[硕士论文精品]冰蓄冷空调毕业设计论文

本科毕业设计说明书（论文）第1页共53页1引言11冰蓄冷空调的基本概念空调系统在不需要能量或用能量小的时间内将能量储存起来，在空调系统需求大量的冷量时，就是利用蓄冰设备在这时间内将这部分能量释放出来。根据使用对象和储存温度的高低，可以分为蓄冷和蓄热。结合电力系统的分时电价政策，以冰蓄冷系统为例，在夜间用电低谷期，采用电制冷机制冷，将制得冷量以冰（或其它相变材料）的形式储存起来，在白天空调负荷（电价）高峰期将冰融化释放冷量，用以部分或全部满足供冷需求。每KG水发生1的温度变化会向外界吸收或释放1KCAL的热量，为显热蓄能；而每KG0冰发生相变融化成0水需要吸收80KCAL的热量，为潜热蓄能。很明显，同一物质的潜热蓄能量相变温度大大高于显热蓄能量1温差，因此采用潜热蓄能方式将大大减少介质的用量和设备的体积。12冰蓄冷空调的社会背景环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，如何合理的利用能源为人类创造现代生活已经成为当今社会的共识。在人类共同警视的时期，蓄能空调应运而生。随着社会的发展电力工业作为国民经济的基础产业，以取得了长足的发展。但是，电力的增长仍然满足不了国民经济的快速发展和人民生活用电的急剧增长的需要，全国缺电情况仍未得到根本的改变。目前电力供应紧张表现在以下两点第一点电网负荷率低，系统峰谷差加大，高峰电力严重不足致使电网经常拉闸限电。电网的峰谷差占高峰负荷的比例已高达2530。随着用电结构的变化，工业用电比重相对减少，城市生活商业用电快速增长，达成电网高峰限电，低谷电用不上的问题也越来越突出。第二点城市电力消费迅速，而城市电网不能适应，造成有电送不出，配不上的局面。解决电力不足的问题，一方面是靠增加对电力的投入，加快电力建设的步伐，多装机组；另一方面还要继续坚持开发与节约并重的能源开发的工作方针，加强计划用电和节约用电，通过经济的、技术的、行政的和法律的手段，鼓励用户节约用电，移峰填谷，充分利用电力资源，大力开发低谷用电。为鼓励用户削峰填谷，电力部门同地方制订了峰谷电价政策，将高峰电价与低谷电价拉开，使低谷电价只相当与高峰电价的2050，鼓励用户使用低谷电，这项政策目前已在部分地区实施，并将推广至全国。本科毕业设计说明书（论文）第2页共53页在电力供应紧张的情况下，峰谷电价政策的实施，为蓄冷空调技术提供了广阔的发展前景。13冰蓄冷系统的运行方式冰蓄冷系统的运行方式有两种全量蓄冰模式和分量蓄冰模式。131全量蓄冰全量蓄冰模式的蓄冰时间与空调使用时间完全错开，在夜间非用电高峰期启动制冷机进行蓄冷，当所蓄冷量达到空调所需的全部冷量时，制冷机停机；在白天空调时蓄冷系统将冷量供给到空调系统，空调期间制冷机不运行。全部蓄冰时，蓄冰设备要承担空调所需的全部冷量，故蓄冰设备的容量最大，初投资费用高，若峰谷电价差较大，运行电费也最节省。多数用于间歇性的空调场合，如体育馆、影剧院、写字楼，商业建筑等。132分量蓄冰分量蓄冰模式是指在夜间非用电高峰时制冷设备运行，蓄存部分冷量。白天空调高峰期间一部分空调负荷（尖峰负荷）由蓄冷设备承担，另一部分则由制冷设备负担。在设计计算日（空调负荷高峰期）制冷机昼夜运行。部分蓄冷制冷机利用率高，蓄冷设备容量小，制冷机比常规空调制冷机容量小3040，是一种更经济有效的运行模式。根据以上分析，本设计方案采用分量蓄冰模式。14应用蓄冷空调技术的意义在能源消费逐渐增加的情况下，应用蓄冷空调技术具有较大的社会效益和经济效益，主要表现在如下几个方面第一方面削峰填谷、平衡电力负荷；第二方面改善发电机组效率、减少环境污染；第三方面减小机组装机容量、节省空调用户的电力花费；第四方面改善制冷机组的运行效率。空调的制冷机组运行时，其效益随着负和的变化而变化，因此，具有蓄冷的空调系统，可根据空调负荷的大小使机组处在最佳的效益下运行；第五方面蓄冷空调系统特别适用于负荷比较集中变化比较大的场所；第六方面应用蓄冷空调技术，可扩大空调区域使用面积。亦即蓄冷空调系统适合于改扩建空调工程；第七方面适合于应急设备所处的环境，使用应急蓄冷系统可大大减少对应急能源的依赖提高系统的可靠性。综上所述，蓄冷空调技术在未来具有广阔的发展前景，今后我们要不失时机地本科毕业设计说明书（论文）第3页共53页抓住机遇继续加强与扩大与外国蓄冷设备厂的合作。国产的蓄冷空调要向低成本、高效率、全自动化方向发展，使国内蓄冷空调应用建立在吸收众多技术优点的基础上。另外，政府部门应大力提倡、宣传蓄冷空调的社会效益和经济效益，制定合理的分时电价政策，鼓励广大用户采用蓄冷空调系统。要积极开展蓄冷空调的设计、施工、调试、运行的培训，是广大的工程技术人员和施工安装人员深入了解蓄冷空调系统，使我国的蓄冷空调事业步入迅速发展的良性轨道。2工程概况21建筑概述上海某饭店，地下一层，地上十六层，建筑面积45664平方米，高663米。一层为大堂，二层为餐厅，三层为休闲场所，四层为办公、会议用房，五层以上为客房。建筑围护结构情况如下外墙水泥外粉刷20MM，泡沫珍珠岩保温层50MM，砖墙240MM，内粉刷20MM；内墙内粉刷20MM，砖墙240MM，外粉刷20MM；屋顶沙砾层，卷材防水层，水泥砂浆找平层20MM，加气混凝土保温层150MM，隔汽层，现浇混凝土面70MM，内粉刷20MM；楼地40MM混凝土，水泥沙浆碎石或卵石；外门实体单层木质外门，内门单层内门；外窗单层钢窗，窗玻璃为5MM厚普通玻璃，有外遮阳和浅色布帘。