一、前言
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高。中央空調(diào)的應(yīng)用越來越廣泛,其耗電量也越來越大,一些大中城市中央空調(diào)用電量已占其高峰用電量的20%以上,使得電力系統(tǒng)峰谷負(fù)荷差加大,電網(wǎng)負(fù)荷率下降,電網(wǎng)不得不實(shí)行拉閘限電,嚴(yán)重制約著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),對人們正常的生活帶來不少影響。解決該問題的有效辦法之一是應(yīng)用于蓄冷技術(shù),將空調(diào)用電從白天高峰期轉(zhuǎn)移到夜間低谷期,均衡城市電網(wǎng)負(fù)荷,達(dá)到多峰填谷的目的。
蓄冷技術(shù)的原理,簡而言之,是利用夜間電網(wǎng)多余的谷荷電力繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)制冷機(jī)制冷,并以冰(水)的形式儲(chǔ)存起來,在白天用電高峰時(shí)將冰融化提供空調(diào)服務(wù),從而避免中央空調(diào)爭用高峰電力,最常用的蓄冷方式主要有兩大類:冰蓄冷和水蓄冷。
二、適合蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的條件
制冷以電為驅(qū)動(dòng)能源的空調(diào)工程,符合下列條件之一,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí),宜采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。
執(zhí)行峰谷電價(jià),且差價(jià)較大的地區(qū)
非全日制空調(diào)工程或間歇使用且時(shí)間較短的空調(diào)工程
空調(diào)負(fù)荷峰谷懸殊且在電力低谷時(shí)段負(fù)荷較小的連續(xù)空調(diào)工程
無電力增容條件或限制增容的空調(diào)工程
某一時(shí)段限制空調(diào)制冷用電的空調(diào)工程
要求部分時(shí)段備用(應(yīng)急)冷源的的空調(diào)工程
要求供應(yīng)低溫冷水或采用低溫送風(fēng)的空調(diào)工程
區(qū)域性集中供呤的空調(diào)工程
三、蓄冷方式(介質(zhì))的選用
1.水蓄冷:利用水溫變化儲(chǔ)存的顯熱量[4.184kJ/(kg.℃)],為顯熱式蓄冷,一般蓄冷溫度為4~6℃,蓄冷溫差為5~10℃;單位蓄冷能力低[5.8~11.6(kW.h)/m3]。蓄冷體積大,制冷機(jī)蓄冷時(shí)效率衰減??;適宜現(xiàn)有工程的改造、規(guī)模較小或有其可利用水池的工程。
2.冰蓄冷:利用冰的相變潛熱儲(chǔ)存冷量(335kJ/kg),為潛熱式蓄冷。單位蓄冷能力高[40~80(kW·h)/m3].蓄冷體積小,可提供較低的空調(diào)供水溫度,制冷機(jī)蓄冷時(shí)效率衰減大;適宜規(guī)模大及區(qū)域供冷的工程。
2.3共晶鹽蓄冷:無機(jī)鹽與水的混合物,單位蓄冷能力約為20.8(kW.h)/m3。制冷機(jī)可按空調(diào)運(yùn)行工況運(yùn)行,效率高;運(yùn)行費(fèi)用低,初投資高。
四、蓄冷負(fù)荷范圍的選用
1. 全蓄冷:在電網(wǎng)高峰時(shí)段內(nèi),蓄冷設(shè)備提供全部的空調(diào)負(fù)荷。運(yùn)行費(fèi)用低,設(shè)備投資高,適宜短時(shí)段空調(diào)或限制制冷用電負(fù)荷的空調(diào)工程。
2. 部分蓄冷:在電網(wǎng)高峰時(shí)段內(nèi),蓄冷設(shè)備提供部分的空調(diào)負(fù)荷。設(shè)備投資低,能充分發(fā)揮所有設(shè)備能力,宜優(yōu)先采用。
五、蓄冰裝置的選用
1. 盤管式蓄冰裝置
(1)鋼制蛇形盤管,連續(xù)卷焊(或無縫鋼管焊接)而成的立置蛇形盤管,外表面熱鍍鋅,管外徑26.67mm,冰層厚度為25~30mm.可內(nèi)融冰也可外融冰:取冷均勻,溫度穩(wěn)定。
(2)鋼制橢圓截面蛇形盤管,連續(xù)卷焊而成的立置橢圓截面蛇形盤管外表面熱鍍鋅,冰層厚度為25mm.可內(nèi)融冰也可外融冰;取冷均勻,溫度穩(wěn)定。
(3)聚乙烯管圓形盤管一盤管為,外徑分別為16mm和19mm,冰層厚度為12.7mm。為內(nèi)融冰方式,并做成整體式蓄冰筒。
(4)耐高溫的石蠟脂噴射成型U形盤管,每片盤管由200根外徑為6.35mm的中空管組成。管兩端與直徑50mm的集管相聯(lián)。冰層厚度為10mm,管徑很細(xì),載冷劑系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)過濾措施。
2. 封裝式蓄冰裝置
(1)將蓄冷介質(zhì)封裝在球形或板形小容器內(nèi),并將許多蓄冷小容器密集地放置在密封罐或開式槽體內(nèi)。載冷劑在小容器外流動(dòng),將其中蓄冷介質(zhì)凍結(jié)或融化。運(yùn)行可拿,單位取冷率高,流動(dòng)阻力小,載冷劑充注量大。
(2)冰球一硬質(zhì)塑料制成空心球,壁厚1.5mm,直徑98mm.封裝球內(nèi)充水(91%),水在其中凍結(jié)蓄冷.單位蓄冷量56(kW·h)/m3,閉式系統(tǒng)膨脹量3%。
(3)凹面冰球一硬質(zhì)塑料制成空心球,球體外徑103mm,在表面壓制16個(gè)凹坑,凹坑直徑25mm.封裝球內(nèi)充水率高,水在其中凍結(jié)蓄冷,凹坑可變形,減少內(nèi)壓、增加換熱。單位蓄冷量52~58(kW·h)/m3。
(4)蕊芯冰球一為增強(qiáng)換熱和配重,在冰球兩側(cè)設(shè)置中空金屬蕊芯。
(5)冰板-由高密度聚乙烯制成815×304(或90)×44.5(mm)中空冰板,板中充注去離子水,冰板有次序地放置在臥式圓形密封罐內(nèi),制冷劑在板外流動(dòng)換熱。
3. 動(dòng)態(tài)蓄冰裝置
(1)冰晶式一將低濃度載冷劑經(jīng)制冰機(jī)冷卻至凍結(jié)點(diǎn)溫度以下,產(chǎn)生細(xì)?。ㄖ睆?00um)均勻的冰晶,與載冷劑形成泥漿狀的冰水混合物,儲(chǔ)存在蓄冷槽內(nèi)。融冰速率高,供冷溫度低(0~1℃),制冷與供冷可同時(shí)進(jìn)行。
(2)冰片滑落式一在制冷機(jī)的板式蒸發(fā)器上淋水,其表面不斷凍結(jié)薄冰片,然后滑落至蓄冰槽內(nèi)儲(chǔ)存冷量。融冰速率高,供冷溫度低(1~1.5℃),制冷與供冷可同時(shí)進(jìn)行。
六、制冰設(shè)備的選型
1. 雙工況制冷主機(jī)
