乐清市展览馆蓄热空调节能改造可行性方案

乐清市展览馆蓄热空调节能改造可行性方案简介乐清市展览馆建于2001年，是市级大型会展场馆，总建筑面积约为2.5万平方米。经过多年的使用，展览馆现有的空调系统已经逐渐老化，能效较低，维护和运行成本较高。为了提高展览馆能源利用效率，降低能源消耗和排放，同时提高参展商、观众和工作人员的室内舒适度，展览馆计划进行蓄热空调节能改造。本文将分析展览馆的现状、节能改造的必要性，以及采用蓄热空调的方案和可行性。现状分析展览馆空调系统现状目前，乐清市展览馆的空调系统采用中央空调和风机盘管，中央空调主机分布在展馆顶部，通过冷水泵将冷水供应至风机盘管，用于室内制冷。展馆分为展区和办公区，展区主要用于展览、会议和演出等活动，办公区则是展览馆管理部门及相关单位的办公场所。空调系统运行时，冷水需要在中央空调主机上制冷，然后通过冷水泵输送至风机盘管，在风机盘管中经过热交换，把冷水的冷能传递给空气，达到降低室内温度的目的。而冷水在输送过程中，由于管路的散热和水泵的能量损失，会造成一定能量的浪费。现有空调系统的问题主要表现在以下几个方面：能效较低：由于空气分配系统存在损失，此外，冷却水的输送也存在能量损耗，使得能效较低。运行成本较高：由于冷却水的输送与循环需要耗费一定能量，加之冷水泵的维护和能耗及水处理、消毒和清洗等费用，使得运行成本相对较高。室内舒适度较差：由于现有空调系统只能降低室内温度，而无法提供相应的湿度控制能力，因此在某些情况下，室内空气湿度可能会过高或过低，影响到参展商、观众和工作人员的室内舒适度。蓄热空调系统的解决方案蓄热空调系统是目前比较先进的节能空调技术之一，它利用夜晚的低峰电力，将低峰电力转化为热储存，利用储存的热能在白天进行空调制冷。蓄热空调系统的优点主要表现在以下几个方面：能效比较高：蓄热空调系统采用冷媒间接蓄冷技术，通过制冷站在低谷电时刻储存冷能，等到高峰电时段制冷时则可以直接使用储存的冷能，从而节约了大量电能。运行成本较低：由于使用的是低峰电力，蓄热空调运行成本相对较低。室内舒适度高：蓄热空调系统不仅可以降低室内温度，也可以对室内湿度进行控制，从而提高室内舒适度。方案和计算由于蓄热空调系统的建设成本相对较高，我们需要结合展览馆的具体情况，进行详细的方案设计与计算分析。方案设计为了实现蓄热空调节能改造，我们需要在展览馆内设立制冷站、冷水机组、水系统和热储水罐等设备，以及控制系统等设备。制冷站：制冷站包括冷水储罐、制冷机组、泵组等，起储存和调节峰谷电时段的功率载荷的作用。在低谷电时段，制冷机组利用外部空气冷却的方式制冷并将制冷能储存在冷媒（如冷媒）中的冷热交换器中。在高峰电时段制冷需要时，制冷机组通过冷媒泵将储存的冷媒送至蓄热器中的水盘中，通过水盘间接将冷媒中的冷能传递至冷水机组，从而达到空调制冷的目的。冷水机组：冷水机组采用制冷技术，可以根据需要提供不同温度的冷水，用于室内冷却。冷水机组一般是由蓄冷式压缩机、冷媒泵、冷凝器、膨胀阀、热媒泵、水泵、冷水箱、干式冷却塔等组成。水系统：水系统主要包括冷水循环水系统和热水循环系统。冷水循环系统包括冷水流向和冷水回流两个系统，通过水泵将室内循环水送至冷水机组，冷却后回送至室内。热水循环系统也包括热水流向和热水回流两个系统，其在低谷电时段将热能储存在热储水罐中。控制系统：第一种方案中，控制系统就是控制制冷站、蓄热器、冷水机组、水泵、冷水槽等设备的运行。控制中心可以采用集中式、分散式或联合式，建议采用分散式控制中心。计算分析下面，我们将根据展览馆的具体情况，进行节能改造方案的计算分析。假设：展览馆建筑面积为25000平方米；展览馆内部的冷热负荷分别为40吨和60吨；冷水温度为7度，制冷负荷平均系数COP为4.1；热水温度为20度，供热负荷平均系数COP为4，峰谷比为3:1，综合能耗降低30%。计算过程：确定冷热负荷展览馆的冷负荷按照25000平方米建筑面积和室内冷却负荷标准推算，约为40吨。展览馆的热负荷约为60吨。确定蓄热量和蓄热时间根据峰谷比3:1，每天高峰电时段8小时，低峰电时段16小时。在低谷电时段内，制冷站将把制冷能量储存到蓄热器中，当到了高峰电时段需制冷时将释放储存的能量。我们假设蓄热器容量为24000千焦，蓄热时间为16小时，在低谷电时段内可以将48000千焦的电能转化为蓄热器储存的热能。确定设备量和能耗根据展览馆冷热负荷的大小，我们设计了一套蓄热式空调系统方案。具体设备的数量及能耗如下：冷水储罐：1个，容积为60吨，电耗为5千瓦时制冷机组：2台，每台制冷量20吨，电耗为25千瓦时热储水罐：1个，容积为500吨，电耗为15千瓦时热泵机组：1台，冷水水温为7度，热水水温为20度，COP为4，电耗为5千瓦时水泵、冷水箱等：根据实际需要确定如此一来，在节能改造后，展览馆的能耗降低了30%。结论本文通过对乐清市展览馆现有空调系统的分析，指出其存在的问题。根据蓄热空调系统的优点分类分析展览馆的节能改造方案，设计并计算