22室内外设计计算参数221室外设计计算参数本工程在上海市，上海市地理位置北纬3010，东经12126。室外空气计算参数夏季，空调室外计算干球温度340，空调室外计算湿球温度282，空调室外计算日平均温度304。冬季,空调室外计算干球温度4。222室内设计计算参数民用建筑空调室内空气设计参数的确定主要取决于以下内容首先，空调房间使用功能对舒适性的要求其中影响人舒适感的主要因素有室内空气的温度、湿度和空气流动速度。其次，要综合考虑地区、经济条件和节能要求等因素。本科毕业设计说明书（论文）第4页共53页本工程设计参数为夏季室内空气温度25；夏季室内空气相对湿度65；冬季室内空气温度18；设计时使室内空气压力稍高于室外大气压，此种情况可以不考虑由于室外的空气渗透而引起的附加负荷。3负荷计算空调冷负荷有空调房间的冷负荷和制冷系统负荷两种，空调房间的冷负荷是确定空调送风系统风量和空调设备容量的依据。制冷系统负荷是确定空调制冷设备容量的依据。空调房间的冷负荷包括由于太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经建筑物围护结构传入的热量形成的冷负荷；人体散热、散湿形成的冷负荷；照明设备散热形成的冷负荷；其他设备散热形成的冷负荷。制冷系统负荷制冷系统负荷等于房间负荷、新风负荷和其他热量形成的冷负荷之和；也就是说空调制冷系统的供冷能力除了要补偿室内的冷负荷外，还要补偿空调系统新风量负荷和抵消冷量的再加热等其他热量形成的冷负荷。31通过围护结构的冷负荷围护结构的冷负荷的计算包括外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷、玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷、玻璃窗日射得热引起的冷负荷。具体计算方法如下311外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷通过墙体、屋顶的得热量形成的冷负荷，可按下式计算CDRCQAKTTKT（31）式中CQ墙体和屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；A外墙和屋面的面积，M2；K外墙和屋面的传热系数，W/M2；RT室内计算温度，；CT外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，；DT地点修正值，；本科毕业设计说明书（论文）第5页共53页K外表面放热系数修正值，此工程取10；K吸收系数修正值，考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差，建议一律采用091。单位面积墙体和屋面负荷分别列于表附录A1至表附录A5。312外玻璃窗引起的负荷变化通过玻璃窗进入室内的得热量有瞬变传热得热量和日射得热量两部分。瞬变传热得热量由室内外温差引起的。日射得热，因太阳照射到玻璃窗上时，除了一部分辐射能量反射回大气之外，其中一部分能量透过玻璃以短波辐射形式直接进内；另一部分被玻璃吸收，提高了玻璃的温度、然后在以对流和长波辐射的方式向室内外散热。3121玻璃窗瞬变传热形成的冷负荷在室内外温差作用下通过玻璃窗瞬变传热形成的冷负荷可按下式计算WCWWCDRCQAKTTT（32）式中CQ外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；WK外玻璃窗传热系数,W/M2；WA窗口面积，M2；CT外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值；WC玻璃窗传热系数修正值。单位面积玻璃窗瞬变传热形成的冷负荷列于表附录A6。3133透过玻璃窗日射得热引起的冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热引起的冷负荷可按下式计算SJMAXCCCDCWCQAILQ（33）式中C玻璃窗的有效面积系数M2；SC窗玻璃的遮挡系数；CI窗内遮阳设施的遮阳系数；JMAXD日射得热因数；CLQ窗玻璃冷负荷系数，无因次。单位面积外窗日射得热引起的冷负荷列于表附录A7至表附录A10。本科毕业设计说明书（论文）第6页共53页32内墙的冷负荷当邻室为非空调房间且有一定的发热量时，通过空调房间内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视为稳定传热，不随时间变化，可按下式计算IIOMRCQKATTT（34）式中IK内维护结构的传热系数，W/M2；IA内围护结构的面积，M2；OMT夏季空气调节室外计算日平均温度，；T附加温升，可按表31选取。表31附加温升邻室散热量W/M2T邻室散热量W/M2T很少（如办公室、走廊）02231165233116733人体散热引起的冷负荷人体散热与多种因素有关，人体散发的潜热量和对流热直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发的热量将会形成滞后冷负荷。因此，应采用相应的冷负荷系数进行计算。人体显热散热引起的冷负荷计算式CSCQQNLQ（35）式中CQ人体显热散热形成的冷负荷，W；N室内总人数；群集系数，见表32；SQ不同室温和劳动性质时成年男子显热散热量，W；CLQ人体显热散热冷负荷系数。