某大型商业建筑冰蓄冷空调方案可行性研究

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全球能源危机加剧的背景下，节能已成为科技界讨论的焦点之一。空调系统能耗已占建造总能耗的60%以上，空调冷负荷加剧了电力尖峰负荷，而夜间低谷期却供大于求。如何充分通过现有电能，减弱电网峰期负荷，缓解电力紧急局面成为能源与动力领域关注的热点问题。

冰蓄冷是近年来讨论、进展的一种节能新技术，成为现代空调进展的一个重要方向。它通过夜间低谷电力制冰，白天化冰制冷，实现了电网削峰填谷，而且通过峰谷电价差可节约电费，特殊适用于全天间断运行或峰谷负荷差较大的延续运行系统。办公楼、商场、宾馆等建造负荷集中在白天，采纳蓄冷空调能有效地节能。对于蓄冷空调最值得探讨的问题是如何产生较好的投资效益、合适的电力政策以及蓄冷方式的挑选等。本文拟对某大型商业广场举行蓄冷空调设计，举行经济性分析，供业主和设计部门参考。

1工程概况

该购物广场位于某市中心的大型商业中心，是一栋集购物、消遣、餐饮为一体的高档购物广场，是该市的标准性建造。该建造总面积为75000m2，地下1层，地上3层，建造总高度为18m。其内部功能是以小商铺为主，辅以一些大型主力店的模式。

2冰蓄冷中央空调系统设计

2.1空调冷负荷

该广场全部商铺均设集中空调，而走廊、内庭院等公共空间均不设置空调系统，空调面积为4.1万m2，其中商铺2.6万m2，餐饮7000m2，消遣8000m2。空调使用时光为早9：00至翌日凌晨3：00，不同性质的商铺空调室内设计参数。

2.2计划设计

蓄冰量的大小取决于蓄冰模式、运行策略及业主条件等3个方面。蓄冰模式分为全量蓄冰及重量蓄冰2种；运行策略则分为主机优先、融冰优先；业主条件则是业主的可承受的一次性投资状况。按照上述状况作全面分析比较，本工程采纳的是主机优先、重量蓄冰模式，总蓄冰量为20475kW-h，蓄冰量占全日设计负荷的20%。

采纳重量蓄冰模式设计，双工况制冷主机和蓄冰盘管为串联方式，冷水机组上游。系统需配置空调工况制冷量为500RT、制冰工况制冷量为344RT的双工况水冷螺杆机组2台，另需配置2台制冷量为500RT的常规制冷主机作为基载，以负担白天部分负荷及晚上所有负荷。

蓄冰盘管用导热塑料盘管蓄冰装置，共15台蓄冰量为390RTh的蓄冰盘管，最大蓄冰量为5850RTH。板式换热器乙二醇侧为3.5℃/11℃，冷水侧为12℃/7℃的换热量为3100kW的换热器2台。制热板换采纳蒸气侧为145℃/90℃、热水侧为55℃/45℃、换热量为2700kW的换热器2台，具体布置见图2。表2给出了不同运行工作方式下各阀门智能控制状况。

2.3运行模式

设计日冷负荷时蓄冰空调运行策略按图3方式运行。当空调日冷负荷较小时，系统将按照实际的冷负荷需求，利用控制系统调整运行模式，根据融冰优先的原则，最大限度削减制冷主机在电力高峰时期的运行。

3蓄冷空调计划的可行性分析

表3、4分离给出了蓄冰空调与常规空调主要设备及初投资比较。可以看出，冰蓄冷空调系统因增强了蓄冰设备，增强的初投资为75万元，同时采纳冰蓄冷可使制冷机组的容量削减36.5%，降低了装机容量和电力设施投资。

6～10月是空调时节，以100%负荷浮现时光占总空调日的15%，75%负荷浮现时光占45%，50%负荷浮现时光占25%，25%负荷浮现时光占15%来计算。常规电制冷空调的电价为0.683元/(kW-h)，蓄冰空调可享受峰谷电价为：平电0.683元/(kW-h)、谷电0.258元/(kW-h)。表5给出了蓄冷空调和常规空调运行费用的比较。常规空调运行费用为1.98万/d，蓄冰空调运行费用为1.78万/d，这也是蓄冷空调的优势所在。

蓄冷空调系统采纳动态评价办法，相应评价指标为投资回收期。此办法考虑了利息及涨价众因素，使得评价符合资金的流淌逻辑，更符合实际，可按式(1)确定[4]：

式中：n为动态投资回收期，年；

i为折现率，不低于银行贷款的利率，取6%；

△P为蓄冷空调系统年运行电费节约量，元；△I为蓄冷空调系统增强的初投资，元。前文已得P=19.5万元，I=75万元，算得投资回收期n=4.5年，即需4.5年可收回投资，以后每年可净收益19.5万元，带来可观的经济效益。

4结语

蓄冷技术是一项增进能源、环境、经济协调进展的有用节能技术。该商业广场采纳冰蓄冷空调计划可消减制冷机组装机容量，削减了高峰时段用电量，有效地实现了电力的削峰填谷，缓解该市电网峰期段电力