1、適合于地鐵工程的冰蓄冷方式研討     摘要:依據地鐵車站冷負荷變化的特點以及當地氣象條件.電價政策通過對地鐵車站常規制冷系統和冰蓄冷系統投資及運營成本進行比較分析得出合理優化的制冷方案.關鍵詞:地鐵 冰蓄冷技術 運行策略 技經濟       本文以成都地工程采用屏蔽門空調系統為例，根據成價工200568號文件成都的峰谷電價比在3倍以上，利用“削峰填谷”.平衡電網負荷.節省運行費用.特別是地鐵項目通風與空調系統是用電大戶，采用蓄冷技術節省的運行費用更加可觀.適合地鐵工程的全，冰系統1、成都地區的

2、電價政策      適合地鐵工程的全蓄冰系統能充分發揮冰蓄冷技術的經濟效益和合理的系統設計還跟當地電力政策具有直接的關系.      由于地鐵的空調期是5到10月而成都地區的豐水期6到10月，兩個時期墓本重合.所以取用豐水期電價作為討論問題的基礎.      經對比知道.地鐵車站空調高峰負荷與豐水期電價的高峰基本一致.即負荷的高峰即為電價的高峰在考慮冰蓄冷系統時有效避開電價高峰即有效轉移了空調的負荷高峰.2、適合地鐵工程的全蓄冰方案 &

3、#160;    （1）份計思路      我們的分析基于近期客流對應的空調負荷進行.即采用相當于遠期負荷90%的負荷值進行設備配置.      全蓄冰方案若嚴格按照設計日總冷負荷和利用低價電的原則.勢必造成設備容量的增大.地鐵車站空調系統90%的時間是在設計日高峰全日負荷的60%及以下的負荷條件下運行為了充分發揮全蓄冰移峰填谷的優勢以60%設計日高峰全日負荷為基準在設備選型時要求夜間低谷電價階段的，冰蓄完全滿足白天所有時段空調系統運行所鑄的冷蓄并考慮在高于60%設

4、計日高峰全日負荷情況下，冰機在白天制冰運行，即融冰和蓄冰同時進行以滿足設計日高峰全日負荷的需要.這樣空調系統90%的時間是運行在全融冰狀態。       而當空調全日負荷超過設計日高峰全日負荷的60%時(這樣的時間在空調季節只有10%的時間約20天)，在平價電價時間段，冰機進行蓄冰運行.此時由于蓄冰機回液溫度較高，蓄冰效率比正常，冰工況下效率高也有利于全蓄冰系統的運行.      (2)系統介紹      本系統采用蓄冰球蓄冷.蓄冰機制

5、冰循環只有乙二醉循環泵和蓄冰機.系統簡單.運行控制簡單.只要要求，冰機運行時即全負荷運行，運行效率高.      融冰循環由苗冷植乙二醉循環泵和板式換熱路組成乙二醉二次循環系統經過板式換熱器熱交換后將空調系統所據冷蓄轉移到循環水系統.冷凍水溫度由乙二醉二次循環系統流，控制.      該系統的最大優點是可以實現蓄冰機在任何時候運行均在最大負荷下高效運行.蓄冰機為單工況蓄冰不需要部分，冰系統中因雙工況制冷機進行工況轉換時要求的轉換時間.相應增加了t冰時間.   

6、60;  (3)制冰設備選擇      由于地鐵工程屬投資大使用年限長的地下工程如在建成后進行土建改擴建幾乎是不可能的.所以建筑設計時均按遠期規劃考慮.制冷設備在客流達到遠期時幾乎達到設備本身的服務年限.在分析冰蓄冷系統時按近期客流設計日典型車站逐時負荷及全日負荷為依據.      為了充分利用低谷價電蓄冰減小設備容量.在設備選型時要求夜間低谷電價階段(8小時)的蓄冰量完全滿足白天18小時所有時段空調系統運行所需的冷量。制冰機制冰容為:8653/8=1082kw.只有在空調季節的負荷高

7、峰段(20天).才需要蓄冰機在白天平價電時段全負荷進行蓄冰.3、運行策略      (1)設計日高峰負荷階段(20天)      系統所需全日負荷為13941 KWh時(約20天)蓄冰機需在谷價電時段共8個小時(蓄冰f 1082x8=8656KWh)及平價電時段5小時(蓄冰t5x1082=5410KWh)全負荷蓄冰運行(共計蓄冰8656+5410= 14066KWh所蓄冰量滿足全天空調系統全融冰運行所需冷量.此時有7小時是蓄冰系統及融冰系統同時而獨立的運行.谷價電時段蓄冰量轉移負荷比8656/1