人体潜热散热引起的冷负荷计算式LCQQN（36）式中CQ人体潜热形成的冷负荷，W；LQ不同室温和劳动性质时成年男子潜热散热量，W；本科毕业设计说明书（论文）第7页共53页N，同式（35）。表32某些空调建筑物内的群集系数场所影剧院商店旅店体育馆图书阅览室轻劳动银行重劳动系数089089093092096090101034照明散热引起的冷负荷由于照明灯具的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式分别为白炽灯1000CCQNLQ（37）荧光灯121000CCQNNNLQ（38）式中CQ灯具散热形成的冷负荷，W；N照明灯具所需功率，KW；1N镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取1N12；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取1N10；本设计取1N10；2N灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热与顶棚内时，取2N0508；而荧光灯罩无通风孔时,取2N0608；本设计取2N06；CLQ照明散热负荷系数。每M2照明负荷列于表附录A11（表中每M2负荷为20W，开灯时间8小时，从16002400）。35新风负荷室外新鲜空气量是保证良好的室内空气品质的关键，从改善室内品质的角度来看，新风量多些为好。在系统设计时一般要确定系统最小新风量，此新风量通常应满足以下三个要求1）稀释人体本身和活动所产生的污染物，保证人体对空气品质的要求；2）补充室内燃烧所消耗的空气和局部排风量；3）保证房间正压。本科毕业设计说明书（论文）第8页共53页夏季，空调新风冷负荷按下式计算OORCOQMHH（39）式中COQ夏季新风冷负荷，KW；OM新风量，KG/S；OH室外空气的焓值，KJ/KG；RH室内空气的焓值，KJ/KG。冬季，空调新风热负荷按下式计算OPORHOQMCTT（310）式中HOQ空调新风热负荷，KW；PC空气的定压比热，KJ/KG；OT冬季空调室外空气的计算温度，；RT冬季空调室内空气的计算温度，。36人体散湿量可按下式计算0278WMN6G10（311）式中WM人体散湿量；G成年男子的小时散湿量；N，同式（35）。37冬季热负荷对于民用建筑，冬季热负荷包括两项围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙渗入室内冷空气的耗热量。371围护结构的基本耗热量围护结构的基本耗热量可按下式计算JJJROWQAKTTA（312）式中JQ围护结构的基本耗热量，W；本科毕业设计说明书（论文）第9页共53页JA围护结构的表面积，M2；JK围护结构的传热系数，W/M2；OWT冬季室外空气计算温度，；RT冬季室内计算温度，；A围护结构的温差修正系数。3711围护结构的附加耗热量1）朝向修正率北、东北、西北朝向0；东、西朝向5；东南、西南朝向1015；南向1525。2）风力附加在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑以及城镇、厂区内的特别高建筑，垂直的外围护结构热负荷附加510。3）外门开启附加为加热开启外门时侵入的冷空气，对于短时间内开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗热量乘上按表33中查出的相应附加率。表33外门开启附加率建筑物性质附加率（）公共建筑或生产厂房500无门斗的双层外门100层数有门斗的双层外门80层数无门斗的单层外门65层数4）高度附加当房间净高超过4M时，每增加1M，附加率为2，但最大附加率不超过15。371门窗缝隙渗入冷空气的耗热量门窗缝隙渗入冷空气的耗热量可按下式计算本科毕业设计说明书（论文）第10页共53页0278IAOPROWQLLCTTM（313）式中IQ为加热加热由门窗缝隙渗入室内冷空气的耗热量，W；L经每M门窗缝隙渗入室内的冷空气量，M3/HM；L门窗缝隙长度，M；AO室外空气密度，KG/M3；PC空气定压比热，KJ/KG；M冷风渗透量的朝向修正系数。38负荷计算按以上所介绍的公式进行负荷计算，各层冷热负荷计算结果列于表附录A12至表附录A25。4空调系统选择计算41空调系统的选择在一般饭店中，下面综合层由于空间大，人员多，通常采用全空气系统；客房部分由于使用的时间不同步，通常采用风机盘管加独立新风系统。因此此建筑中五层的客房及三层休闲场所采用风机盘管加独立新风系统。客房中风机盘管采用卧式暗装型，装在客房前室吊顶内，新风管与风机盘管平行布置，新风口与盘管风口同一处布置，一起送风。此种方案比较合理，使用方便，效果较好；三层休闲区采用高静压风机盘管，选用散流器下送风方式。二层大空间部分采用全空气系统，小空间采用风机盘管加独立新风系统。42风机盘管的选择计算421风机盘管加独立新风系统的处理过程以及计算其夏季处理过程焓湿如图41总送风量RMQGHH新风量WG风机盘管的风量FWGGG本科毕业设计说明书（论文）第11页共53页对于M点焓值的确定可由WMFFDMGHHGHH确定。图41夏季风机盘管处理过程焓湿图O室外空气参数，R室内设计参数，F风机盘管处理室内的空气点M送风状态点，R室内热湿比，FC风机盘管处理的热湿比新风处理到室内等焓点与机器露点的交点，其不承担室内冷负荷。