣泛。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)