(1)蓄冷系統(tǒng)的制冷機(jī)是在制冷工況和制冰工況下運(yùn)行,應(yīng)兼顧這兩種工況都能達(dá)到高能效比的制冷機(jī)。
(2)各類機(jī)型的制冰溫度
螺桿式制冷機(jī)可達(dá)到較低的制冰溫度,一般-5.5~-7℃
多級(jí)壓縮高心式制冷機(jī)兩種工況性能較好,制冰溫度一般為-4~-6.5℃
單級(jí)離心式制冷機(jī)不易達(dá)到較低的制冰溫度,一般在4~-3℃
活塞式制冷機(jī)可達(dá)到較低的制冰溫度,一般-5.5~-8℃,但容量較小。
制冰量:制冷機(jī)在制冰工況的產(chǎn)冷量小于空調(diào)工況制冷量。在其他參數(shù)不變時(shí),一般蒸發(fā)溫度每降低1℃,產(chǎn)生冷量會(huì)減少2%~3%;設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)備性能參數(shù)確定。
冷凝溫度:每降低1℃,產(chǎn)冷量可提高1.5%,風(fēng)冷系統(tǒng)按當(dāng)?shù)刂饡r(shí)干球溫度計(jì)算;水冷系統(tǒng),白天宜按進(jìn)水溫度32℃,夜間蓄冷工況可按進(jìn)水溫度30℃考慮,或根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐黹g實(shí)際氣象統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算冷卻塔出水溫度。
七、融冰方式的選用
盤管式蓄冷設(shè)備是由浸在冰槽中的盤管構(gòu)成換熱表面。在蓄冷時(shí),載冷劑在盤管內(nèi)循環(huán),吸收水的熱量,在盤管外表面形成冰層。而取冷方式有兩種。
1、外融冰:冰槽內(nèi)水參與空調(diào)水循環(huán)或換熱,冰層由外向內(nèi)融化。供水溫度1~3℃采用壓縮空氣加強(qiáng)冰水換熱。適宜大型區(qū)域供冷和低溫送風(fēng)工程。
(1)示意圖
(2)外融冰優(yōu)缺點(diǎn)
【優(yōu)點(diǎn)】
穩(wěn)定的1℃冷凍水出口溫度
融冰速度快
冷凍水循環(huán)不需要通過乙二醇
【缺點(diǎn)】
融冰不穩(wěn)定需要增加控制部件
大項(xiàng)目需用電動(dòng)閥控制乙二醇的流量
開式系統(tǒng)-必要時(shí)需增加板換
冰量檢測困難
體積更大,不合適整裝式蓄冰設(shè)備
(3)外融冰冰槽出口溫度曲線
(4)冰槽布置
(5)空氣管路
空氣分配管路應(yīng)預(yù)先加工安裝完成。
采用PVC40管材。
根據(jù)不同的型號(hào),設(shè)計(jì)布置直徑2.38mm的孔洞。
出廠前,PVC氣管應(yīng)已安裝在外融冰盤管下面的框架上。
(6)氣動(dòng)攪拌
提高換熱效率,使得融冰速率增加,且出水溫度更低。
減少溫度梯度差異,促進(jìn)制冰和融冰。
制冰期間只在初期開啟,融冰過程全程使用。
(7)空氣泵組
空氣泵組包括電機(jī)、傳動(dòng)裝置、進(jìn)出口消音器、過濾網(wǎng)、出口壓力表、安全泄壓裝置等。
根據(jù)不同的蓄冰池和外融冰盤管來計(jì)算空氣量和出口壓力。
(8)池內(nèi)冰水管設(shè)計(jì)
冰水管垂直出水部分應(yīng)覆蓋盤管總高度的80%。
冰水管布置要均勻,使冰水充分沖刷冰層。
孔洞出水速度不宜>1.5m/s。
避免融冰死角。
2、內(nèi)融冰:空調(diào)水換熱的載冷劑在盤管內(nèi)循環(huán),冰層由內(nèi)向外融化,冰槽內(nèi)水為靜態(tài)。載冷劑送冷溫度2~5℃。適宜單體建筑的常溫及低溫送風(fēng)工程。
(1)示意圖
(2)內(nèi)融冰優(yōu)缺點(diǎn)
【優(yōu)點(diǎn)】
閉式循環(huán)回路,控制系統(tǒng)簡單可靠,易于實(shí)現(xiàn)
融冰均勻,技術(shù)可靠,應(yīng)用最廣
檢測冰量方便,節(jié)省占地,整裝式或水泥槽
【缺點(diǎn)】
融冰速率不快,不適用特殊項(xiàng)目
出口溫度一般3℃~4℃
(3)內(nèi)融冰冰槽出口溫度曲線
(4)蓄冰量傳感器工作原理
3、內(nèi)外冰與外融冰的對比
八、蓄冷系統(tǒng)的選用
1. 應(yīng)根據(jù)建筑物類型及設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷曲線、空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模及蓄冷裝置特性等因素確定。
2. 有足夠的空間設(shè)置蓄冷水池的非高層建筑,可采用開式蓄冷水池的顯熱蓄冷系統(tǒng)。
3. 蓄冷時(shí)段仍需供冷時(shí),宜另設(shè)直接向空調(diào)系統(tǒng)供冷的基載主機(jī),基載主機(jī)與蓄冷系統(tǒng)并聯(lián)設(shè)置。
4. 蓄冷時(shí)段所需冷量較少時(shí),也可不設(shè)基載主機(jī),由蓄冷系統(tǒng)同時(shí)蓄冷和供冷。
5. 空調(diào)水系統(tǒng)規(guī)模較小、工作壓力較低時(shí),可直接采用乙二醇循環(huán),否則宜采用板式熱交換器換熱的間接循環(huán),向空調(diào)系統(tǒng)供冷。
6. 并聯(lián)與串聯(lián)的確定
冰蓄冷系統(tǒng)可采用并聯(lián)或串聯(lián)兩種形式。
6.1雙工況制冷機(jī)與蓄冰裝置并聯(lián)設(shè)置。
兩個(gè)設(shè)備均處在高溫(進(jìn)口溫度8~11℃)端,能均衡發(fā)揮各自的效率。融冰泵可采用變頻控制,所有電動(dòng)閥雙位開閉;但其配管、流量分配、冷媒溫度控制、運(yùn)轉(zhuǎn)操作等較復(fù)雜。適宜全蓄冷系統(tǒng)和供水溫差小(5~6℃)的部分蓄冷系統(tǒng)。
(1)并聯(lián)系統(tǒng)
(2)有夜間供冷的并聯(lián)系統(tǒng)
(3)有基載的并聯(lián)系統(tǒng)
6.2雙工況主機(jī)與蓄冰裝置串聯(lián)布置,控制點(diǎn)明確,運(yùn)行穩(wěn)定,可提供較大溫差(≥7℃)供冷。
(1)主機(jī)上游:制冷機(jī)處于高溫端,制冷效率高,而蓄冰裝置處于低溫端,融冰效率低。適合融冰特性較理想的蓄冰裝置或空調(diào)負(fù)荷平穩(wěn)變化的工程。
(a)主機(jī)上游串聯(lián)系統(tǒng)
(b)有基載的主機(jī)上游串聯(lián)系統(tǒng)
(2)主機(jī)下游:制冷機(jī)處于低溫端,制冷效率低,而蓄冰裝置處于高溫端,融冰效率高。適合融冰特性欠佳的蓄冰裝置、封裝式蓄冰裝置或空調(diào)負(fù)荷變幅較大的工程。