422风机盘管的选择计算以五层标准间东南方向的A型客房为例，房间的不含新风负荷时为Q1767W，湿负荷WM0056KG/S，室内空气计算温度RT25，相对湿度65，室外干球温度OT35，室外湿球温度OTS282，该房间室内人员2人，总新风量为603/H。查焓湿图可得RDHH582KJ/KGWMQ1767005631553采用露点送风，从焓湿图上可以查出，MT175；MH47KJ/KG送风量17674731258247GM3/HFWGGG47360413M3/H由冷量1217672120QW,则选择清华同方生产的风机盘管，其型号为FP50，性能参数如表41。表41风机盘管性能参数本科毕业设计说明书（论文）第12页共53页性能参数性能参数性能参数中速风量（M3/H）448中速冷量W2580中速热量W4124进出水管MM29水流量KG/H520水阻力KPA93长度MM930宽度MM493高度MM230其他房间风机盘管列于表附录B1至表附录B3。43新风机组的选择计算新风机组计算方法与风机盘管计算方法基本相同。以五层为例，共110人，按每人30M3/H新风量进行计算，所需风量为3300M3/H。拟选两台新风机组，则单台新风机组风量为1650M3/H。新风负荷可按式39计算OORCOQMHH301211091582360036080W由于选两台机组，则选取麦克维尔公司生产的4排管MDW020HB卧式机组，具体性能参数如表42表42新风机组性能参数性能参数性能参数性能参数机外余压（PA）220名义冷量W29000名义热量W31000进出水管MM25长度MM1000宽度MM960高度MM600安装方式吊顶出风方式水平44全空气设备的选择441全空气的处理过程全空气系统采用一次回风系统，其夏季处理过程焓湿如图42。图42夏季一次回风系统处理过程焓湿图本科毕业设计说明书（论文）第13页共53页O室外空气参数，R室内设计参数，M新回风混合点D送风状态点，室内热湿比二层的换鞋区、更衣区、高级休闲区及餐厅采用全空气系统，此区域的冷负荷查附表知为1088KW，湿负荷由式311得0278WMN6G10602783470931091098G/S则热湿比为WMQ10810009811020由焓湿图查得SH495KJ/KG；ST186；送风量10885402412582495GM3/H则选择清华同方生产的组合式空气处理机组ZKW60JT，包括混合段、过滤段、表冷段、加湿段、风机段。具体参数如表43。表43组合式空气机组性能参数性能参数性能参数性能参数风量（M3/H）60000额定冷量W320000额定热量W654000进出水管MM80水流量KG/S153水阻力KPA399长度MM4340宽度MM3110高度MM27205制冷机房设备选型51基载机组的选型由上一章算的此工程冷负荷分布如表附录C1，由表附录C1可以看出，日负荷呈参差不齐状，差别较大，由此分析且结合上海市的用电峰谷所在时间表（表51），则应设机载机组，制冷量大于1210KW为宜。经筛选，选择顿汉布什公司生产的WCFXB20螺杆型制冷机组两台，单台制冷量为608KW，具体参数见表52。去除机载负荷后的冷负荷分布见表附录C1。本科毕业设计说明书（论文）第14页共53页表51上海市用电峰谷表峰段平段谷段80011006008002200600180021001100180021002200表52基载机组性能参数空调制冷量（KW）608蓄冰制冷量（KW）435冷量调节范围15100机组长度MM4296机组宽度MM1013机组高度MM2000蒸发器水流量M3/H105冷凝器水流量M3/H126蒸发器水侧阻力KPA67冷凝器水侧阻力KPA72蒸发器进出水管径MM150冷凝器进出水管径MM12552双工况机组的选型双工况机组的选型需要在确定供冷负荷、运行策略、流程配置等基础上进行。521运行策略的确定蓄冷系统运行模式是指系统在充冷还是供冷，供冷时蓄冷装置及制冷机组是各自单独工作还是共同工作。蓄冷系统需要在规定的几种方式下运行，以满足供冷负荷的要求，常用的工作模式有机组制冰模式，制冰同时供冷模式，单制冷机供冷模式，单融冰供冷模式，制冷机与融冰同时供冷。在引言中已经介绍了全量蓄冷分量蓄冷的优缺点，此工程选用分量蓄冷。分量蓄冷策略有制冷机优先供冷和蓄冰优先供冷控制策略。制冷机优先控制策略实施简便，运行可靠，能耗低，制冷机组一直处于满负荷运行，机组利用率高，机组和蓄冰槽的容量最小，投资最节省。蓄冰装置优先控制策略能尽量发挥蓄冰装置的释冷供冷能力，有利于节省电费，但能耗较高，在控制程序上复杂。故此工程采用制冷机组优先策略。负荷分布表如图51图51运行控制负荷表逐时冷负荷050010001500200025001234567891011213141516171819202122324时间冷负荷本科毕业设计说明书（论文）第15页共53页522流程配置的确定制冷机组与蓄冷装置并联，常用于供回液温差约为5，也适用于温差大于6的系统。制冷机组与蓄冰装置串联适用于供回液温差大于8的系统，但它不可避免产生空气循环量少，影响室内空调的舒适性，且易在送风口产生结雾和滴水，严重破坏室内环境。由于此空调系统采用的是7/12的冷冻水供、回水温差的常规空调系统，所以采用并联流程。523双工况机组容量计算制冷机组标定容量计算公式如下1HCCDFDFDGDGKQNCCHCRHCRHCR（51）式中NCC设计日供冷负荷，KW；K附加冷负荷，取008；CH蓄冷装置冲冷时间，H；DFH非电力谷段制冷机组直接供冷时间，H；DGH电力谷段制冷机组直接供冷时间，H；CCR制冷机组冲冷工况下的容量系数；DFCR制冷机组在非电力谷段时直接供冷工况下的容量系数；DGCR制冷机组在电力谷段时直接供冷工况下的容量系数。