**文化中心冰蓄冷中央空調系統方案（一期空調總負荷17658kW合5022冷噸，使用系數不同，尖鋒負荷13154kW合3741冷噸，一期方案配置——1臺1400kW、及1臺2800kW主機作為基載，2臺2800kW雙工況三級離心主機蓄冰，總裝機容量9800kW，蓄冷量8500冷噸時，采用埋地槽6只，二期增加1臺2800kW主機）目錄冰蓄冷原理及設計原則—————————————————2冰蓄冷原理————————————————————————2冰蓄冷設計原則——————————————————————3蓄冰模式選擇———————————————————————4蓄冰方式選擇———————————————————————5工程概況及設計選型——————————————————7工程概況—————————————————————————7設計依據—————————————————————————7系統設計方案、流程與運行控制策略說明———————————13冰蓄冷空調系統主要設備選型————————————————18蓄冰系統與常規系統設備配置表———————————————22系統運行方式及運行費用————————————————24（一）、冰蓄冷中央空調負荷運行方式及日運行費用計算———————24（二）、常規中央空調負荷運行方式及日運行費用——————————26（三）、冰蓄冷中央空調與常規中央空調年運行費用計算———————27經濟性分析比較表——————————————————28自動控制系統功能說明及設備清單————————————29冰蓄冷自動控制系統綜述——————————————————29冰蓄冷系統運轉模式————————————————————30現場控制PLC操作功能———————————————————32第一章冰蓄冷原理及設計原則一、冰蓄冷原理1、冰蓄冷中央空調的原理：冰蓄冷中央空調是指建筑物空調時間所需要冷量的部分或全部在非空調時間利用蓄冰介質的顯熱及其相變過程的潛熱遷移等特性，將能量以冰的形式蓄存起來，然后根據空調負荷要求釋放這些冷量，這樣在用電高峰時期就可以少開甚至不開主機。當空調使用時間與非空調時間和電網高峰和低谷同步時，就可以將電網高峰時間的空調用電量轉移至電網低谷時使用，達到節約電費的目的。在一般大樓中,空調系統用電量占總耗電量的35%--65%,而制冷主機的電耗在空調系統中又占65%--75%。在常規空調設計中，冷水主機及輔助設備容量均按尖峰負荷來選配，這不僅使空調系統的電力容量增大，而且使得主機等空調設備在絕大部分情況下均處于低效率的部分負荷狀態運行，顯得很不經濟。空調負荷的分布在一年之內極不均衡，尖峰負荷約占總運行時間的6％－8％，如果設計中能選擇與實際冷負荷相匹配的制冷機,而且讓其在絕大多數情況下高效運行,這對空調系統節能是十分有利的。冰蓄冷從系統構成上來說只是在常規空調系統的基礎上增加了一套蓄冷裝置，其它各部分在結構上與常規空調并無不同，它在使用范圍方面也與常規空調基本一致。2、冰蓄冷中央空調的意義：隨著社會的發展，中央空調在大中城市的普及率日漸增高。據統計，空調高峰時用電量達到城市用電負荷的25%-30%，加大了電網的峰谷用電差。冰蓄冷中央空調之所以得到各國政府和工程技術界的重視，正因為它對電網有卓越的移峰填谷功能，是電力需求側最有效的電能蓄存方法，全中國如果有300家3萬平米商場采用空調，則相當于建設了一座30萬千瓦的調峰電廠。冰蓄冷對于用戶還有以下的一些突出優點：1、空調的出水溫度低、制冷效果好，降溫速度快。2、空調環境相對濕度較低，空調品質提高，有利于防止中央空調綜合癥。3、空調系統智能化程度高，可根據外界溫度的變化自動調整冷量輸出，冷量的利用率高，節能效果明顯。4、空調系統全自動運行，空調自控系統與大樓的樓宇自控系統通過BA接口連接。可實現大樓空調系統的遠程維護，為業主解決后顧之憂。5、利用峰谷荷電價差，平衡電網負荷。減少空調年運行費。6、減少冷水機組容量，降低一次性投資。7、在主機出現故障或系統斷電的情況下，冰蓄冷相當于應急冷源，增強了系統的可靠性。8、當因為建筑功能變化或面積增加引起冷負荷增加時，只要增加冰槽內的冰球，即可滿足大樓新增冷量需要。9、冷凍水溫度可降低至1-4度，可以實現低溫送風，節省水、風輸送系統的投資和能耗。二、冰蓄冷設計原則1、經濟蓄冰系統設計須依據影響初期投資及運行成本的各種因素綜合考慮而確定，蓄冰空調系統中的蓄冰容量越大，初期投資越高，但可節約更多的運行成本，因而在方案設計時，須詳盡研究系統的電力增容投資、峰谷電價結構及設備初投資等資料，以期達到最佳的經濟效益，在降低初期投資的同時節約更多的運行成本，轉移更多的高峰用電量。2、完整可靠評價蓄冰系統品質的最重要的依據是系統的整體效能及運行穩定性。進行系統設計時，須結合蓄冰系統的運行特點，優選各種設備，以使系統配合完美，符合整體運行要求。同時各種配套設備也要求能經受長期穩定工作的考驗，減少對系統的維護，滿足壽命要求。3、有效地利用空間與常規空調系統相比，蓄冰裝置需占用較大的空間，由于美國CRYOGEL用于開式與閉式系統，故可以放置于冰槽、冰罐或地坑、閥基等其它各種可能的空間里，而冰槽、冰罐可放置于地面、屋頂或汽車道綠化帶下面，從而不占用有效空間。臺灣進口GEMINI盤管可以根據地下室的空間形狀定制蓄冰槽，適應不同用戶的需求。三、蓄冰模式選擇1、全量蓄冰模式主機在電力低谷期全負荷運行,制得所需要的全部冷量。在電力高峰與平峰期,主機不需要運行，所需冷負荷全部由融冰來滿足。優點：a.最大限度的轉移了電力高峰期的用電量，白天系統的用電容量小。b.白天全天通過融冰供冷，運行成本低。缺點：a.系統的蓄冰容量、制冷主機及及相應設備容量較大。b.系統的占地面積較大。c.系統的初期投資較高。2、負荷均衡的分量蓄冰模式主機在設計日均以滿負荷運行,在設計負荷日,當主機制冷量小于冷負荷量時,不足部分由融冰補充；主機在電力低谷期全負荷運行，制得所需要的全部冷量。優點：a.系統的蓄冰容量、制冷主機及相應設備容量較小。b.系統的占地面積較小。c.初期投資最小，回收周期短。缺點：a.僅轉移了電力高峰期的部分用電量，白天系統還需較大的配電容量。b.運行費用較全量蓄冰高。冰蓄冷相對于其它空調方式，各有優缺點，具體某一建筑物來說，是否適宜采用蓄冰空調，要根據實際情況來決定。一般我們可按實際情況統計出一天甚至一年的空調冷負荷，并按常規空調及蓄冰空調的設計要求確定不同的設備容量，而后根據當地電力部門頒布的峰谷差價與實際運行能耗，計算這兩種系統一次性綜合投資值與各自的運行費用，只要冰蓄冷系統多發生的一次投資在3-5年能予以回收，采用冰蓄冷系統就是適宜的。