(a)主機(jī)下游串聯(lián)系統(tǒng)
(b)有基載的主機(jī)下游串聯(lián)系統(tǒng)
(3)外融冰系統(tǒng):為開式系統(tǒng),蓄冰裝置內(nèi)的水為動(dòng)態(tài),效率高,融冰速率大,釋冷溫度1~3℃。適于工業(yè)用冷水和區(qū)域供冷空調(diào)工程。
(4)雙蒸發(fā)器外融冰系統(tǒng):為開式系統(tǒng),釋冷溫度1~3℃。雙工況主機(jī)設(shè)兩個(gè)蒸發(fā)器,夜間制冰為乙二醇蒸發(fā)器,白天制冷為冷水蒸發(fā)器;冷水不需換熱直接進(jìn)入冰槽融冰,白天可提高主機(jī)效率,減少一次冷水泵揚(yáng)程。適于大型區(qū)域供冷空調(diào)工程。
九、空調(diào)冷負(fù)荷的確定
應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)日逐時(shí)氣象數(shù)據(jù)、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、人員、照明、內(nèi)部設(shè)備以及工作制度,采用動(dòng)態(tài)計(jì)算法逐時(shí)計(jì)算,繪制全日冷負(fù)荷曲線圖,求出設(shè)計(jì)日空調(diào)總冷量。
式中:Q—設(shè)計(jì)日空調(diào)總冷量(kW.h)
qi—設(shè)計(jì)日i時(shí)冷負(fù)荷(kW)
在方案涉及或初步設(shè)計(jì)階段,可采用系數(shù)法或平均法,根據(jù)峰值負(fù)荷估算設(shè)計(jì)日逐時(shí)冷負(fù)荷。
1.系數(shù)法
利用常規(guī)制冷估算冷負(fù)荷方法計(jì)算設(shè)計(jì)日峰值負(fù)荷,乘以不同功能建筑逐時(shí)冷負(fù)荷系數(shù)求得逐時(shí)冷負(fù)荷。
qi=k.qmax
式中:k—逐時(shí)冷負(fù)荷系數(shù),見下表
qmax—峰值冷負(fù)荷(kW)
注:上表數(shù)據(jù)只適用于本總冷量的計(jì)算,運(yùn)行時(shí)的逐時(shí)冷負(fù)荷應(yīng)按實(shí)際冷負(fù)荷模型。
2.平均法
設(shè)計(jì)日總冷量應(yīng)按下式計(jì)算:
Q==n.m.qmax=n.qp
式中:qi—時(shí)刻空調(diào)冷負(fù)荷(kW)
qmax—峰值冷負(fù)荷(kW)
qp—日平均冷負(fù)荷(kW)
n—設(shè)計(jì)日空調(diào)運(yùn)行小時(shí)數(shù)(h)
m—平均負(fù)荷系數(shù),設(shè)計(jì)日平均冷負(fù)荷與峰值冷負(fù)荷的比值,一般取0.75~0.85
十、蓄冰裝置容量的確定
1. 全蓄冰系統(tǒng)
根據(jù)空調(diào)運(yùn)行時(shí)數(shù)和蓄冰時(shí)數(shù)確定
(1)蓄冰裝置容量
式中:Qs—蓄冰裝置容量(kW.h)
(2)制冰機(jī)容量
qc=Qs/(n2.Cf)
式中:qc—空調(diào)工況制冷機(jī)制冷量(kW)
Cf—制冷機(jī)制冰工況系數(shù),即制冷機(jī)制冰工況與空調(diào)工況制冷能力的比值。活塞式水冷約0.6,風(fēng)冷約0.65;三級(jí)離心式約0.7~0.8;螺桿式水冷冷水機(jī)約為0.65~0.7;離心機(jī)約為0.62~0.65
n2—制冷機(jī)制冰工況下的日運(yùn)行小時(shí)數(shù)(h),一般取所在城市低谷電價(jià)時(shí)數(shù)。
2. 部分蓄冰系統(tǒng)
設(shè)計(jì)原則是應(yīng)充分發(fā)揮所有設(shè)備的作用,均衡配置系統(tǒng)設(shè)備,根據(jù)蓄冷總負(fù)荷、制冷和蓄冰聯(lián)合供冷時(shí)數(shù)和制冷機(jī)制冰時(shí)數(shù)確定。
(1)制冷機(jī)容量
qc=Q/(C1.n1+Cf.n2)
式中:n1—白天雙工況主機(jī)制冷運(yùn)行小時(shí)數(shù)(h)
C1—有換熱設(shè)備時(shí)雙工況主機(jī)制冷工況系數(shù),一般取0.8~0.95
(2)蓄冰裝置容量
Qs=n2.Cf.qc
3. 冰蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行溫度
根據(jù)雙工況主機(jī)和蓄冰裝置特征及蓄冰系統(tǒng)形式確定。
(1)常溫供冷系統(tǒng)冷水供回水溫度7℃/12℃,低溫大溫差供冷系統(tǒng)冷水供回水溫度3℃/13℃。
(2)蓄冰裝置供冷溫度3~5℃,低溫系統(tǒng)供冷溫度1~3℃。
(3)雙工況主機(jī)制工況供回溫度-5~-7℃/-1~-3℃,制冷工況供回溫度3~6℃/8~12℃。以上溫度參數(shù)需經(jīng)蓄冰裝置的蓄冰和融冰供冷特性曲線校核計(jì)算確定。
十一、某制冷主機(jī)容量確定分析案例
1. 工程概況
某綜合大樓,空調(diào)面積約為 4萬㎡。夏季設(shè)計(jì)日尖峰冷負(fù)荷為6644kW,設(shè)計(jì)曰總冷負(fù)荷 為63879kWh,冷凍水供回水溫度為7℃/l2℃。
大樓設(shè)計(jì)日逐時(shí)負(fù)荷分布如下圖下表所示:
2. 主機(jī)容量初步確定
qc=Q/(c1.n1+c2.n2) (公式1)
=63879/(13*0.95+8*0.65)=3640kW=1035RT
式中:Q為設(shè)計(jì)日總冷負(fù)荷,kWh
qc為空調(diào)工況制冷主機(jī)制冷量,kW
c1為有換熱設(shè)備時(shí)雙工況主機(jī)制冷工況系數(shù),一般取0.85~0.95
c2為雙工況制冷主機(jī)制冰工況系數(shù),一般取0.65~0.70
n1為白天雙工況制冷主機(jī)制冷運(yùn)行小時(shí)數(shù),h
n2為夜間雙工況制冷主機(jī)制冰工況運(yùn)行小時(shí)數(shù),h
說明:在蓄冰比例小于40%的情況下,制冷主機(jī)在設(shè)計(jì)日所有空調(diào)時(shí)間內(nèi)不可能均滿負(fù)載荷運(yùn)行,故c1值一般小于1,其值越小,蓄冰比例越大,主機(jī)容量也越大,c1一般取0.80~0.95。c1=0時(shí),表示制冷機(jī)白天不工作,即全量蓄冰系統(tǒng);c1=1時(shí),表示制冷主機(jī)優(yōu)先控制條件下的計(jì)算式 。
3. 考慮融冰速率的分析
(1)計(jì)算方式
設(shè)蓄冰時(shí)間8小時(shí),制冷主機(jī)蓄冰效率為65%,蓄冰裝置最大融冰速率為k,則:
Qs=0.65×8×qc=5.2qc、
k.Qs+qc≥Qmax