此工程中CH为8H，DFH为16H，DGH为0，CCR为07，DGCR、DFCR为095；将以上数据代入式51，则1HCCDFDFDGDGKQNCCHCRHCRHCR108135878071510950095705KW由表附表C1可以看出制冷机组的供冷负荷在7时、8时、9时、10时四小时都小于其标定容量705KW，因此DFH需进行修正，修正公式可按下式本科毕业设计说明书（论文）第16页共53页12NDFDFQQQHHNNCC（52）式中DFH修正后的非电力谷段制冷机组直接供冷时间，H；N冷负荷小于机组标定容量的小时数。将数据代入上式得12NDFDFQQQHHNNCC308509668695164705151H则修正后的容量1HCCDFDFDGDGKQNCCHCRHCRHCR108135878071510950095736KW据此，选择顿汉布什公司生产的WCFXBD24双工况机组一台，空调制冷量为750KW，数据如表53。表53双工况机组性能参数性能参数性能参数空调制冷量（KW）750蓄冰制冷量（KW）495冷量调节范围15100机组长度MM4325机组宽度MM1064机组高度MM2000蒸发器水流量M3/H134冷凝器水流量M3/H149蒸发器水侧阻力KPA91冷凝器水侧阻力KPA72蒸发器进出水管径MM150冷凝器进出水管径MM15053蓄冰槽的选型531蓄冷装置容量的计算蓄冷装置所需有效容量可按下式计算本科毕业设计说明书（论文）第17页共53页1HCCDFDFDGDGESCKQNCCKHCRHCRHCR（53）式中ESC蓄冷装置所需有效容量，KWH；K冲冷并供冷是供冷量与冲冷量之比，此工程中为0；其他符号同式51。代入数据得1HCCDFDFDGDGESCKQNCCKHCRHCRHCR10813587736080715109500953486KWH532设计日有效释冷小时数由表43查得1700为最高供冷负荷，其值为1121KW，设计日平均负荷为1357816849KW，则设计日平均符合系数为84911210757则有效释冷小时数为16075712H532所需冰筒数蓄冷装置采用室内布置，按美国高灵牌1900A型蓄冰筒进行设计计算，其性能参数如表54表541900A型蓄冰桶主要性能参数性能参数性能参数性能参数总蓄冷能力KW670潜热蓄冷能力KW570显热蓄冷能力KW10水容量L6140乙二醇溶液容量L561工作压力MPA06直径MM2261高MM2566接管管径MM65按释冷输出温度58及有效释冷时间12H,查得恒定平均释冷率为158KW。则所需冰桶数量为34861815812（组）取2组54板式换热器的选型板式换热器按制冷机组供冷工况制冷量和蓄冰筒的释冷量一起进行配置，所需换热面积计算式如下本科毕业设计说明书（论文）第18页共53页QFKMT（54）式中F换热器面积，M2；Q流经换热器的热量，KW；K总换热系数；MT对数温差，。将数据代如上式，则QFKMT11290840001352M2流量计算式如下PQLCT（55）式中L溶液流量，M3/H；溶液密度，KG/M3；PC溶液比热，KJ/KG；T溶液进出温差，。代入数据得PQLCT1129104236925211M3/H由F352M2和L211M3/H，选择舒瑞普公司生产的板式换热器GX91，具体参数见表55。表55板式换热器性能参数表性能参数性能参数性能参数最大传热面积（M2）420最大流量M3/H300接口尺寸MM150最大长度MM3200宽度MM626高度MM2390本科毕业设计说明书（论文）第19页共53页55制冷并冲冷泵的选型扬程计算管路压降按每M管长006015KPA计算。溶液泵扬程按下式计算01CSCSHRRR（56）式中H泵的扬程，M；CR蒸发器压降，KPA；SR管路压降，KPA；CSR板换压降，KPA。代入数据，得01CSCSHRRR01910153660205M由上表知扬程H205M,流量为双工况机组蒸发器流量134M3/H。由于选择水泵时扬程和流量都要附加10，则应选择扬程大于23M，流量大于147M3/H乙二醇泵，在乙二醇管路中，为避免溶液的泄漏，保障安全可靠运行，通常选择G型管道屏蔽电泵。所以此工程选择上海人民电机厂生产的G15024185NY两台（一用一备），具体性能参数如表56。表56乙二醇泵的性能参数性能参数性能参数性能参数额定流量（M3/H）150额定扬程（M）24进出管径MM125长度MM780宽度MM550高度MM114056释冷泵的选型扬程计算同上节，H16M水流量计算式如下383JQLT3793834481M3/H由上表知扬程H16M。由于选择水泵时扬程和流量都要附加10，则应选择扬程本科毕业设计说明书（论文）第20页共53页大于18M，流量大于90M3/H乙二醇泵，同上，通常选择G型管道屏蔽电泵。所以此工程选择上海人民电机厂生产的G1002019NY两台（一用一备），具体性能参数如表57。