在现代建筑的能源管理中,冰蓄冷系统因其高效节能的特性而受到广泛关注。本文将深入探讨冰蓄冷系统的收益、冷水机组的控制策略、载冷剂的选择、系统方案的对比以及控制策略的优劣,为工程设计提供参考。
1. 冰蓄冷系统的收益
电网负荷平衡:通过转移高峰电力需求,减少电网的峰谷差,提高发电效率。
减少新建电厂投资:降低对新增发电设施的需求,节约投资成本。
环境效益:减少环境污染,促进生态平衡。
经济效益:用户可通过节省运行费用、减少设备容量和初投资,以及利用政府优惠政策获得经济收益。
2. 冷水机组的控制策略
空调工况:主机根据负载大小调节容量,保持出口温度在设定值。
制冰工况:主机强制满载运行,直到冰槽充满或达到非制冰时段,如果系统设计得好,那么主机到了-5.6摄氏度时,整个蓄冷系统就正好完成制冰,从而主机可以一直满载运行。这里其实也给主机的配置也提供了一定的启示,但从冰蓄冷工况,机组是没必要做变频的。当然有时候对于离心机,如果空调工况下转速不够高,导致冰蓄冷工况可能发生喘振的话,那么就可能会采用变频机组。
3. 常用载冷剂的选择
冰点要求:根据系统的设计温度选择合适的载冷剂浓度。
毒性和环保性:丙烯乙二醇相对于乙烯乙二醇毒性更低,更适合对环境和健康要求较高的场合。
4. 常见冰蓄冷系统方案及设计注意事项
串联系统:结构简单,适用于小型项目,但泵的能耗相对较高。
并联系统:控制灵活,适用于大型项目,能有效降低泵的能耗。
系统平衡:确保主机与冰槽的容量和流量匹配,以达到最佳效率。
安全性:确保系统设计满足安全规范,特别是防冻和防腐处理。
5. 控制策略的比较:融冰优先与冷机优先
融冰优先:优先使用冰槽融冰满足负荷,减少主机运行时间,适用于电价高峰时段较长的地区。特点是出水温度较高,主机工作效率高;蓄冷装置利用率高;但控制较主机优先复杂。
冷机优先:优先启动主机,适用于电价高峰时段较短或主机效率较高的情况。特点是在部分负荷时,主机出水温度下降,效率降低;蓄冷装置利用率低,但整个系统控制简单。
部分图片及参考资料来源:特灵-冰蓄冷系统 中央空调节能系统设计指南(三)