蓄能中央空调系统在区域供热供冷讲解

蓄能中央空调系统在地区供应制冷在(DHC )中的应用常州金禧园大型住宅小区蓄能中央空调与蓄热生活热水系统概述：介绍常州金禧园大型住宅小区冰蓄冷中央空调系统、电锅炉蓄热供暖系统和电锅炉蓄热生活热水系统的设计方案和特点，并将其与其他家用空调方式进行初步投资和运行费用的比较，简单介绍冷热收费系统指出蓄能技术应用于区域供热供冷系统的区域供热供冷系统具有经济、环境保护的优点，值得应用和推广。关键词：区域采暖制冷电蓄热冰冷的冷热收费器经济效益环境保护1、从保护环境、提高能源利用效率的观点出发，对于人口密集、空间紧张的城市来说，建筑空调所需的冷能采用区域集中供应(DHC )是城市中央空调的发展方向。 电力是清洁能源，在各国能源系统中占有最大比例，同时也标志着21世纪环保能源发展的方向。 从上世纪60年代开始，各国电力公司开始实施峰谷电力时段收费政策，许多工程技术部门利用这一契机，发展利用夜间廉价电力的蓄能技术，利用电力在电价谷时段蓄能，利用蓄能作为白天电价高峰时段，系统整体运行费用使用。 这项技术宏观上平衡城市供电有着重大的经济和社会效益(火力发电厂的扩张不利于经济和环境)。 冰蓄冷是夏季建筑采用能源储存中心空调开发的技术之一。 电力储能技术本身具有强大的发展潜力，与代表城市中央空调发展方向的区域供热制冷系统完美结合，在世界各国得到广泛应用。我国幅员辽阔，人口众多，对住宅的需求量非常大。 我国住宅建设量大范围，现在仍呈上升趋势，专家预计这种趋势还会持续20-30年。 这显然是我国发展中国特有区域供热制冷的一大契机，在大型住宅小区应用区域供热制冷联合蓄能技术必将具有广阔的市场前景。2 .工程概况常州金禧园住宅区是常州金谷房地产开发公司开发的高级住宅区，总占地面积约63000m2，其中分散有17栋6层住宅。 机房位于小区超市的地下室，直接填埋管网，为这些住宅提供空调冷水和生活热水。 住宅区夏季中央空调采用冰蓄冷系统，冬季采用电锅炉蓄热供暖系统，年生活温水也采用电锅炉蓄热系统。 该项目是我公司完成的蓄能技术应用于区域供热供冷系统的大型项目。 三个系统调整完毕后，经过一个夏季运行，三个运行良好，经济效益显着。 以下，对各系统分别进行说明。2.1冰蓄冷中央空调系统2.1.1系统负荷计算经过空调负荷计算软件的计算，区域设计日的峰值负荷确定为3500kW。 电池日总冷负荷为53000kWh。2.1.2冰蓄冷系统设计小区空调负荷具有自身的特点，一周大部分时间5个工作日内，小区内居住人员相对减少，整体空调总负荷也相应减少，负荷特性接近过渡季节。 由于空调系统处于部分负荷状态，冰蓄冷空调系统的优势明显表现出来：系统只能打开冷冻泵和二甘醇泵，通过调节阀门从蓄冷装置中取出冷却，避免了部分负荷下冷冻效率显着下降的常规冷水机组而且冰蓄冷系统处于全量融冰制冷模式，能完全避免功耗峰值，系统运行经济性最佳。本冰蓄冷中央空调系统主体与储冰装置并列，以分量储冰模式设计。 由于小区夜间也有负荷，系统基本上设计了冷水主机，在设计日的负荷条件下运行了24小时。 考虑到拥有甲方闲置的1760kW的奇威特水冷螺旋式冷水机组，将基本搭载机的容量定为1760kW。 经过计算，系统需要两台770 kW双壳水冷螺旋式冷水机组。 在设计日负荷条件下，夜间进行全力制冰，白天根据实际负荷状况决定由1台或2台主机共同制冷蓄冰装置。 在该设计流程回路中，基础搭载主体和与其相关联冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵是独立的系统，是两台双壳主体和储冰装置、板式热交换器、乙二醇泵、电动阀等设备构成冰蓄冷系统，冰蓄冷中央空调系统的设备配置如表1所示。 表1冰蓄冷中央空调系统的设备配置和技术参数表序列号名称型号规格数量12普通螺杆单元2外壳螺杆机小组34冷却塔2壳体主体冷却泵56789101112一次乙二醇泵二次乙二醇泵基负荷冷冻水泵冷冻水泵板式热交换器1 )储冷冰球储冰槽2) Q=150m3/h、H=18m 2台Q=230m3/h、H=20m 2台Q=304m3/h、H=52m 1台Q=130m3/h h H=58m 1台100万kcal/h 2台双金属芯7700kWh 160m3 1台200m 3/h Q=200m3/h、H=26m 4台1760kW 770 kW 1台2台2.1.3普通钢罐。