表57乙二醇泵的性能参数性能参数性能参数性能参数额定流量（M3/H）100额定扬程（M）20进出管径MM125长度MM700宽度MM425高度MM93057冷冻水泵的选择571水力计算按最不利环路进行计算，最不利环路见图52图52冷冻水最不利环路图水力计算如表58表58冷冻水泵水力计算管段管长M流量M3/H管径MM流速M/S比摩阻PA/M沿程损失/PA局部阻力系数动压PA局部阻力/PA173210420019650474575173221299152710521501761042701751368623951431431522501814019615159232388542014204300171302613913660122944521101015016480100801212615151386676950512511480369121265407847873640512509470169234206126198363051001144015843582417472本科毕业设计说明书（论文）第21页共53页9362058011810291636424192711059105650920512095153867580011399865085602184333681010512129565085006003316594961373845012495361353706821204145670501037020723490814725151452500719627443270981261691495007490445915240536081726283210220572346811404318682132073702516326337899194917320628013723172651772036072504180648378523562168032003420285663522113572具体选型水泵扬程计算式如下式01HYJMPPP（57）式中H水泵扬程，M；YP管段的沿程阻力损失，KPA；JP管段的局部阻力损失，KPA；MP设备阻力损失，KPA。由于供回水管路水力损失基本相似，则代入数据，得01HYJMPPP0127738052367M水流量按基载机组计算，由于一台机组对应一台冷冻水泵，则流量为基载机组蒸发器流量105M3/H，按板式换热器，则水流量计算式如下42JQLT1129425188M3/H本科毕业设计说明书（论文）第22页共53页让板换对应两台冷冻水泵，则单台水流量为94M3/H，由于两者相差不大，则按大的选取。则都附加10后，应选择扬程大于40M，流量大于112M3/H的泵，所以此工程选择靖江精达机电泵阀有限公司生产的IS150125400B五台（四用一备），具体性能参数如表59。表59冷冻水泵的性能参数性能参数性能参数性能参数额定流量（M3/H）173额定扬程（M）44进出管径MM150125长度MM1830宽度MM730高度MM71558冷却水泵的选型581水力计算按最不利环路进行计算，最不利环路见图53。图53冷却水系统最不利环路水力计算如表510。表510冷冻水泵水力计算管段管长M流量M3/H管径MM流速M/S比摩阻PA/M沿程损失PA局部阻力系数动压PA局部阻力PA161490150234202520927456247102294401030016120112810512429130502314267420024320448327979839364981337150213803724175221073868675142674200243204483279798393668094010300161209708651242980787本科毕业设计说明书（论文）第23页共53页7362674250153201152311460343808413342001212048015696310445482具体选型同冷冻水泵计算相似，由上表数据计算出扬程为345M，水流量按基载机组计算，由于一台机组对应一台冷却水泵，则流量为基载机组冷凝器流量126M3/H，水流量按双工况机组计算，则流量为149M3/H。应取大的。同理，应选择扬程大于39M，流量大于165M3/H的泵，所以此工程选择靖江精达机电泵阀有限公司生产的IS150125315四台（三用一备），具体性能参数如表511。表511冷冻水泵的性能参数性能参数性能参数性能参数额定流量（M3/H）200额定扬程（M）40进出管径MM150125长度MM1585宽度MM660高度MM68059冷却塔的选型冷水机组的冷却水量以双工况机组的冷凝器流量149M3/H，进行冷却塔的选择时按下式计算LCL115149171M3/H冷却水的进出水的温度为T232与T137。所设计的上海市地区的室外湿球温度为282。根据冷却塔样本的选取山东双一集团生产的型号为DFH175的冷却塔三台，并置于建筑的楼顶屋面之上。具体性能参数如表512。表512冷却塔的性能参数性能参数性能参数性能参数循环水量（M3/H）175塔体管径（M）42进水管径MM1252出水管径MM200溢水管径MM50补水管径MM50长度MM2580宽度MM3590高度MM3960510分集水器的设计5101分集水器的介绍集水器和分水器实际上是一段大管径的管子，只是在其上按设计要求焊接上若干不同管径的管接头，如图54。一般是为了便于连接通向各个环路的许多并联管道而设置的，分水器用于供水管路上，集水器用于回水管路上，在一定程度上也起到均压本科毕业设计说明书（论文）第24页共53页作用。集水器和分水器的直径，可按并联接管的总流量通过集水器和分水器时的断面流速V0508M/S来确定。流量特别大时，允许增大流速，但最大不宜超过2M/S。集水器和分水器都用无缝钢管制作。选用的管壁和封头板的厚度以及焊接作法应按耐压要求确定。集水器和分水器应设温度计、压力表，底部应有排污管接口，一般选用DN40，两者之间应设均压管，配管间距应考虑两阀门手轮之间便于操作。