即qc≥Qmax/(5.2k+1) (公式2)
當(dāng)k=11.5%時(shí),qc≥0.63Qmax;k=14%(3.5℃出水溫度)時(shí),qc≥0.58 Qmax。
式中:Qmax為設(shè)計(jì)日尖峰冷負(fù)荷
qc為制冷主機(jī)制冷量(空調(diào)工況)
Qs為蓄冰裝置蓄冰量
K為蓄冰裝置最大融冰速率
(2)各類情況分析
導(dǎo)熱塑料蓄冰盤出口溫度為2.2℃,融冰速率為10%時(shí)
qc≥Qmax/(5.2k+1)=6644/(5.2*0.1+1)=4371kW=1243RT
出口溫度為3.5℃,融冰速率為14%
qc≥Qmax/(5.2k+1)=6644/(5.2*0.14+1)=3845kW=1093RT
出口溫度為4.4℃,融冰速率為20%
qc≥Qmax/(5.2k+1)=6644/(5.2*0.2+1)=3257kW=926RT
(3)可見,釋冷溫度越低,融冰速率越低,那么制冷主機(jī)和蓄冰裝置的容量將會(huì)增大,因此一般控制出水溫度不低于3℃。但是釋冷溫度又不能過高,不然將會(huì)減小對流平均溫差,加大換熱器的傳熱面積,增加設(shè)備投資。
4. 結(jié)論
因此,在進(jìn)行冰蓄冷設(shè)計(jì)制冷主機(jī)和蓄冰裝置選型計(jì)算時(shí),先根據(jù)公式(1)計(jì)算制冷主機(jī)容量,然后根據(jù)公式(2)進(jìn)行校核,此時(shí)需知道蓄冰裝置出口溫度對應(yīng)融冰速率,然后與公式(1)計(jì)算出來的結(jié)果進(jìn)行比較,要保證制冷主機(jī)和蓄冰裝置聯(lián)合供冷時(shí)能夠滿足尖峰負(fù)荷的要求;同時(shí)考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性,從而決定蓄冰裝置的出口溫度,這樣也就決定了系統(tǒng)制冷主機(jī)容量及蓄冰裝置容量。
對該工程來看,蓄冰裝置出水溫度取3.5℃,則制冷機(jī)組容量應(yīng)為1093RT,而根據(jù)公式(1)選擇1035RT,則會(huì)出現(xiàn)制冷主機(jī)和蓄冰裝置聯(lián)合供冷也不能滿足尖峰負(fù)荷要求的情況。
十二、蓄冷系統(tǒng)的監(jiān)測與控制
應(yīng)配置較完善的監(jiān)測及自動(dòng)控制裝置進(jìn)行優(yōu)化控制,解決各工況的轉(zhuǎn)換操作、蓄冷系統(tǒng)供冷溫度和空調(diào)供水溫度的控制以及雙工況主機(jī)和蓄冷裝置供冷負(fù)荷的合理分配。
1. 應(yīng)合理配置電動(dòng)閥(三通或兩通)實(shí)現(xiàn)雙工況主機(jī)蓄冷、主機(jī)蓄冷同時(shí)供冷、主機(jī)單獨(dú)供冷、蓄冷裝置單獨(dú)供冷及主機(jī)與蓄冷裝置聯(lián)合供冷五種工況運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。
2. 應(yīng)配置完善的監(jiān)測及自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,實(shí)現(xiàn)各工況運(yùn)行方式的能量調(diào)節(jié)及溫度控制。
(1)主機(jī)蓄冷工況:封裝式叢冰裝置根據(jù)給定的冷機(jī)蒸發(fā)溫度測定蓄冰結(jié)束;開式蓄冷裝置可根據(jù)液位變化或冰層厚度,測定蓄冰量;水蓄冷根據(jù)蓄冷裝置出口溫度確定蓄冷結(jié)束。
(2)主機(jī)單獨(dú)供冷:根據(jù)恒定冷機(jī)出口溫度調(diào)整主機(jī)出力。
(3)蓄冷裝置單獨(dú)供冷:恒定蓄冷裝置出口溫度,調(diào)節(jié)進(jìn)入蓄冷裝置內(nèi)載冷劑流量,控制釋冷供冷量。
(4)聯(lián)合供冷:恒定主機(jī)與蓄冷裝置混合溫度,進(jìn)行主機(jī)的能量調(diào)節(jié);調(diào)節(jié)進(jìn)入蓄冷裝置內(nèi)的載冷劑流量,控制釋冷供冷量。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)供冷負(fù)荷的控制。
(5)優(yōu)化控制:應(yīng)進(jìn)行每天的逐時(shí)負(fù)荷預(yù)測及建筑物逐時(shí)逐日負(fù)荷的不斷積累,決定每日主機(jī)開機(jī)供冷時(shí)段,滿載運(yùn)行,盡可能地發(fā)揮蓄冷裝置的供冷能力。
(6)冷凍水溫度控制:恒定冷凍水供水溫度,調(diào)節(jié)進(jìn)入板式換熱器的載冷劑流量。
3. 下面給出了幾種典型蓄冷系統(tǒng)最基本的控制點(diǎn)和控制邏輯。在設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)需要增加設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行狀況等監(jiān)測點(diǎn),完善自動(dòng)化控制功能。
3.1 有基載的并聯(lián)冰蓄冷系統(tǒng)控制原理
(1)主機(jī)蓄冰(1工況):V1、V3全閉,V2全開,BY啟,BYR停;根據(jù)蓄冰裝置液位(或冰厚、溫度T1)測定蓄冰量,蓄到設(shè)定值時(shí)停主機(jī)。
(2)主機(jī)單獨(dú)供冷(2工況):V1全開,V2、V3全閉,BY啟,BYR停;根據(jù)溫度T2恒定來控制主機(jī)能量調(diào)節(jié)。
(3)蓄冰裝置單獨(dú)供冷(3工況):V1、V2全閉,V3全開,BY停;根據(jù)溫度T2恒定調(diào)節(jié)BYR頻率,改變進(jìn)入蓄冰裝置和板換載冷劑流量。
(4)聯(lián)合供冷(4工況):V1、V3全開,V2全閉,BY啟,主機(jī)滿載運(yùn)行;根據(jù)溫度T2恒定調(diào)節(jié)BYR頻率,改變進(jìn)入著冰裝置和板換載冷劑流量。
(5)冷水供冷控制:
以上2工況V4全開,V5全閉,BR停,根據(jù)溫度72恒定調(diào)節(jié)B頻率;
3工況V4、V5全閉,B停,根據(jù)溫度72恒定調(diào)節(jié)BR頻率;
4工況V4全閉,V5全開,根據(jù)溫度T2恒定調(diào)節(jié)BR頻率。根據(jù)恒定負(fù)荷側(cè)壓差△P調(diào)節(jié)BR頻率,以均衡負(fù)荷側(cè)供冷量。另外,基載主機(jī)和基載冷水泵全天開啟,恒定溫度T3控制基裁主機(jī)能量調(diào)節(jié)。根據(jù)恒定負(fù)荷側(cè)壓差△P調(diào)節(jié)BW頻率,以均衡負(fù)荷側(cè)供冷量。
3.2有基載的主機(jī)上游串聯(lián)冰蓄冷系統(tǒng)控制原理
3.2.1 主機(jī)優(yōu)先
