蓄能空調(diào)技術(shù)特別是冰蓄冷技術(shù),是我國電力需求側(cè)管理(DSM)行之有效的重要技術(shù)手段之一,各級政府和電力系統(tǒng)高度重視并不斷 推出優(yōu)惠政策,引導(dǎo)社會企、事業(yè)單位廣泛采用,指導(dǎo)用戶科學(xué)用電、合理用能,其最主要功能是實現(xiàn)電力移峰填谷,是一項利國利民的環(huán)保節(jié)能新技術(shù),具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
原理及特點
冰蓄冷空調(diào)技術(shù),是利用夜間電網(wǎng)低谷電力運轉(zhuǎn)制冷機(jī)制冷,并以冰的形式蓄存,在白天用電高峰時將冰融化提供空調(diào)用冷,從而達(dá)到轉(zhuǎn)移高峰電力負(fù)荷、提高電廠一次能源利用效率、降低空調(diào)運行費用和提高空調(diào)品質(zhì)的一項調(diào)荷節(jié)能技術(shù)。
冰蓄冷空調(diào)與常規(guī)空調(diào)相比,具有如下優(yōu)點:
●平衡電網(wǎng)峰谷荷,減緩電廠和輸配電設(shè)施的建設(shè)和投資
●減少制冷主機(jī)容量30~50%,降低空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)配電設(shè)施費
●合理利用電網(wǎng)峰谷電力差價,降低空調(diào)運行費用
●具有應(yīng)急冷源功能,空調(diào)可靠性提高
●冷量對全年負(fù)荷的適應(yīng)性好,能量利用率高
●可提供1~4 ℃冷凍水,實現(xiàn)大溫差供液、低溫送風(fēng)空調(diào),節(jié)省水、風(fēng)輸送系統(tǒng)的投資和能耗。
●能實現(xiàn)較低室內(nèi)空氣相對濕度,空調(diào)品質(zhì)提高
應(yīng)用條件
●在執(zhí)行峰谷電價且峰谷電價差較大的地區(qū),具有下列條件之一,經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較合理時,宜采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng):
●建筑物的冷負(fù)荷具有顯著的不均衡性,低谷電期間有條件利用閑置設(shè)備進(jìn)行制冷時;
●逐時負(fù)荷的峰谷差懸殊,使用常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)會導(dǎo)致裝機(jī)容量過大,且經(jīng)常處于部分負(fù)荷下運行時;
●空調(diào)負(fù)荷高峰與電網(wǎng)高峰時段重合,且在電網(wǎng)低谷時段空調(diào)負(fù)荷較?。?/p>
●有避峰限電要求或必須設(shè)置應(yīng)急冷源的場所;
●采用大溫差低溫供水或低溫送風(fēng)的空調(diào)工程;
●采用區(qū)域集中供冷的空調(diào)工程。
蓄冰模式
除一些特殊的工業(yè)空調(diào)系統(tǒng)以外,一般建筑用空調(diào)通常每天只需運行10小時左右,且空調(diào)負(fù)荷逐日、逐時不均勻。若采用常規(guī)空調(diào)系統(tǒng),制冷機(jī)組的制冷量須根據(jù)設(shè)計日尖峰負(fù)荷需求來確定。而采用冰蓄冷系統(tǒng),則有兩種蓄冰模式,即全量蓄冰與分量蓄冰。
全量蓄冰系統(tǒng)在設(shè)計日非低谷電時段不需開啟主機(jī)制冷,全日負(fù)荷由蓄冰裝置提供,如圖1。其優(yōu)點是能最大限度的轉(zhuǎn)移了電力高峰期的用電量,白天系統(tǒng)的用電容量 大大減少,全天融冰供冷運行成本低。其缺點是蓄冰容量、制冷主機(jī)及相應(yīng)設(shè)備容量較大,設(shè)備占地面積較大,初期投資較高;在絕大部分供冷期內(nèi),制冷主機(jī)與蓄 冰裝置都有富裕而閑置。
分量蓄冰系統(tǒng)在設(shè)計日非低谷電時段,負(fù)荷由制冷主機(jī)和蓄冰裝置共同提供,如圖2。與全量蓄冰相比, 該模式減少了蓄冰裝置及制冷主機(jī)的容量,初期投資減少,回收周期縮短,占地面積減少。其缺點是在全日負(fù)荷較大時,在非低谷電期間需開啟制冷主機(jī)制冷,與全 量蓄冰系統(tǒng)相比,運行費用相對較高。但隨著建筑物負(fù)荷的降低,分量蓄冰系統(tǒng)可以及時調(diào)整運行策略,盡量少開主機(jī),并逐步轉(zhuǎn)化到全量融冰模式運行,達(dá)到運行費用節(jié)省。