而對于一些超大型的建筑物，由于制冷設備綜合投資的減少要大于蓄冰裝置設備費，冰蓄冷就更能顯示其優越性了。本工程因場地原因推薦采用分量蓄冰模式。四、蓄冰方式選擇冰球1、冰球式蓄冰為內融冰，冰球材料為單一材料，不存在熱脹冷縮引起的縫隙，不容易破損，即便單個冰球破損，也不影響整個系統的使用效果，蓄冰系統維護簡單。2、冰球式系統融冰速度快，尤其在融冰后期，冰球內部水的對流可加速融冰。3、冰球式系統蓄冰槽壓降小，乙二醇溶液循環泵的功率很小，從而減少耗電。4、乙二醇用量較大，通常是盤管系統的3-5倍，投資較高。美國CRYOGEL蓄冰球美國CRYOGEL蓄冰球由于采用獨特的凹坑設計，冰球中幾乎沒有空氣，冰球可以懸浮在蓄冰槽的乙二醇溶液中，因而在整個結冰和融冰過程中，冰球球殼均可以自由運動，冰晶體在球內壁結冰后，由于球殼的運動冰晶不會附著在球殼內壁，而是脫離球殼懸浮在冰球上部，新的冰晶產生時不會有熱阻，整個結冰和融冰過程大部分時間是動態過程，冰球內的冰不是一個整塊冰，而是很多微小冰晶的動態堆積體，如同冰激凌，融化過程更快。*詳見融冰性能曲線冰盤管(Ice-on-coil)——有內循環的蓄冰盤管技術（DynamicIce）特點：1、冰盤管為外融冰，乙二醇溶液從管內流，冰在管外生成，融化時，乙二醇溶液從管內流動，將管外的冰融化，融冰速度穩定。2、在蓄冰過程中，通過專利設計的內循環泵，使盤管外的水循環流動，提高了傳熱效率，也使得盤管外的冰結得更均勻；3、GEMINI盤管為工廠制作，100%試壓，試壓175Psi（12.2kg/cm2），可現場制作蓄冰槽，尤其適合改造項目；4、GEMINI盤管與主鋼管為彈性連接，無硬性接頭，接頭部位不會老化，確保使用壽命長，故障率低，目前已經在臺灣使用時間超過16年，在臺灣有超過100家用戶，在大陸已經有10個用戶，目前所有用戶均正常使用。第二章工程概況及設計選型一、工程概況（1）、工程名稱：**文化中心冰蓄冷中央空調系統；（2）、地理位置：*****；（3）、建筑物類型：綜合樓（餐廳、商場、寫字樓、音樂廳等）綜合樓群；（4）、需要空調的總建筑面積：一期：152855m2；其中地上部分146587平方米，地下部分（商場）面積6268平方米，地上部分包括：音樂廳面積21090平方米，開放時間19:00～23:00，商場面積38823平方米，營業時間9:00～21:30，餐廳3823平方米，營業時間為正常就餐時間，寫字樓總面積82851平方米，開放時間9:00～17:30。（5）、空調運行情況：2006年氣象記錄33℃以上天數為15天（設計日負荷），30℃～33℃為56天（70%負荷日，按55天計算），25℃～30℃為50天（按過渡季節50%負荷日計算）；空調運行時間按照全年120天計算費用。二、設計依據（1）、同濟大學吳喜平教授等所編著的《蓄冷技術和蓄熱電鍋爐在空調中的應用》；（2）、空調逐時冷負荷計算如下：空調區域建筑面積m2空調負荷指標W//m2空調負荷kW商場部分地上38823地下62681205410.92音樂廳部分210902004218寫字樓部分82851907456.59餐廳部分3823150573.45二期（為寫字樓，商場、公寓，按按面積各1//3取值）寫字樓200000901800商場300001203600公寓1000060600則一期、二期各空調區域的冷負荷計算如下：（總累計計算冷負荷6758冷噸時）空調區域一期空調負荷kWW空調區域二期空調負荷kWW商場部分5410.92商場部分5410.92++3600音樂廳部分4218音樂廳部分3163.5寫字樓部分7456.59寫字樓部分7456.59++1800餐廳部分573.45餐廳部分573.45公寓部分公寓部分600一期合計17658.966二期合計23658.966（合6758冷噸）參考吳喜平教授著作中的逐時負荷系數，結合業主使用情況，取負荷系數如下：時段時間辦公/物業公寓（上班日）商場音樂廳餐廳0：00-1：00000.350001：00-2：00100.350002：00-3：00200.350003：00-4：00300.350004：00-5：00400.450005：00-6：00500.450006：00-7：00600.50007：00-8：00700.30008：00-9：00800.30009：00-10：00090.70.30.50010：00-111：00100.890.30.760011：00-122：00110.910.30.800.712：00-133：00120.860.30.8800.8613：00-144：00130.860.30.9400.9714：00-155：00140.890.30.9600.515：00-166：00151.00.3100.516：00-177：00161.00.30.9600.517：00-188：00170.30.30.850.60.8718：00-199：001800.70.80.80.8119：00-200：001900.70.640.90.7520：00-211：002000.50.50.90.6521：00-222：002100.50.20.80.4822：00-233：002200.3500.6023：00-244：002300.35000其中寫字樓空調使用時間：9:00～17:30公寓樓空調使用時間：全天（按上班日情況計算，假日與寫字樓負荷平衡）商場空調使用時間：9:00～21:30音樂廳空調使用時間：19:00～23:00餐廳空調使用時間：11:00～22:000則空調逐時冷負荷計算如下：全日逐時冷負荷計算表（不含二期60000平米部分）單位:kW時段辦公/物業公寓（上班日）商場音樂廳餐廳合計/kW0：00-1：000000001：00-2：000000002：00-3：000000003：00-4：000000004：00-5：000000005：00-6：000000006：00-7：000000007：00-8：000000008：00-9：000000009：00-10：00052200270500792510：00-111：00663604112001074911：00-122：0067850432904011151612：00-133：0064130476204931166713：00-144：0064130508605561205514：00-155：0066360519402871211815：00-16：00074570541102871315416：00-177：0074570519402871293817：00-188：002237045992531499986618：00-199：000043293374464816819：00-200：000034633796430768920：00-211：000027053796373687421：00-222：000010823374275473222：00-233：0000025310253123：00-244：00000000由于商場、辦公樓、餐廳、音樂廳使用系數不同，尖峰冷負荷出現的時間不同，導致尖鋒負荷由總冷負荷的17658kW（約5022冷噸）成為13154kW（約3741冷噸）。