(1)主機(jī)蓄冰(1工況):V1、V3全閉,V2、V4全開,BY啟;根據(jù)蓄冰裝置液位(或冰厚)測定蓄冰量,蓄到設(shè)定值時(shí)停主機(jī)。
(2)主機(jī)單獨(dú)供冷(2工況):V1全開,V2全閉,BY啟;根據(jù)溫度T1恒定來控制主機(jī)能量調(diào)節(jié);根據(jù)溫度T2恒定調(diào)節(jié)V3、V4開度,改變進(jìn)入板式換熱器的載冷劑流量。
(3)蓄冰裝置單獨(dú)供冷(3工況):BY啟,主機(jī)停;根據(jù)溫度T1恒定調(diào)節(jié)V1、V2開度,改變進(jìn)入蓄冰裝置載冷劑流量;根據(jù)溫度T2恒定調(diào)節(jié)V3、V4開度,改變進(jìn)入板式換熱器的載冷劑流量。
(4)聯(lián)合供冷(4工況):BY啟,主機(jī)滿載運(yùn)行,根據(jù)溫度T1恒定調(diào)節(jié)V1、V2開度,改變進(jìn)入蓄冰裝置載冷劑流量;根據(jù)溫度T2恒定調(diào)節(jié)V3、V4開度,改變進(jìn)入板式換熱器的載冷劑流量。
3.2.2 融冰優(yōu)先
1~3工況同上。
(4)聯(lián)合供冷(4工況):V1全閉,V2全開,BY啟;根據(jù)溫度T1恒定控制主機(jī)能量調(diào)節(jié);根據(jù)溫度72恒定調(diào)節(jié)V3、Va開度,改變進(jìn)入板式換熱器的載冷劑流量。
(5)冷水供冷控制:以上2~4工況,恒定負(fù)荷側(cè)壓差△P改變冷水泵B頻率,以均衡負(fù)荷側(cè)供冷量。另外,基載主機(jī)和基載冷水泵全天開啟,恒定溫度T3控制基載主機(jī)能量調(diào)節(jié)。
3.3 有基載的主機(jī)下游串聯(lián)冰蓄冷系統(tǒng)控制原理
(1)主機(jī)蓄冰(1工況):V1、V3全閉,V2、V4全開,BY啟;根據(jù)蓄冰裝置液位(或冰厚)測定蓄冰量,蓄到設(shè)定值時(shí)停主機(jī)。
(2)主機(jī)單獨(dú)供冷(2工況):V1全開,V2全閉,BY啟;根據(jù)溫度T1恒定來控制主機(jī)能量調(diào)節(jié);恒定溫度T2,調(diào)節(jié)V3、V4開度,改變進(jìn)入板式換熱器的載冷劑流量。
(3)蓄冰裝置單獨(dú)供冷(3工況):BY啟;根據(jù)溫度71恒定調(diào)節(jié)V1、V2開度,改變進(jìn)入蓄冰裝置載冷劑流量;根據(jù)溫度T2恒定調(diào)節(jié)V3、V4開度,改變進(jìn)入板式換熱器的載冷劑流量。
(4)聯(lián)合供冷(4工況):BY啟;根據(jù)溫度T1恒定調(diào)節(jié)V1、V2開度,改變進(jìn)入蓄冰裝置載冷劑流量;根據(jù)溫度T2恒定調(diào)節(jié)V3、V4開度,改變進(jìn)入板式換熱器的載冷劑流量。
(5)冷水供冷控制:以上2-4工況,恒定負(fù)荷側(cè)壓差△P改變冷水泵B頻率,以均衡負(fù)荷側(cè)供冷量.另外,基載主機(jī)和基載冷水泵全天開啟,恒定溫度T3控制基載主機(jī)能量調(diào)節(jié)。
十三、載冷劑
一般為空調(diào)專用、加有緩蝕劑和泡沫劑的25%~30%(質(zhì)量比)乙二醇水溶液,其密度、黏度、比熱與水不同。一般雙工況主機(jī)制冷量下降約2%、板式換熱器傳熱系數(shù)下降約10%,在設(shè)計(jì)中應(yīng)明確提出雙工況主機(jī)及板式換熱器的載冷劑種類和溶液濃度需求;計(jì)算載冷劑系統(tǒng)管道阻力和流量、乙二醇泵流量時(shí),應(yīng)按以下系數(shù)加以修正。
1. 下表是不同質(zhì)量比乙二醇水溶液的相變溫度、在同樣載冷量和溫度條件下,所需流量和管道阻力相對于水的修正系數(shù)。
2. 應(yīng)確保系統(tǒng)的密閉性,因內(nèi)漏和外漏對兩側(cè)的相變溫度都有影響。乙二醇系統(tǒng)不應(yīng)采用內(nèi)表面鍍鋅鋼管及含鋅材質(zhì)的設(shè)備。
3. 載冷劑管路為閉式系統(tǒng),應(yīng)設(shè)置定壓及膨脹裝置。封裝式蓄冰裝置,應(yīng)考慮蓄冰單元冰水相變體積膨脹擠占載冷劑的容積,膨脹水罐(箱)應(yīng)能容納這部分膨脹量。
4. 系統(tǒng)管路的相對最高點(diǎn)應(yīng)設(shè)自動(dòng)(或手動(dòng))排氣閥。
十四、其他
1. 雙工況主機(jī)臺(tái)數(shù)不宜少于2合,不設(shè)備用。
2. 乙二醇泵、冷卻水泵應(yīng)按雙工況主機(jī)一對一匹配設(shè)置,應(yīng)設(shè)備用泵。
3. 空調(diào)冷水泵根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模確定,不應(yīng)少于2合,不設(shè)備用泵,宜采用變頻控制。
4. 乙二醇管路宜采用同程布置,宜采用閉式膨脹水箱定壓方式。
5. 乙二醇管路應(yīng)進(jìn)行水力計(jì)算,各并聯(lián)環(huán)路阻力差額不應(yīng)大于10%。可按空調(diào)冷水管道的計(jì)算方法進(jìn)行水力計(jì)算,比摩阻宜控制在50~200Pa/m,最終計(jì)算流量和總阻力值應(yīng)按上表進(jìn)行修正。
十五、蓄冷系統(tǒng)的施工
蓄冷系統(tǒng)的施工安裝、調(diào)試運(yùn)行,其制冷機(jī)組、板式換熱器、水泵等設(shè)備以及管道一般與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相同,除應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50243-2016外,蓄冷系統(tǒng)還應(yīng)符合如下要求:
1. 整裝式蓄冷裝置的安裝
(1)蓄冷裝置安裝前,在現(xiàn)場做臨時(shí)性存放,不得拆除裝運(yùn)墊木,并且應(yīng)放置在光滑、水平的地面上。
(2)如蓄冷裝置需要鋪設(shè)滾杠推至放置它的最終位置時(shí),在運(yùn)輸過程中,其行走的路面應(yīng)是平整堅(jiān)硬,并在每個(gè)腳下都放置滾杠。
(3)蓄冷裝置的吊裝方式,應(yīng)嚴(yán)格按照安裝使用說明書中的吊裝要求進(jìn)行。
(4)蓄冷裝置的定位必須確保它與鄰近的墻壁有足夠的間隙,以便人員進(jìn)行檢查和維護(hù)。
(5)蓄冷裝置最終定位之前,必須拆除裝運(yùn)的墊木。
(6)對于整體式蓄冷裝置,不得用焊接的方式進(jìn)行盤管連接,防止破壞蓄冷裝置的絕熱和襯層。
(7)裝置安裝完畢后,宜對其進(jìn)行氣密性試驗(yàn),試驗(yàn)完畢并與系統(tǒng)隔開后,再?zèng)_洗系統(tǒng)管路。系統(tǒng)沖洗時(shí),不應(yīng)經(jīng)過蓄冷裝置。