5102分集水器的计算图54分集水器示意图断面管径的确定4LDV4105218805314530MM所以取600MM。从分集水器上接出4根供向来自空调机组水管，每根管所承担的负荷基本相同，1根压力平衡管和1根来自（供向）冷水机组的总水管，供水回管流速设为20M/S。则按上式求得1300DMM，2150DMM，3150DMM，4150DMM，5150DMM，平衡管管径取6100DMM。则1160360LDMM212120570LDDMM323120420LDDMM434120420LDDMM545120420LDDMM656120370LDDMM7660160LDMM所以本科毕业设计说明书（论文）第25页共53页12345672720LLLLLLLLMM即分集水器的长度为2720MM，直径为600MM。6实际运行控制工程采用分量蓄冷并制冷机组优先供冷的策略，在实际运行中，当夏季负荷较大时，可按此控制。当在负荷较小时，如果还按照空调设计日的部分蓄冷设计的主机优先的模式来的话，将是非常不经济的，完全达不到冰蓄冷空调系统节约运行费用的目的。所以在过度季节应采用优化控制的运行策略在电价平段使制冷机满负荷运行，在电价峰段使制冷机停开几个小时，充分利用蓄冷槽的在夜间所蓄的冷量进行供冷。这样就在运行上进行优化控制，从而大大节省了运行费用。本科毕业设计说明书（论文）第26页共53页结论冰蓄冷系统较常规空调系统复杂，且投资费用高。但是它对城市电网具有很大的“削峰填谷”潜力，随着社会的发展电力工业作为国民经济的基础产业，以取得了长足的发展。但是，电力的增长仍然满足不了国民经济的快速发展和人民生活用电的急剧增长的需要，全国缺电情况仍未得到根本的改变。所以对于有合适的电费结构和其他优惠政策的城市，蓄冰系统应得到推广。本科毕业设计说明书（论文）第27页共53页致谢此次毕业设计过程中，我遇到了许多的问题，在李苏泷老师的耐心指导下解决了这些问题，使我能够顺利完成此次的设计。在此我向李老师表示我深深的谢意在这里我也要向大学四年中所有教导过我帮助过我的老师表达我的感谢之情，因为有你们的悉心教导，我才能成为一名合格的毕业生，才能顺利就业。此外，我也要向那些在我四年的大学学习生活中和我一起风雨同舟走过的同学们，是你们的热情和鼓励使我渡过我一个又一个的难过，跨越了一个又一个障碍，因为有你们我的生活才如此美好。现在临近毕业，希望以后老师们身体健康，同学们工作顺利。本科毕业设计说明书（论文）第28页共53页参考文献1陆亚俊，马最良，邹平华暖通空调M北京中国建筑工业出版社，20042严德隆，张维君空调蓄冷应用技术M北京中国建筑工业出版社，19973陆耀庆实用供热空调设计手册M北京中国建筑工业出版社，19934龚光彩流体输配管网M北京机械工业出版社，20055陆耀庆暖通空调设计指南M北京中国建筑工业出版社，19966建筑工程常用数据系列手册编写组暖通空调常用数据手册M北京中国建筑工业出版社，20027区正源实用中央空调设计指南M北京中国建筑工业出版社，20078路诗奎，姚寿广空调制冷专业课程设计指南M北京化学工业出版社，2005本科毕业设计说明书（论文）第29页共53页附录A表附录A1单位面积东墙冷负荷计算表（一）表附录A1单位面积东墙冷负荷计算表（二）时间800900100011001200130014001500K102102102102102102102102TC360355352350350352356361TD0505050505050505K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC801755727709709727764810表附录A1单位面积东墙冷负荷计算表（三）时间16001700180019002000210022002300K102102102102102102102102TC366371375379382384385386TD0505050505050505K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC8569029389751003102110301039表附录A2单位面积西墙冷负荷计算表（一）时间000100200300400500600700K102102102102102102102102TC385389391380391389336382TD0505050505050505K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC103010671085984108510675801003时间000100200300400500600700K102102102102102102102102TC385384382380376373369364TD0505050505050505K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC103010211003984948920883837本科毕业设计说明书（论文）第30页共53页表附录A2单位面积西墙冷负荷计算表（二）时间800900100011001200130014001500K102102102102102102102102TC378373368363359355352349TD0505050505050505K