全日逐時冷負荷計算表（含二期60000平米部分）單位:kW時段辦公/物業公寓（上班日）商場音樂廳餐廳合計/kW0：00-1：0002100002101：00-2：0002100002102：00-3：0002100002103：00-4：0002100002104：00-5：0002700002705：00-6：0002700002706：00-7：0003000003007：00-8：0001800001808：00-9：0001800001809：00-10：00064801804505001116510：00-111：0082381806848001526711：00-122：008423180720904011621412：00-133：007961180793004931656313：00-144：007961180847005561716714：00-155：008238180865002871735615：00-16：0009257180901102871873416：00-177：009257180865002871837417：00-188：002777180765925314991364618：00-199：000420720933744641146819：00-200：000420576737964301041320：00-211：00030045053796373897421：00-222：00030018023374275575222：00-233：000210025310274123：00-244：000210000210可見，由于商場、辦公樓、餐廳、音樂廳的同時使用系數不同，尖峰冷負荷出現的時間不一樣，導致尖鋒負荷由總冷負荷的23658.96kW（合6758冷噸）成為18734kW（約5328冷噸）。則一期部分的空調逐時冷負荷如下：建筑物設計日逐時冷負荷分布表單位：RT時段逐時冷負荷時段逐時冷負荷0：00-1：00012：00-133：0033181：00-2：00013：00-144：0034292：00-3：00014：00-155：0034463：00-4：00015：00-166：0037414：00-5：00016：00-177：0036805：00-6：00017：00-188：0028066：00-7：00018：00-199：0023237：00-8：00019：00-200：0021878：00-9：00020：00-211：0019559：00-10：000225421：00-222：00134610：00-111：00305722：00-233：0072011：00-122：00327523：00-244：000合計37537全日總冷負荷37537冷噸時，其中高峰時間段總冷負荷13842冷噸時（RT-h）。空調負荷柱狀圖如下：包含二期部分的空調逐時冷負荷如下：建筑物設計日逐時冷負荷分布表單位：RT時段逐時冷負荷時段逐時冷負荷0：00-1：006012：00-13：00047111：00-2：006013：00-14：00048832：00-3：006014：00-15：00049363：00-4：006015：00-16：00053284：00-5：007716：00-17：00052265：00-6：007717：00-18：00038816：00-7：008518：00-19：00032627：00-8：005119：00-20：00029628：00-9：005120：00-21：00025529：00-10：000317621：00-22：000163610：00-11：000434222：00-23：00078011：00-12：000461123：00-24：00060合計52927全日總冷負荷52927冷噸時，其中高峰時間段總冷負荷18761冷噸時（RT-h）?？照{負荷柱狀圖如下：（3）、優惠分時工業電價政策為：時段時間電價/kW.h備注谷時段23:00~次日日7:000.27元常規空調按1.11元平時段7:00—8:000；11:00—18:000.498元常規空調按1.11元峰時段8:00—11:000；18:00—23:000.72元常規空調按1.11元（4）、方案優化的依據采用蓄冰轉移峰電節約運行費用的比例確定：在確定選用冰蓄冷系統后，采用蓄冰轉移峰電節約運行費用的量取決于峰谷電價本身的價格差，由于空調主機制冰工況下運行時蒸發器冷凍水出口溫度一般為-5.5℃，使得機組冷媒R-22蒸發溫度下降，導致制冷主機制冷能力和制冷能效比COP值下降。如下R-22冷媒壓縮制冷特性曲線示意圖所示：常規工況單位冷媒氣體的制冷能力為1-4，而蓄冰工況制冷量為1＇-4＇。等溫蒸發過程蒸發溫度344＇等溫蒸發過程蒸發溫度344＇焓值等溫線22℃1s2壓力液氣飽和線過冷冷媒液體區氣液混合區過熱氣體區13a1＇1s＇由于這是冷媒氣體的壓縮特性，各大主機生產廠家的制冷主機蓄冰工況下制冷能力下降的幅度基本相同，以特靈公司RTHDE3G3G3機組為例，機組在常規工況下制冷能力為1436千瓦（此時輸入功率257.8kW）,而冷凍液溫度在-5.0℃時，制冷能力僅為948千瓦（功率229.1kW），效率僅為常規工況下的4.138/5.57=74.28%，效率下降25%。從**市的峰谷電價時段劃分可知，夜間低谷電力0.27元/kWh蓄冰如果應用于其他時段，其他時段的電費必須高于0.27/74.28%=0.36348元/kWh，另外由于蓄冰和融冰過程中乙二醇溶液初級、次級泵的耗電，約占主機耗電的20%，實際上其他時段的電費必須高于0.36348×120%=0.436176元/kWh時，利用低谷蓄冰量才會節省運行費用，由電力政策可見，所蓄的冷量只能應盡可能用于峰段，用于平段則運行費用節省量較小，蓄冰系統投資不經濟。