2. 封裝式蓄冷裝置的安裝
安裝過程中,冰球(冰板)裝罐時(shí)應(yīng)防止冰球(冰板)與人孔、鋼鐵件、混凝土等物體和冰球(冰板)間互相撞擊,安裝時(shí)防止雜物進(jìn)入罐內(nèi)。
3. 現(xiàn)場制作開式蓄冷槽時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定
(1)頂部應(yīng)預(yù)留檢修口;蓄冷槽應(yīng)安裝注水管。
(2)槽內(nèi)宜做集水坑,便于進(jìn)行沖洗、檢修時(shí)排水;排水泵可采用固定安裝或移動(dòng)安裝方式。
(3)蓄冷槽應(yīng)由土建專業(yè)設(shè)計(jì),滿足承重、防水、保溫的功能要求。
4. 制作閉式蓄冷槽
閉式蓄冷槽的制作應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器》GB150的規(guī)定。
5. 盤管類蓄冷裝置安裝
進(jìn)液口必須安裝過濾器,且過濾器的濾網(wǎng)應(yīng)滿足盤管廠家提出的要求。
空氣泵應(yīng)設(shè)置除油過濾器。
6. 開式水蓄冷罐的安裝
(1)開式水蓄冷罐體積較大,一般需現(xiàn)場拼裝,宜設(shè)置在室外。
(2)水蓄冷罐現(xiàn)場拼裝前需保證基礎(chǔ)及附近場地清潔平整、無雜物,周圍預(yù)留有足夠空間進(jìn)行施工、擺放材料、施工機(jī)具等。
(3)施工現(xiàn)場應(yīng)有臨水臨電,以保證施工順利進(jìn)行。
(4)進(jìn)場前應(yīng)做好圖紙匯審、設(shè)計(jì)交底等技術(shù)準(zhǔn)備工作。
(5)開式水蓄冷罐的設(shè)計(jì)、施工應(yīng)符合以下規(guī)范:
《立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50341-2014
《立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工規(guī)范》GB50128-2014
《供冷供熱用蓄能設(shè)備技術(shù)條件》JG/T299-2010
《塔式容器》NB/T47041-2014
《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》HG/T20583-2011
《鋼制焊接常壓容器》NB/T47003.1-2009
7. 閉式水蓄冷罐的安裝
(1)閉式水蓄冷罐為壓力容器,可安裝于室內(nèi)、室外或地下;依據(jù)現(xiàn)場條件,可整體運(yùn)輸或現(xiàn)場拼裝。
(2)安裝現(xiàn)場應(yīng)能滿足運(yùn)輸及吊裝場地的要求,基礎(chǔ)附近具備吊車
吊裝場地條件。
(3)閉式水蓄冷罐的設(shè)計(jì)、施工應(yīng)符合以下規(guī)范:
《壓力容器》GB150.1-150.4-2011
《壓力容器焊接規(guī)程》NB/T47015-2011
《承壓設(shè)備無損檢測》NB/T47013.1~13-2015
《壓力容器封頭》GB/T25198-2010
《容器支座》NB/T47065.1-5-2018
8. 冰晶式蓄冷系統(tǒng)
(1)設(shè)備進(jìn)口應(yīng)設(shè)置過濾器。
(2)蓄冰槽內(nèi)進(jìn)水管應(yīng)均勻布置在蓄冰槽底。進(jìn)水孔開在進(jìn)水管下部,且均勻密布。
9. 片冰滑落式蓄冷系統(tǒng)
(1)出水管宜設(shè)置在槽底貼外壁。
(2)散裝機(jī)組現(xiàn)場組裝時(shí),布水器的水平度誤差不應(yīng)大于1/1000,蒸發(fā)板垂壁誤差不應(yīng)大于1/1000。
10. 排氣設(shè)備安裝
(1)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求在系統(tǒng)上安裝排氣設(shè)備。
(2)開式水蓄冷罐頂部應(yīng)設(shè)通氣帽或呼吸閥,閉式水蓄冷罐頂部設(shè)排氣閥。
11. 乙二醇系統(tǒng)閥門的選用
蓄冷系統(tǒng)必須通過閥門的開關(guān)實(shí)現(xiàn)各工況的轉(zhuǎn)換,這是系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件,應(yīng)遵守以下幾點(diǎn):
(1)管路系統(tǒng)中所有的手動(dòng)和電動(dòng)閥門,均應(yīng)保證其動(dòng)作的靈活并且嚴(yán)密性好,既無外漏也無內(nèi)漏。
(2)電動(dòng)閥門應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的壓力來選擇,并核實(shí)閥門的閥板所能承受的壓力。
(3)電動(dòng)閥門的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置手動(dòng)關(guān)斷閥,以便系統(tǒng)檢修。
12.蓄冷系統(tǒng)的絕熱
(1)蓄冷系統(tǒng)應(yīng)采用閉孔型絕熱材料,其主要物理和化學(xué)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,且燃燒性能等級(jí)不低于B1級(jí)。絕熱厚度應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《設(shè)備及管道絕熱設(shè)計(jì)導(dǎo)則》GB/T8175中經(jīng)濟(jì)厚度和防結(jié)露厚度計(jì)算,并取最大值。
(2)在蓄冷系統(tǒng)中,管道內(nèi)乙二醇溶液的溫度較低,施工時(shí)應(yīng)杜絕冷橋的產(chǎn)生,除了管道的保冷外,其他的管道附件(閥門、閥桿、法蘭、軟接頭等)以及水泵、板換均應(yīng)做好保冷措施。
(3)水蓄冷罐應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求確定是否設(shè)置保溫層及保護(hù)層。
(4)水平管道保溫結(jié)構(gòu)
(5)垂直管道保溫結(jié)構(gòu)
(6)閥門、法蘭可拆式保冷結(jié)構(gòu)
(7)水泵保冷結(jié)構(gòu)
13. 防腐
(1)鋼制蓄冰槽及鋼制盤管應(yīng)防腐。
(2)開式蓄冷槽現(xiàn)場制作時(shí),蓄冷槽及內(nèi)部件應(yīng)防腐。
(3)水蓄冷罐應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐除銹。
14. 檢修口