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC966920874828792755727700表附录A2单位面积西墙冷负荷计算表（三）时间16001700180019002000210022002300K102102102102102102102102TC348348349353358365373380TD0505050505050505K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC691691700736782847920984表附录A3单位面积南墙冷负荷计算表（一）时间000100200300400500600700K102102102102102102102102TC361362362361359356353350TD0808080808080808K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC691700700691672645617590表附录A3单位面积南墙冷负荷计算表（二）时间800900100011001200130014001500K102102102102102102102102TC346342339335332329328329TD0808080808080808K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC553516489452424397388397表附录A3单位面积南墙冷负荷计算表（三）时间16001700180019002000210022002300K102102102102102102102102本科毕业设计说明书（论文）第31页共53页TC331334339344349353357360TD0808080808080808K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC415443489534580617654681表附录A4单位面积北墙冷负荷计算表（一）时间000100200300400500600700K102102102102102102102102TC385384382380376373369364TD0505050505050505K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC103010211003984948920883837表附录A4单位面积北墙冷负荷计算表（二）时间800900100011001200130014001500K102102102102102102102102TC360355352350350352356361TD0505050505050505K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC801755727709709727764810表附录A4单位面积北墙冷负荷计算表（三）时间16001700180019002000210022002300K102102102102102102102102TC366371375379382384385386TD0505050505050505K11111111K0909090909090909TR2525252525252525QC8569029389751003102110301039表附录A5单位面积屋面冷负荷计算表（一）时间000100200300400500600700K097097097097097097097097TC477460442424406388371355TD0101010101010101K11111111K088088088088088088088088TR2525252525252525QC16551510135612031049896750614本科毕业设计说明书（论文）第32页共53页表附录A5单位面积屋面冷负荷计算表（二）时间800900100011001200130014001500K097097097097097097097097TC341331327330340358381407TD0101010101010101K11111111K088088088088088088088088TR2525252525252525QC4944093754004866398361058表附录A5单位面积屋面冷负荷计算表（三）时间16001700180019002000210022002300K097097097097097097097097TC435461483499508509503492TD0101010101010101K11111111K088088088088088088088088TR2525252525252525QC12971519170618431920192818771783表附录A6单位面积玻璃窗瞬变传热形成的冷负荷计算表（一）时间000100200300400500600700TC272267262258255253254260CW11111111KW594594594594594594594594TD11111111TR2525252525252525QC19011604130710698917728321188表附录A6单位面积玻璃窗瞬变传热形成的冷负荷计算表（二）时间800900100011001200