整个系统以四种运行模式运行：a、主体制冰和基本搭载主体制冷模式b、主机与融冰联合制冷模式c .融冰单制冷模式d，主机单制冷模式。冷冻水系统和乙二醇系统在板式换热器中进行换热，完全隔离离开。 乙二醇只需在冷冻室中流动，就能减少乙二醇的使用量，避免乙二醇在空调末端系统的泄漏，减少末端系统的设计和维护的难度。 回路有5个电动阀，根据控制系统的指示进行箱体转换，根据制冷负荷的变化，调节进入储冰装置的乙二醇流量，使进入板式热交换器的乙二醇的温度保持一定，满足制冷负荷的需要。很多住宅区的住宅销售需要一定的时间，购房者也分开入住。 住宅小区的空调负荷在比较长的时间内逐渐增加到设计日的负荷状态。 由于金禧园住宅小区的最初入住率约为40%，500RT主机暂时不设置，只预约相应的管道，其对应的冷却水系统和冷冻水泵也暂时不设置。 另外，2台220RT本体中，一方通过设置旁通配管，将其功能决定为基础负载本体，夜间由此向末端供给冷热，另一方在夜间全力制冰。 今后，随着住宅区入住率的提高和空调负荷的增加，通过普通阀的切换，可以使成为基座的冷水主机的功能返回双箱主机的同时，500RT的冷水主机也在运转。由于一周内住宅小区的负荷变化较大，板式热交换器的二次侧冷冻泵需要有根据负荷变化自我调节供水量的能力。 考虑到泵的功率较大，不采用变频控制，同时考虑与冬季供暖热水泵流量的匹配，系统设计了3个流量130m3/h、扬程58m和流量50m3/h、扬程58m的冷冻泵以设定的供水温度差自动控制泵的on台数。对蓄能型空调系统来说，节约运行成本的关键在于系统峰谷电的时间带和末端负荷自动进行运转模式的切换。 实现这一目的的关键是自治系统能否稳定可靠地工作。 自控系统能够控制制冷主机和其他设备的启动停止和各设备的运行状况和运行参数，实现系统整体的最佳控制。 即根据室外温度、天气趋势、历史记录、电价政策，自动选择主机优先模式、融冰优先模式或全量融冰模式。 系统可以自动优化制冰、工况转换和控制运行，自动诊断系统故障并向远程报警的所有工作日、节假日和特殊日期都可以设置工作时间表，空调系统根据设置的时间表自动运行。2.2电锅炉蓄热供暖系统2.2.1负荷计算根据空调负荷软件的计算，建筑物的峰值热负荷为2600kW。2.2.2蓄热供暖系统设计本系统采用并联成分蓄热模式，配置2台1260kW电锅炉。 蓄热装置内介质的蓄热温度为90，板式热交换器的二次侧的供水温度为50，冷凝水温度为42。 该板式热交换器的一次侧供水温度为55和47，蓄热装置可利用的温差达到43，这在某种程度上缩小了蓄热装置的体积，便于蓄热装置在施工现场的配置。 电锅炉利用夜间谷电的8h (23:00次日7:00 )在电池供暖的同时进行蓄热，电力高峰期间电锅炉和蓄热装置并用供热。 在工作日和过渡季节，当蓄热量在系统整体负荷中所占的比例逐渐增加时，系统也从分量蓄热模式转移到全量蓄热模式，能够实现峰值回避运转，因此能够大幅节约运行成本。 与冰蓄冷中央空调系统一样，蓄热供暖系统有四种工作模式a .电锅炉蓄热兼供热模式b .电锅炉和蓄热装置的联合供热模式c .蓄热装置的单供热模式d .电锅炉单独供热模式。自控系统同样是蓄热供暖系统的重要部分，通过控制电锅炉、外围设备和电动阀的开关和调节，蓄热系统实现了四个工况的转换，能够监测系统各设备的运行状况和运行参数。 系统设备构成及其性能参数如表2所示表2蓄热供暖系统的设备配置和技术参数表注：1)源卡全自动电热水单元2 )普通钢罐。2.3蓄热生活热水系统住宅小区内的居民人数多，生活温水的使用有很大的不均匀性，考虑到小区整体的等级和入住者的平均收入水平来生活人均热水使用量定为100L (65)，该指标已超过市场常见的各种家用热水器供水能力，无需提前预热。 系统采用全量蓄热模式设计，同时使用的系数为65%，计算出的电池整体生活温水的每日水总量为130m3(65)。为了缩小蓄热装置的体积，在保证系统的安全使用的基础上，将蓄热温度决定为75。 