水蓄冷罐應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置檢修口。
15.自控系統(tǒng)傳感器的安裝
應(yīng)嚴(yán)格按照傳感器的安裝要求來安裝,做到安裝位置合理,安裝方向正確。
十六、蓄冷系統(tǒng)的調(diào)試和驗(yàn)收
蓄冷系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)在設(shè)備、管道、絕熱、配套電氣等施工全部完成,且設(shè)備單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)完成后進(jìn)行。
1. 一般規(guī)定
(1)系統(tǒng)調(diào)試及檢測宜在夏季進(jìn)行,聯(lián)合調(diào)試宜在最熱月或與設(shè)計(jì)室外參數(shù)相近的條件下進(jìn)行。
(2)專業(yè)施工單位應(yīng)具有相應(yīng)的施工資質(zhì),工程質(zhì)量驗(yàn)收人員應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)資格。
(3)系統(tǒng)的調(diào)試、檢測及驗(yàn)收除按本圖集執(zhí)行外,還應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《蓄冷設(shè)備》SB/T10343等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定及設(shè)計(jì)文件的要求。
(4)檢測、調(diào)試所采用的測試儀器儀表,應(yīng)經(jīng)國家技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門的標(biāo)定,并提供相應(yīng)測量范圍、精度的標(biāo)定證明。
2. 設(shè)備調(diào)試
(1)蓄冷空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試前,應(yīng)進(jìn)行制冷機(jī)、水泵、蓄冷裝置、換熱器、末端空調(diào)系統(tǒng)等單體設(shè)備的試運(yùn)行和調(diào)試。
(2)制冷機(jī)、水泵的調(diào)試一般以設(shè)備供應(yīng)商技術(shù)人員為主,建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位及施工單位共同參與,做好調(diào)試記錄并進(jìn)行最終驗(yàn)收。
(3)蓄冷裝置是蓄冷系統(tǒng)中的主要設(shè)備,調(diào)試的重點(diǎn)是保證蓄冷裝置的蓄冷能力滿足設(shè)計(jì)要求。
3. 系統(tǒng)沖洗、充注溶液
(1)載冷劑的充灌應(yīng)在系統(tǒng)沖洗和試壓完畢后進(jìn)行,充灌前應(yīng)保證管路系統(tǒng)的泄水閥關(guān)閉,排氣閥開啟。
系統(tǒng)的沖洗不應(yīng)經(jīng)過制冷機(jī)、蓄冰裝置、板式換熱器等重要設(shè)備。
對于管徑相對較小的盤管式蓄冰設(shè)備,在沖洗時(shí)應(yīng)用過濾器內(nèi)襯比較精細(xì)的過濾網(wǎng),待沖洗完畢后取出。
(2)載冷劑按照設(shè)計(jì)要求的濃度兌制,宜選用蒸餾水、去離子水或冷凝水;水的總硬度應(yīng)低于100mg/L,氯化物和硫酸鹽的含量宜分別小于25mg/L。
(3)載冷劑的濃度檢測及調(diào)整時(shí),應(yīng)開啟載冷劑循環(huán)泵,開啟泵循環(huán)約8h,循環(huán)4h以后從不同的泄水點(diǎn)取液進(jìn)行比重檢測,并根據(jù)濃度進(jìn)行補(bǔ)液調(diào)整,保證系統(tǒng)中載冷劑的濃度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(4)盤管式蓄冰槽應(yīng)保證其冰槽內(nèi)要求的最低水位,每年至少應(yīng)檢查一次液位量。檢查液位量時(shí),應(yīng)將冰槽中的冰完全融化,然后檢查視管中的液位,再根據(jù)需要對冰槽進(jìn)行加水或放水。
4.蓄冰系統(tǒng)調(diào)試
(1)蓄冰設(shè)備首次啟動(dòng)制冰循環(huán)之前,應(yīng)檢查并確保:
系統(tǒng)使用載冷劑的性質(zhì)及濃度符合設(shè)計(jì)要求。
制冷機(jī)組已經(jīng)經(jīng)過制冰工況參數(shù)設(shè)定。
所有循環(huán)水泵試運(yùn)行完畢。
所有操作和安全控制器的接線正確。
混凝土蓄冷槽在初次使用時(shí),應(yīng)經(jīng)過幾天的時(shí)間使槽內(nèi)水溫
逐漸降到設(shè)計(jì)工況,以免槽內(nèi)水的溫度驟變引起槽體開裂產(chǎn)生滲漏。
蓄冰槽應(yīng)完成閉水試驗(yàn),防水性能應(yīng)合格。
蓄冰設(shè)備的水位、冰層厚度等傳感器應(yīng)已調(diào)試完成且性能正常,并應(yīng)完成其與自控系統(tǒng)的連接。
(2)多臺(tái)蓄冰設(shè)備并聯(lián)時(shí),應(yīng)在首次制冰循環(huán)完成時(shí),檢查每個(gè)蓄冰槽中的液位是否一致,調(diào)節(jié)冰槽入口閥門使其通過每個(gè)冰槽的流量是均衡的。
5. 自控系統(tǒng)的調(diào)試
(1)控制系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)在滿足以下條件后進(jìn)行:
蓄冷系統(tǒng)的設(shè)備全部安裝完畢,線路敷設(shè)和接線均符合設(shè)計(jì)圖紙要求。
蓄冷系統(tǒng)的受控設(shè)備、子系統(tǒng)單體以及自身系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)束,設(shè)備或子系統(tǒng)的測試數(shù)據(jù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)和工藝要求。
系統(tǒng)的調(diào)試環(huán)境和工業(yè)衛(wèi)生要求(溫度、濕度、防靜電、電磁干擾等)應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的要求。
(2)控制系統(tǒng)設(shè)備的單體調(diào)試應(yīng)符合下列規(guī)定:
設(shè)備的外觀和安裝狀況符合要求。
校對控制系統(tǒng)的傳感器,保證正常工作,并且讀數(shù)準(zhǔn)確。