與當前0.72元/kWh的峰段電價差為：0.72-0.436=0.284元/kWh。即采用冰蓄冷轉移低谷電到峰段每千瓦時可節約0.284元，節省的比例為39.444%(=0.284/0.72)，但相對于常規商業用中央空調電價的1.1元，節省量更可觀。C、合理的蓄冰比例確定：從上兩點可以看出，設計蓄冰系統的并非蓄冰量越大運行費用越節省，但最大蓄冷量以滿足設計日高峰用電時段的總冷負荷為條件，即采用蓄冰量等于設計日高峰用電時段的總冷負荷時蓄冰系統的運行費用節省量最大，西安2006年氣象記錄33℃以上天數為15天（設計日負荷），30℃～33℃為56天（70%負荷日，按55天計算），25℃～30℃為50天（按過渡季節50%負荷日計算）；空調運行時間按照全年120天計算費用氣溫在25℃以下則可以直接引新風供冷。因此蓄冰量應該小于日間尖峰時間段總冷負荷的70%以下，同時蓄冰主機規格應該盡量增大到性能價格比更有優勢的機型，盡量減少主機臺數，從而降低采購、附件和安裝的成本，方便維護。根據以上原則，為最大限度提高蓄冰槽利用率，我們建議合理的蓄冰量應該是接近：日間高峰用電時段總冷負荷的70%以下，即13842×70%=9689.4冷噸時，同時蓄冰量應保證在設計日的削峰能力，可根據情況，在選擇能效比較高的主機和不增加主機臺數的情況下，盡量增大蓄冰量。三、系統設計方案、流程與運行控制策略說明：1、設計方案與設計日運行策略（不考慮二期）考慮最佳蓄冷量為9689.4冷噸時，主機制冰時制冷量為：9689.4÷8=1211.175冷噸，則常規工況時總的制冷量1211.175÷65%=1863冷噸。參考特靈公司（TRANE）樣本，采用性能價格比高的2臺特特靈公司生產的CVHG-780型（新型號，見特靈公司2006年2月份樣本）低溫雙工況機組作為雙工況主機，蒸發器采用25%乙二醇溶液，在標準空調工況（11.6℃、7℃）下制冷量為2742kW（780.0冷噸），輸入功率521kW；在制冰工況（-3.7℃，-6.7℃），制冷量為1758kW（500.0冷噸），輸入功率476.0kW，平均蓄冰工況制冷量530冷噸（按-5.0工況計算）；參考特靈公司（TRANE）樣本，選擇一臺基載機組CVHG-800，常規工況的制冷量為2812kW，輸入功率521kW，考慮到低谷時間段空調負荷較低，另選一臺制冷量為400冷噸的主機，型號RTHDE3G3G3，正式采購時選擇部分負荷效率較高的機組，以提高在低谷時間段的運行效率，機組標準工況下輸入功率260kW。則設計日運行策略如下：在9:00-17:00時段，以及夜間制冰時，雙工況主機處于滿負荷工作狀態，在9:00-次日22:00時段，兩臺基載主機處于滿負荷工作狀態，電機工作效率最高，這樣運轉機組能效比COP值最高。設計日系統運行策略分配表單位：冷噸時段逐時負荷基載機組直供雙工況機組直供蓄冰槽融冰雙工況機組蓄冰0:00~1:0000010601:00~2:0000010602:00~3:0000010603:00~4:0000010604:00~5:0000010605:00~6:0000010606:00~7:000000010607:00~8:000000008:00~9:00000009:00~10::00225412001054010:00~111:0030571200156029711:00~122:0032751200156051512:00~133:0033181200156055813:00~144:0034291200156066914:00~155:0034461200156068615:00~166:0037411200156098116:00~177:0036801200156092017:00~188:00262612001426018:00~199:0020831200883019:00~200:0019171200717020:00~211:0016851200485021:00~222:00110611060022:00~233:005405400023:00~244:00001060合計36157=SUM(ABOVE)160461548546268480（1）雙工況主機制冰模式（23:00-次日7:00）:最大額定蓄冰量為8480RTh。（2）雙工況主機+蓄冰槽融冰聯合供冷模式（9:00-17:00）（3）雙工況主機單獨供冷模式（9:00-10:00及17:00-21:00）2、設計方案與設計日運行策略（考慮二期）考慮二期需要新增加一臺基載機組CVHG-780，常規工況的制冷量為2812kW，輸入功率521kW。則增加二期建筑面積后的設計日運行策略如下：在9:00-17:00時段，以及夜間制冰時，雙工況主機處于滿負荷工作狀態，在9:00-次日22:00時段，兩臺基載主機處于滿負荷工作狀態，電機工作效率最高，這樣運轉機組能效比COP值最高。增加二期建筑面積后的設計日運行策略分配表如下：設計日系統運行策略分配表單位：冷噸時段逐時負荷基載機組直供雙工況機組直供蓄冰槽融冰雙工況機組蓄冰0:00~1:000606010601:00~2:000606010602:00~3:000606010603:00~4:000606010604:00~5:000777710605:00~6:000777710606:00~7:00085850010607:00~8:00051510010608:00~9:00051510009:00~10::00317620001176010:00~111:0043422000156078211:00~122:00461120001560105112:00~133:00471120001560115113:00~144:00488320001560132314:00~155:00493620001560137615:00~166:00532820001560176816:00~177:00522620001560166617:00~188:0038812000156032118:00~199:00326220001262019:00~200:0029622000962020:00~211:0025522000552021:00~222:001636163600022:00~233:0078078000023:00~244:0060601060合計52927270571643294389540（1）雙工況主機制冰模式（23:00-次日7:00）:最大額定蓄冰量為9540RTh。