甲方约定的供水温度为60，而且以此供水温度向家庭收费。 因此，系统还设计了将供水温度控制在60左右的温度自动调节装置。 系统配备2台华源900kW电锅炉，同一夜间利用廉价谷电将自来水加热至设计蓄热温度75，该温度可根据电池实际用水量在自控系统中方便设定。考虑到住宅小区管网较大，管道内热水降温较大，系统配置180kW小锅炉，以保证用户随时拧水龙头均可获得合适的热水。 系统完全利用夜间谷电，白天只运行供水装置和小功率冷凝水加热锅炉，系统运行时的经济性非常理想。由于小区水的不均匀性，管网水流量变化较大，为保证任何用户获得适当压力的热水，系统供水装置设计成恒压供水方式。 该组包括白天的3台主泵、夜间的1台泵、1台定压罐、1台压力检测装置和1台变频器。 白天，通过远程压力计的压力信号控制主泵的开启台数和主泵的1台变频器，夜间通过时间控制开关将系统切换为夜间运行模式，即夜间小泵和定压箱的共同作业作业，恒压箱上面的压力检测装置在检测到压力下降到某种程度时，在控制泵开启的同时，向末端补给水，对恒压箱施加保压。为了进一步节约生活热水系统的运转费用，两箱本体选定为将热器带回的类型。 回热器的基本工作原理是，在主体的冷凝器的配管上串联连接热交换器，回收一部分通过冷却塔放出到空气中的热量进行利用。 其额定发热量为165kW，可以在几个循环中将水加热到50。 夏天自来水的温度比较高，夏天晚上主机通电时辅助电锅炉蓄热，有时可以完全用回热器的热量将自来水加热到理想的温度。 回热器的采用大大削减了系统的运行费用。 因为这个部分的热度完全免费。蓄热生活热水系统的设备配置如表3所示表3蓄热生活热水系统的设备配置和技术参数表注：1)源卡全自动电热水单元2 )普通钢罐。蓄热生活热水系统自控系统可根据使用要求控制电锅同时监视炉、蓄热泵和供水泵的起停和电动阀的开闭，监视系统各设备的工作状态和运转参数。 主要功能包括：a .测定生活热水蓄热装置内的液位，在蓄热期间中，当液位低于设定值时自动打开蓄热泵，当液位达到设定值时自动停止蓄热泵b .控制供水装置的供水泵的台数，为了保证适当且稳定的供水压力，进行变频器c .自动控制冷凝水加热锅炉的电源，保证管网内适当的水温。 现在在金禧园住宅区实施的生活热水的费用基准是18元/m3，一个人入浴一次消耗的热水使用量以100L (60)计算，自来水的年平均水温决定为15，入浴水温决定为45，100升的60的热水可以出150升的45的水总之，由于系统完全利用了廉价的谷电，所以全量蓄热生活热水系统的运转是经济的。 适用于住宅小区，居民可以取得实际经济效益，开发者可以取得更大的经济效益。2.4冷热收费系统在当地冷热用户进行冷热量计量和计费，实现冷热供应量的商品化，是实现建筑节能的重要措施。 热计量与居民热观念的变化有关。 与水表、电表推广和水表收费实施带来的节能效果相同(水表实现了家庭节水的30%-40%的显着效果)，水表收费应该能够结合用户自身的利益和能源消费，增加市民的节约可以有意识地推进节能活动。 近年来，随着区域供热制冷的普及，中央和地方相继制定了冷热收费装置的规范和标准，今后关于冷热收费装置的法令越来越健全，冷热收费装置也得到了更快的发展，得到了更多的市场需求。 常州金禧园住宅小区使用杭州华电华源环境工程有限公司开发的拥有完整知识产权的IC卡式冷热计费器。 计费计内部的计测传感器由2组远传式流量计、1对温度传感器、1组电磁阀、另一组计算显示终端构成。 流量传感器安装在供水管上，测量微分时间内的瞬时流量和供水的温度差，计算微分时间内的冷热量，对一个微分时间内的冷热量进行积分，即可得到一定时间内消耗的冷热量。 另一种远程流量计用来测量生活温水的用量。 冷热费用可以通过用户向物业管理部门支付一定的费用向IC卡收费，卡上没有富馀的时候可以催促用户收费。 否则，冷热计将关闭入口水管上方的总阀门(电磁阀)，用户将无法使用空调系统。 插入有效的IC卡后，电磁阀打开，用户重新开始使用。 冷热收费装置的重要发展趋势是多功能化，将来冷热收费器不仅可以测量空调的使用能量，还可以测量家庭的水、电、气统一显示，房地产部门的日常管理非常方便。 开发符