源牌蓄冰系統(tǒng)流程System schematic
冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)主要由制冷主機(jī)、蓄冰裝置、板式換熱器、乙二醇泵、冷凍水泵、冷卻水泵、定壓裝置、管路、閥門及自控系統(tǒng)組成。
選用源牌復(fù)合盤管蓄冰裝置,根據(jù)不同建筑空調(diào)負(fù)荷需求,可采用多樣的系統(tǒng)設(shè)計方法:串聯(lián)單循環(huán)主機(jī)上游內(nèi)融冰系統(tǒng)、串聯(lián)雙循環(huán)主機(jī)上游內(nèi)融冰系統(tǒng)、串聯(lián)主機(jī)上游外融冰系統(tǒng)。
串聯(lián)單循環(huán)主機(jī)上游內(nèi)融冰系統(tǒng)
串聯(lián)單循環(huán)主機(jī)上游內(nèi)融冰系統(tǒng)示意圖
適用場所:
第1類 夜間低谷電時段無供冷要求
第2類 夜間低谷電時段有一定負(fù)荷,其供冷由基載主機(jī)滿足。
串聯(lián)雙循環(huán)主機(jī)上游內(nèi)融冰系統(tǒng)
適用場所:
夜間低谷電時段有小部分供冷需求
串聯(lián)主機(jī)上游外融冰系統(tǒng)
適用場所:
大溫差、低溫供液系統(tǒng)和區(qū)域供冷系統(tǒng)
冰蓄冷系統(tǒng)運行策略
常用的冰蓄冷運行策略有三種:制冷機(jī)優(yōu)先、蓄冷裝置優(yōu)先、優(yōu)化控制。
制冷機(jī)優(yōu)先:設(shè)定制冷主機(jī)出口溫度,使其滿負(fù)荷運行,或限定制冷量運行,當(dāng)空調(diào)負(fù)荷超出制冷機(jī)制冷量時,調(diào)節(jié)蓄冷裝置的流量,以實現(xiàn)供水溫度的恒定。
蓄冷裝置優(yōu)先:設(shè)定蓄冷裝置的進(jìn)、出液流量 ,使其滿負(fù)荷運行或限定釋冷量運行;當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷超出釋冷量時,按設(shè)定的出口溫度開啟并運行制冷機(jī),以實現(xiàn)供水溫度的恒定。
優(yōu)化控制:根據(jù)預(yù)測的建筑物負(fù)荷、蓄冰裝置容量及特性、當(dāng)?shù)仉妰r結(jié)構(gòu)等參數(shù),運用優(yōu)化方法,得出各時刻制冷主機(jī)及蓄冰裝置應(yīng)分擔(dān)的負(fù)荷,指導(dǎo)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
源牌自控系統(tǒng)Control System
RUNPAQ冰蓄冷自控系統(tǒng)由硬件設(shè)備和控制軟件組成。
硬件設(shè)備包括PLC控制器、執(zhí)行器(電動閥門、變頻器、軟啟動器等)、傳感器(溫度、濕度、壓力、流量等)及上位機(jī)監(jiān)控操作站。
控制軟件包含PLC編程控制軟件、上位機(jī)組態(tài)運行軟件、遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件,以及源牌自主知識產(chǎn)權(quán)的SMART-ICE 優(yōu)化控制軟件。
源牌優(yōu)化控制 SMART-ICE
SMART-ICE 冰蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化控制方法是RUNPAQ公司針對冰蓄冷系統(tǒng)及其各子系統(tǒng)的核心控制方法的通稱,涵蓋了冰蓄冷系統(tǒng)中乙二醇子系統(tǒng)、冷凍水子系統(tǒng)以及冷卻水子 系統(tǒng)等相關(guān)的關(guān)鍵控制對象以及控制方法,是RUNPAQ多年蓄冰空調(diào)系統(tǒng)集成經(jīng)驗的結(jié)晶,體現(xiàn)了RUNPAQ靈活、精準(zhǔn)、和諧的環(huán)境控制理念。 SMART-ICE 系統(tǒng)的自動化水平高,管理效率高,能有效地降低冰蓄冷系統(tǒng)管理勞動強(qiáng)度。