需要利用非設計日的低谷段或平段蓄冰，以滿足特殊負荷的需要。（2）雙工況主機+蓄冰槽融冰聯合供冷模式（9:00-18:00）（3）雙工況主機單獨供冷模式（9:00-10:00及18:00-21:00）3、蓄冰系統流程及運行控制說明（1）、冰蓄冷系統乙二醇溶液循環流程圖設計：考慮到需要選用基載制冷機組滿足夜間空調負荷，選用Cryogel公司的優化系統圖，同時兼備串聯和并聯系統圖的諸多優點。設備作動方式為：次級泵根據返回的乙二醇溶液溫度T2變頻控制（T2或是板式換熱器出口端冷凍水溫度），調節流向負荷側（板式換熱器側）的乙二醇溶液流量，直接跟蹤負荷需求；初級泵滿負荷運轉，泵與制冷主機一對一運轉；在初級和次級泵之間設置直通管，防止初級泵和次級泵之間的喘震，同時多余的流量可直接從直通管中循環到初級泵吸入端；連接蓄冰槽旁通管路和蓄冰槽管路的混流三通閥，PID（比例積分微分）調節進入負荷側的乙二醇溶液，使進入板式換熱器的乙二醇溶液溫度恒定T1，從而恒定流向空調末端的冷凍水的溫度?；d機組與蓄冰系統板式換熱器并聯運行。承壓系統需要膨脹控制箱（2）、冰蓄冷系統運行控制說明承壓系統需要膨脹控制箱上述系統圖優化運行工作原理說明如下：設計日運轉時，在在設計日尖峰峰負荷，系統統所有設備滿滿負荷運轉，當當負荷下降，T2反饋，次級泵變頻，進入負荷的流量減小，其余乙二醇溶液通過直通管進入制冷主機，主機旁通管路電磁閥關閉，進入主機的流量不變，制冷主機滿負荷運轉，進入蓄冰槽的溫度T3下降，由于T1始終恒定，進出蓄冰槽的溫差減小，融冰量減小，從而實現主機優先的設計日運轉。由于通常主機部分負荷特性曲線，特靈主機在100%負荷具有較高的能效比COP。由于全年大部分時間處于70%的部分負荷狀態，部分負荷運轉的效率直接影響系統運行費用，因此考慮在包括設計日在內的大部分季節，非設計日運轉仍然采用主機優先的運行方式。考慮到將來的電價政策的調整可能性，當低谷電價有利于利用蓄冰量滿足高電價負荷時。詳見：冰蓄冷系統運行費用計算（方案技術經濟分析）。四、冰蓄冷空調系系統主要設備備選型

1、雙工況主主機雙工況主機：參考考特靈公司（TRAANE）樣本，擇機組組型號為采用用性能價格比比高的2臺特靈公司生產產的CVHGG-780型雙工況主主機，單臺機機組性能參數數表如下表：：工況制冷量冷凍液溫度冷凍液流量冷卻水溫度冷卻水流量蒸發器壓降冷凝器壓降功率kW℃m3/h℃m3/hkPakPakW直供274211.6/7.00543.632/37554.4139.022521制冰1758-3.7/-6..7543.630/33.5554.4153.022476空調工況COP==2742/521=5..2629；制冰工況COP=17758/476=3..6932777COP下降至3..6932777/5.22629=770.1755%（詳見附件：主機電腦軟件件選型計算書書）基載主機1：型號號CVHG--800，常常規冷水機組1臺，性能參數表表如下表：工況制冷量冷凍水溫度冷凍水流量冷卻水溫度冷卻水流量蒸發器壓降冷凝器壓降功率kW℃m3/h℃m3/hkPakPakW常規281212/7483.66432/37573.2769925521標準空調工況COOP=28112/521=5..3973；基載主機2：型號號YSEAEEX45CKKE的雙螺桿式式冷水機組1臺，性能參數表表如下表：工況制冷量冷凍水溫度冷凍水流量冷卻水溫度冷卻水流量蒸發器壓降冷凝器壓降功率kW℃m3/h℃m3/hkPakPakW常規140612/7241.832/37286.559275260標準空調工況COOP=14006/260=5.4077；2、蓄冰單元——專專利設計的CCRYOGEEL蓄冰球，在在全球20多個國家家注冊發明專專利。Cryogel冰冰球是由高密密度HDPEE材料制成，其其表面設計成成有16個的凹坑坑，直徑為44英尺（1033mm）的球球體。在結冰冰過程中，冰冰球體積膨脹脹，凹處外凸凸成平滑圓型型球；在融冰冰過程中，每每個冰球又恢恢復到原來的的形狀。由于蓄冰球內部幾幾乎不含空氣氣，單位堆放放蓄冰量最大大，占用空間間較小。獨有的專利設計，采采用特殊高密密度聚乙烯材材料制成，換換熱性能最高高。Cryogel冰冰球獨有凹坑坑設計，在融融冰和制冰過過程中有更大大的換熱表面面積，20多年不斷斷改進的高密密度材料，使使Cryoggel冰球具具有極高傳熱熱速率，結冰冰融冰速度快快，從而可以以使用較少的的名義蓄冰量量達到需要的的額定蓄冰量量要求。乙二醇水溶液在球球外，單個球球破損不影響響整個系統運運轉，循環系系統設計簡單單，系統擴建建容易，蓄冰冰容量增加方方便。Cryogel冰冰球設計使用用壽命30年，最早早完成的蓄冰冰工程已經無無故障運行223年，其中中使用過233多年的蓄冰冰球的抗疲勞勞性能仍然與與原設計基本本相同。3、蓄冰裝置選型及及性能選型依據：由于在在融冰過程中中，一定的蓄蓄冰槽進出口口溫度條件下下，隨著剩余余蓄冷量（冰冰）的減小，蓄蓄冰裝置瞬時時可提供的冷冷量也減小，因因此在融冰末末期，為了保保證在規定時時段內的供冷冷，需要在蓄蓄冰槽中始終終保留一定的的冰（冷量），因因此實際蓄冰冰槽所蓄的冷冷量（名義蓄蓄冷量）將大大于每日需要要供的冷量（額額定蓄冷量）。為確定名義蓄冰量量，必須確定定融冰過程關關鍵時段。通通常最后一個個小時。CRYOGEL公公司采用經過過美國獨立實實驗室、法國國國家實驗室室、瑞士聯邦邦實驗室、里里昂地區實驗驗瑞典驗證的的蓄冰裝置性性能曲線設計計名義蓄冷量量、確定蓄冰冰槽規格等系系統設計參數數，該曲線所所包含的數據據已經包含在在CRYOGGEL公司的設計計計算軟件中中。通過計算軟件確定定融冰關鍵時時段，用以計計算合理的額額定蓄冷量為為276922kWh（合合7876冷噸噸時）。根據據CRYOGGEL設計選形計計算軟件，選選用6個內容積為為90m3的承壓蓄冰槽槽，總的額定定蓄冰量8480冷噸時,內置84m3的CRYOGGEL蓄冰球球，實際用量量按照運行時時實際的逐時時冷負荷調整整。單個蓄冰冰裝置性能參參數表如下：：蓄冰罐內容積（m3）槽體尺寸額定蓄冷容量（RTH）乙二醇總量(噸))運行壓力（MPa）壓降m90現場配置141411.0＜0.32.4蓄冰裝置的技術性性能描述：蓄冰球浮動在蓄冰冰槽中，在蓄蓄冰過程中，載載冷劑乙二醇醇溶液通過蓄蓄冰槽底部的的分配管，自自下而上流過過蓄冰球，由由頂部的蓄冰冰槽分配管收收集。