8、4066=61.5%。      (2)空調季節的中期及后中期:60%的設計日高峰負荷8653KWh（約60天)      空調全日負荷在設計日高峰全日負荷的60%時系統所需冷量為8653KWh,蓄冰機運行時間為:8653/1082=8小時.也就是說蓄冰機在低谷價電運行所蓄8653KWh蓄冰量完全能滿足全天空調系統所蓄冷量。此時有兩小時是蓄冰和融冰同時進行.谷價電時段蓄冰量轉移負荷比8653/8653100%。      (3)空調季節的初期及后

9、期;30%設計日高峰全日負荷(約104天)    系統所豁全日負荷為2854KWh,蓄冰機運行時間只需2854/713=4就能滿足白天空調系統所需冷量.谷價電時段蓄冰量轉移負荷比100%。     4、系統特點      該系統具有以下特點:      冷卻水循環和冷凍水循環均為獨立系統與常規水冷空調系統差別小.      蓄冰循環和融冰循環相互聯系又彼此獨立相互聯系是因為兩個

10、循環通過蓄冰榴將兩個循環系統連通.同為乙二醇溶液.在蓄冰槽內匯合.相互獨立是因為兩個系統可以單獨運行互不干擾系統簡單可靠.      由于蓄冰與融冰循環各自獨立兩個系統可以同時運行，即蓄冰的同時又能融冰可以取代部分蓄冰的功能。      由于蓄冰與融冰循環各自獨立，兩個系統可以同時運行，此時由干蓄冰機回液溫度提高.蓄冰機運行效率提高了.      蓄冰系統可以在任何時間段啟動.不存在在部分蓄冰系統中出現的裕要給兩個系統相互轉換的時間.相應延長了蓄

11、冰時間2小時.      由干蓄冰與融冰循環各自獨立，該特點可以應對特殊天氣特別是攀熱天氣引起的空調負荷突然增加.此時只需啟動蓄冰循環即可.      由于蓄冰與融冰循環各自獨立.系統設備串聯少組成非常簡單.控制系統簡單有效.技術經濟比較      1、全蓄冰系枕與布分量冰系統、常規電制冷系統綜合經濟比極以典型車站(晚期高峰空調負荷為966kw.近期高峰空調負荷為875kw.包括小系統空調負荷)采用不同制冷模式進行綜合經濟比較: 

12、60;    部分蓄冰系統比常規制冷系統增加初投資約為132萬元運行費用節省10.885萬元.增加初投資的回收期132/10.885 12.13年靜態投資回收期約為12年.      全蓄冰系統比常規制冷系統增加初投資約為159.8萬元運行費用節省14.726萬元。增加初投資的回收期159.8/14,72610.85年靜態投資回收期約為11年.2、技術經濟性分析綜述      通俗地說冰蓄冷系統的本質是通過增加設備的初投資來減少日常運行的成本.我們的研究和分析是尋找

13、一個適當的蓄冰方式使該系統的初投資和運行成本的比例更為合理.      (1)技術優勢      全蓄冰技術方案雖然在投資較部分蓄冰方案略高11%  (26.7萬元/車站).但在前文全蓄冰系統的特點論述中表明該系統具有系統簡潔、運行穩定、兼有部分蓄冰方案功能，系統控制簡單可靠等明顯的技術優勢.      (2)長遠的經濟效益      冰蓄冷系統初投資的增加主要體現在蓄冰裝置部分的購置上

14、.但這部分的投資不能簡單地歸為初投資的增加，它的使用壽命較長.一般能達到50年以上.在常規電制冷的冷水機組達到使用壽命時它不搖要更換即減少二次投資的費用.      在以上我們論述的全蓄冰系統中制冰機組每年空調季節運行的總時間只達到常規電制冷系統冷水機組運行時間的50%左右.為部分蓄冰系統的雙工況冷水機組運行時間的30%左右.也就是說該全蓄冰系統的制冷機組的設備年限更長其它系統孺更換設備時.該系統的設備仍然能保證良好的運行狀況.      (3)潛在的經濟效益      高峰電力的不足將會隨著我國經濟的高速發展表現得更為突出峰谷電價比不可避免地將增大.也就是說如果在空調運行的回收期內電價比增加將會引起空調運行費用的大大減少.回收期也會相應減少.結論      綜上所述適用于地鐵工程的全蓄冰技術雖然一次性投