特點是是：a、乙二醇溶液流過過的距離短，流流動均勻，換換熱效果好；；b、乙二醇溶液在蓄蓄冰槽內流過過的截面積大大，流速低，壓壓損可以減低低到最?。籧、蓄冰球在制冰過過程中可在乙乙二醇溶液流流體作用下輕輕微運動，強強化冰核結晶晶；d、不會形成流體短短路現象，導導致部分蓄冰冰球無法結冰冰或融化?？湛臻g利用率高高。4、冷卻塔及性能參數數選用廣州（上海）良良機牌的方形形低噪音冷卻卻塔，噪音值值52dBA，共1臺。型號臺數風機功率（kW）進出口水溫(℃)濕球溫度(℃)冷卻水量(m3/h)進出口壓頭(m)LRC-H-40001臺1137/32283503.8LRC-H-111252臺2237/32287523.85、板式換熱器選用瑞典進進口施瑞普換換熱器GX-1880型，2臺；介質25%乙二醇溶液液。單臺換熱量一次側二次側工作壓力進口出口壓降進口出口壓降1270RT5℃10℃120kPa12℃7℃130kPa1.0MPa6、冷卻水泵和乙二二醇溶液泵初級、次級乙二醇醇溶液泵：選選用丹麥格蘭蘭富（GRANDDFOS）NK、NB系列水泵，冷冷卻水泵、冷冷凍水泵選用用上海凱泉水水泵。（各種種型式的泵均均無備用泵）型號型號臺數流量m3/h揚程m功率kW冷卻水泵1KQL400/6650-755/448003275冷卻水泵2KQL300/3350-300/423002830冷凍水泵1NK250/4000-1100/4362538110冷凍水泵2NK150/3220-3322-45/4422323545初級乙二醇泵NK150-3115/330-300/434102030次級乙二醇泵NK150-3115/330-300/4341020307、乙二醇純溶液及及性能要求乙二醇溶液選用南南京揚子石化化產品，根據據蓄冰槽最大大乙二醇溶液液容積、蓄冰冰球堆放體積積、管道容積積系數、溶液液密度，經CRYOGGEL軟件公式計計算乙二醇純純溶液總重量量為：WT=（蓄冰槽最最大溶液容積積－蓄冰球堆堆放體積+蓄冰球堆放放體積×40%+乙二醇膨脹脹箱容積×40%）×蓄冰槽個數×管道容積系系數×濃度體積比×乙二醇溶液液密度≈11.0噸純溶液，7槽+管路共計約80噸噸乙二醇溶液液。三、蓄冰系統與常常規系統設備備配置表(注：主要設備報價價僅以我公司司了解的一般般市場價格為為依據，供甲甲方決策參考考):1、冰蓄冷系統設備備配置概況No.名稱型號規格數量功率總功率單價總價參考品牌kWkW萬元萬元1雙工況螺桿式低溫溫機組CVHG-7800蓄冰制冷量5300RT2臺5211042140280特靈2基載冷水機組1CVHG-8000制冷量800RTT1臺521521140140特靈3基載冷水機組2RTHDE3G33G3制冷量400RTT1臺26026070.070.0特靈4冷卻水泵1KQL400/6650-755/44臺752255.020.0凱泉5冷卻水泵2KQL300/3350-300/42臺30301.53.0凱泉6冷凍水泵1NK250/4000-1100/43臺1102208.024.0格蘭富7冷凍水泵2NK150/3220-3322-45/442臺45456.012.0格蘭富8初級乙二醇泵NK150-3115/3300-30/443臺30605.015.0格蘭富9次級乙二醇泵NK150-3115/3300-30/443臺30605.015.0格蘭富10冷卻塔1LRC-H-4000低噪音1臺11116.06.0良機11冷卻塔2LRC-H-11125低噪音型3臺226612.036.0良機12蓄冰球總內容積560立立方米，總額定蓄冷量8500冷噸時1套/6臺00320320.0美國CRYOGEL13板式換熱器換熱量1270RRT，冷側10.0/5度2臺0039.078.0施瑞普14乙二醇純溶液CRYOGEL處處理80T000.8064.0國產15自動控制系統PLC+標準配置置1套0059.059.0西門子設備總價合計=SUM(ABOVE)2540=SUM(ABOVE)1142注1：需要預留二期蓄蓄冰槽位置。注2：總配電量=SUM(ABOVE)25400kW。注3：增加乙二醇管道道費用。常規空調按照考慮慮二期的配置置：滿足尖峰峰負荷37441冷噸。常規空調系統設備備配置（選擇擇一臺常規基基載主機滿足足夜間低谷時時間段冷負荷荷）(注：主要設備報價價僅以我公司司了解的一般般市場價格為為依據，供甲甲方決策參考考):No.名稱型號規格數量功率總功率單價總價參考品牌kWkW萬元萬元1冷水機組1CVHG-8000制冷量800RTT5臺5212605140700特靈2冷卻水泵1KQL400/6650-755/46臺753755.030.0凱泉3冷卻塔1LRC-H-11125低噪音型5臺2211012.060.0良機4冷凍水泵1NK250/4000-90/46臺904507.042.0格蘭富5自動控制系統PLC+標準配置置1套0050.050.0西門子設備總價格合計=SUM(ABOVE)3540=SUM(ABOVE)882注1：增加2套冷卻水水管道費用，與與乙二醇管道道費用持平。注2：總配電量=SUM(ABOVE)35440kW。第四章、系統運行行方式及運行行費用（理論論計算）（一）冰蓄冷中央央空調系統運運行狀況與運運行費用計算算1、設計日（1000%設計負荷日日）運行狀況況與運行費用用①、設計日（1000%設計負荷日日）運行策略略分布圖②、設計日（1000%設計負荷日日）運行方式式說明常規基載機組全天天14小時開機機，雙工況主主機與蓄冷裝裝置以3種工作模式式運行：（1）雙工況主機制冰冰模式（23:00-次日7:00）:最大額定蓄蓄冰量為8480RTh。（2）雙工況主機++蓄冰槽融冰冰聯合供冷模模式（9:00-177:00）（3）雙工況主機單獨獨供冷模式（9:00-100:00及17:00-211:00）③、設計日（1000%設計負荷日日）負荷分配配與設備運行行狀況及運行行費用*主機根據制冷量按按滿負荷下的的功率折算為為部分負荷下下的功率，次次級乙二醇泵泵變頻。負荷（kW）用電量（KW）電價((元/kWh))運行費用(元)時段逐時負荷主機模式主機冷卻塔冷卻水泵乙二醇泵冷凍水泵功率合合計基載雙工況融冰蓄冰基載雙工況基載制冰基載制冰初級次級00-010010600952.00.0440150600.0012060.27032601-020010600952.00.0440150600.0012060.27032602-030010600952.00.0440150600.0012060.27032603-040010600952.00.0440150600.0012060.27032604-050010600952.00.0440150600.0012060.27032605-060010600952.00.0440150600.0012060.27032606-07000010600952.00.0440150600.0012060.27032607-080000000.00.000000.0000.498008-09000000.00.000000.0000.720009-102254120010540781686.433.0441051506020.540522850.720164510-113057120015602977811016.033.0441051506036.140526300.720189411-123275120015605157811016.033.0441051506040.440526340.498131212-133318120015605587811016.033.0441051506041.240526350.498131213-143429120015606697811016.033.0441051506043.440526370.498131314-153446120015606867811016.033.0441051506043.740526380.498131415-163741120015609817811016.033.0441051506049.540526430.498131616-173680120015609207811016.033.0441051506048.340526420.498131617-18280612001560467811016.033.0441051506031.340526250.720189018-1923231200011237810.033.0010506021.940514060.720101219-202187120009877810.033.0010506019.240514030.720101020-211955120007557810.033.0010506014.740513990.720100721-22134680005465210.022.007506017.31558500.72061222-23720720004690.022.0075000.01106760.72048723-24001060952.00.000000.009520.270257合計3753715920135348083848019977設計日全日機房設設備總運行費費用為：199977元。注：實際主機、水水泵的運行功功率將小于額額定功率，此此計算過程僅僅供參考。（二）常規空調系系統運行狀況況與運行費用用計算1、設計日（1000%設計負荷日日）負荷分配配與設備運行行狀況及運行行費用負荷（kW）用電量(kW)時段逐時負荷主機冷卻塔冷卻水泵冷凍水泵功率合計電價(元/度)費用(元)00-010000001.10001-020000001.10002-030000001.10003-040000001.10004-050000001.10005-060000001.10006-070000001.10007-080000001.10008-090000001.10009-102254146866.022540521641.10238010-113057199188.030040527841.10306211-1232752133110.037540530231.10332512-1333182161110.037540530511.10335613-1434292233110.037540531231.10343514-1534462244110.037540531341.10344815-1637412436110.037540533261.10365916-1736802397110.037540532871.10361517-182806182788.030040526201.10288218-192323151366.022540522091.10243019-202187142466.022540521201.10233220-211955127366.022540519691.10216621-22134687744.015015512261.10134822-2372046922.0751106761.1074323-240000001.100合計375373471238183設計日全日機房設設備總運行費費用為：388183元。注：實際主機、水水泵的運行功功率將小于額額定功率，此此計算過程僅僅供參考。（三）冰蓄冷空調調系統與常規規空調系統年年運行費用計計算2006年氣象記記錄33℃以上天數為15天（設計日日負荷），30℃～33℃為56天（70%負荷日，按55天計算），225℃～30℃為50天（按過渡季季節50%負荷日計算算）；空調運運行時間按照照全年1200天計算費用用。氣溫在25℃以下則可以以直接引新風風供冷。1、冰蓄冷空調年運運行費用：取年負荷系系數0.719977元×1120天×0.70=1678068元元（167.8萬元）實際采用冰蓄冷在在部分負荷日日運行費用相相對更節省。2、常規空調年運行行費用：取年負荷系系數0.738183元×1120天×0.700=3207372元元（320.7萬元）3、運行費用節約：3207372--16780068=15293304元（152.9萬元）注：本計算過程沒沒有考慮在低低谷電時期空空調末端設備備運行費用，根根據電力政策策，冰蓄冷中中央空調電價價政策對空調調末端設備同同樣適用。對對夜間及平段段使用空調的的場所的空調調末端，由于于在夜間時仍仍然處于滿功功率工作狀態態，適用低谷谷電價后將大大大節省運行行費用。第四章、經濟性分分析比較表1、經濟性分析比較較常規空調方案冰蓄冷空調方案增加量說明尖峰負荷(RRT)37413741※蓄冰方案同樣滿足足二期42883冷噸的尖尖峰負荷需求求全日總冷負荷(RTh))3753737537※蓄冰方案滿足增加加二期面積后后全日總冷負負荷465556冷噸時制冷容量(RRT)28003741-941裝機容量(kkW)28004000-1200轉移高峰用電額定蓄冷量(冷噸時)8500機房設備電功率(kW)=SUM(ABOVE)35402540-1000功率因數取0.885機房設備配電容量量(kVAA)40003000-1000初投資(萬元)設備總價=SUM(ABOVE)8821142+260配電費12090-30配電費300元//KVA合計10021232+230年運行費(萬元)自動化程度低可無人值守耗電費320.7167.8-152.9按每年120天計計算相對增加初投資((萬元)230含配電費用節約相對運行費用節省省(萬元)152.9預計投資回收年限限（年）少于2年=170/1312、由上述的分析可可以看出：（1）采用冰蓄冷機房房系統時，冰冰蓄冷系統初初投資要比常常規機組系統統增加230萬元，年運行費用用節省1522.9萬元，投投資回收年限限少于2年。（2）由于空調末端風風機盤管及新新風機組系統統也同時享受受低于商業電電價的峰谷電電價政策，在在低谷時間運運行也會節省省費用，實際際總運行費用用節省的量將將大于上述數數值，投資回回收年限更短短。（3）相對于常規空調調系統，冰蓄蓄冷系統裝機機容量更小，可節省配電設施費。（4）冰蓄冷中央空調調節能、減少少環境污染，有有明顯的社會會效益，代表表著當今世界界中央空調的的先進水平，成成為今后大中中型中央空調調發展的方向向。第五章、自動控制制系統功能說說明一、冰蓄冷自動控控制系統綜述述本工程的自控系統統由PLC現場控制系系統、電動閥閥、傳感檢測測器件、系統統配電柜、系系統軟件等部部分組成。系系統結構圖如如下所示：（本本次投標不包包含上位機）PLC控制軟件為為CRYOGGEL公司的控制制程序，該程序為美美國西門子公公司與CRYOGGEL公司聯合開開發，已經在在美國的200多個工程中中得到應用，直直接輸入后調調整。也加入入上位機。現場控制機采用PPLC可編程程控制器或DDDC直接數數字控制器控控制，進行系系統控制、參參數設置、數數據顯示，確確保實現系統統的參數化，實實現系統的智智能化運行。本系統中的核心控控制部分與機機電執行裝置置采用國際著著名品牌（西西門子、江森森、霍尼韋爾爾）的配置。蓄能系統控制具體體功能如下：：⑴控制系統通過對主主機、蓄熱鍋鍋爐、蓄冰裝裝置、板式換換熱器、泵、冷冷卻塔、系統統管路調節閥閥進行控制，調調整蓄冷系統統各應用工況況的運行模式式，在最經濟濟的情況下給給末端提供穩穩定的供水溫溫度。⑵根據季節和機組運運行情況，自自控系統具備備所有工況的的轉換功能。⑶控制、監測范圍：：a、制冷主機、泵、冷冷卻塔啟停、狀狀態、故障報報警；b、總供/回水管溫溫度顯示與控控制；c、蓄冰裝置及蓄熱熱水箱進出口口溫度、顯示示與控制；d、蓄冰量、余冰量量、乙二醇流流量、瞬時釋釋冷速度、蓄蓄冷速度等標標準規定參數數的顯示；e、電動閥開關、調調節顯示；f、備用水泵選擇功功能；g、各時段用電量及及電費自動記記錄；h、空調冷負荷以及及室外溫濕度度監測；i、可選的功能（包包括樓宇智能能化系統接口口及接口轉換換程序）。⑷控制系統對一重要要的參數進行行記錄保存，并并將空調的實實際運行日負負荷通過報表表或曲線圖的的方式記錄，可可以查詢到某某一段時間內內的歷史數據據值，供使用用者進行了解解、分析，而而且所有的監監測數據可進進行打印。⑸控制系統配置靈活活的手動/自動轉換功功能?，F場控控制柜可手動動控制所有設設備的啟停。⑹可根據負荷變化情情況調整運行行策略，進行行系統的優化化控制，最大大限度發揮蓄蓄冷系統轉移移高峰負荷的的能力，以最最大限度節省省運行費用。⑺具備無人值守功能能、節假日特特別控制功能能。⑻制系統可通過電話話線或局域網網絡，對本工工程的蓄冷、蓄蓄熱與生活熱熱水系統進行行遠程監控（可可選的功能）。二、冰蓄冷系統運運轉模式蓄冷系統按空調供供回水溫度66℃/12.5℃設計，可以以通過不同閥閥門的開、關關或調節來實實現以下4種不同的運運行模式：雙工況主機制冰模模式雙工況主機+蓄冰冰裝置聯合供供冷模式雙工況主機單獨供供冷模式融冰單獨供冷模式式其運行原理見冰蓄蓄冷空調系統統原理圖。（見見附件）三、現場控制PLLC操作功能3.1手動/自動動選擇功能·系統可以根據用戶戶的需要，選選擇手動或者者自動運行模模式；·當系統選擇手動運運行模式時，系系統還可以根根據用戶的需需要進行硬手手動和軟手動動的運行方式式；·通過對觸摸屏控制制鍵操作，根根據需求選擇擇供冷或采暖暖及生活熱水水方式，在軟軟手動操作功功能，通過觸觸摸按鈕，可可手動進行制制冷主機的開開/停、冷凍水水泵、冷卻水水泵、風機、乙乙二醇溶液泵泵操作；·通過對控制柜上的的相關按鈕進進行操作，可可進入硬手動動操作功能，通通過按鈕，可可手動進行制制冷主機的開開/停、冷凍水水泵、冷卻水水泵、風機、乙乙二醇溶液泵泵控制。·在取得相關的授權權后，可以通通過人機對話話界面對控制制系統進行自自動操作，根根據所設定好好的運行參數數對系統的不不同運行模式式的自動運行行及模式轉換換；3.2系統運行行模式選擇功功能·系統可以根據歷史史記錄、負荷荷數據、用戶戶預先設定（含含日期、時間間、和其它約約束條件等）等等自動選擇系系統的工作模模式；·系統也可以接受用用戶的手動運運行模式；·現場控制機中提供供的主要四種種運行模式為為：主機制冷模式主機與蓄冰裝置聯聯合供冷模式式融冰單獨供冷模式式主機單獨供冷模式式·在雙工況制冷主機機單獨制冰運運行模式中，制制冷主機為滿滿負荷工作，系系統并且能夠夠根據其采集集的溫度參數數自動判斷過過程蓄冰的完完成?！ぶ评渲鳈C供冷與制制冰裝置聯合合供冷運行模模式下，一方方面要確保制制冷主機的正正常供冷，另另一方面也要要確保制冰裝裝置供冷的正正常運行，以以達到系統設設計標準要求求；·系統單獨融冰供冷冷模式下運行行時，系統能能夠根據所采采集的溫度參參數準確調節節放冷速度，并并且在確保系系統正常運行行的前提下，盡盡量滿足系統統的負荷變化化，·制冷主機單獨供冷冷模式運行時時，與常規空空調的控制完完全一樣。3.3全自動運運行功能·本系統可以通過定定時功能設置置，使系統完完全按照用戶戶設定的參數數進行運行；；·系統可以按照設定定系統參數和和控制模式自自動運行，從從而實現系統統的無人值守守；·系統在選擇參數后后將完全由下下位機進行控控制；3.4實時數據顯顯示以及歷史史趨勢圖形·重要運行參數系統統負荷、儲冰冰量、融冰量量可以在觸摸摸屏上生成歷歷史趨勢圖形形進行顯示；；·所有的監測、控制制數據可以進進行打印；·實時顯示所有的當當前數據。3.5節假日節節能運行模式式·系統可以通過下位位機觸摸屏進進行節假日、特特別工作日的的預先設定；；·