按照控制器的要求進(jìn)行了運(yùn)行可靠性測試。
確認(rèn)控制器、輸入輸出組件和監(jiān)控點(diǎn)元件的硬件、接線的位置符合設(shè)計(jì)要求。
使用計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場測試儀器對控制器和現(xiàn)場控制設(shè)備之間以手動(dòng)控制方式,按照設(shè)計(jì)要求對模擬量輸入輸出、數(shù)字量輸入輸出進(jìn)行模擬測試,并做記錄。
現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)應(yīng)穩(wěn)定可靠。
(3)蓄冷控制系統(tǒng)的功能應(yīng)符合下列規(guī)定:
系統(tǒng)應(yīng)具備與其他子系統(tǒng)進(jìn)行通訊的能力。
控制系統(tǒng)對蓄冷系統(tǒng)內(nèi)各類設(shè)備的控制應(yīng)做到安全、可靠。
蓄冷監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)做到實(shí)時(shí)采集,記錄設(shè)備、關(guān)鍵點(diǎn)的有關(guān)數(shù)據(jù),應(yīng)提供指導(dǎo)運(yùn)行所必須的數(shù)據(jù)點(diǎn)的歷史記錄。
系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)外部的條件做出反應(yīng),調(diào)整相應(yīng)的控制策略,盡可能地降低運(yùn)行費(fèi)用。
系統(tǒng)應(yīng)具備故障診斷和報(bào)警功能。
系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可擴(kuò)展性和上下兼容性,在系統(tǒng)升級(jí)或有新設(shè)備接入后,能方便集成到系統(tǒng)中。
6.蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試和驗(yàn)收
(1)蓄冷空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試前,應(yīng)對設(shè)計(jì)要求的各運(yùn)行模式進(jìn)行試運(yùn)行。試運(yùn)行一個(gè)蓄冷一釋冷周期后,應(yīng)做不少于兩個(gè)蓄冷一釋冷周期的工況測試。
(2)制冷機(jī)單獨(dú)供冷工況調(diào)試和驗(yàn)收,應(yīng)符合下列規(guī)定:
系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行應(yīng)正常、平穩(wěn),水泵壓力及電流不應(yīng)出現(xiàn)大幅波動(dòng),系統(tǒng)運(yùn)行噪聲應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
冷凍水及冷卻水系統(tǒng)壓力、溫度、流量滿足設(shè)計(jì)要求。
多合制冷機(jī)及冷卻塔并聯(lián)運(yùn)行時(shí),各制冷機(jī)及冷卻塔的水流量與設(shè)計(jì)流量的偏差不應(yīng)大于10%.
(3)制冷機(jī)蓄冷及蓄冷裝置單獨(dú)供冷工況的調(diào)試和驗(yàn)收,應(yīng)符合下列規(guī)定:
系統(tǒng)載冷劑的流量、壓力、溫度應(yīng)與設(shè)計(jì)參數(shù)相符。
系統(tǒng)實(shí)際蓄冷量和釋冷量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
系統(tǒng)的蓄冷速率和釋冷速率應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。
系統(tǒng)在蓄冷、釋冷過程中應(yīng)運(yùn)行正常、平穩(wěn),水泵壓力及電流不應(yīng)出現(xiàn)大幅波動(dòng),系統(tǒng)運(yùn)行噪聲應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,
(4)蓄冷空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試和驗(yàn)收,應(yīng)符合下列規(guī)定:
單體設(shè)備及主要部件聯(lián)動(dòng)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,動(dòng)作協(xié)調(diào)、正確,無異常。
各運(yùn)行模式下系統(tǒng)運(yùn)行正常、平穩(wěn),所有運(yùn)行參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求;各運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換時(shí)動(dòng)作靈敏、正確。
系統(tǒng)運(yùn)行過程中管路應(yīng)無泄漏以及產(chǎn)生凝結(jié)水等現(xiàn)象。
系統(tǒng)各項(xiàng)保護(hù)措施應(yīng)反應(yīng)靈敏,動(dòng)作可靠。
各自控計(jì)量及檢測元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)工作正常,對系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)的反饋及動(dòng)作正確、及時(shí)。
(5)蓄冷-釋冷周期的工況檢測和驗(yàn)收應(yīng)包括以下內(nèi)容:
系統(tǒng)的運(yùn)行模式。
制冷機(jī)、蓄冷設(shè)備、水泵、閥門等各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
蓄冰循環(huán)的持續(xù)時(shí)間,以及乙二醇的溫度、蓄冰量。
載冷劑及空調(diào)供回水溫度、壓力。
制冷機(jī)、水泵等設(shè)備的耗電量。
十七、蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行管理
1. 蓄冷系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)過調(diào)試驗(yàn)收后方可投入運(yùn)行。
2. 運(yùn)行人員應(yīng)經(jīng)培訓(xùn)、考核合格,并按規(guī)定取得相應(yīng)級(jí)別的操作證后方可上崗操作。運(yùn)行操作應(yīng)按照系統(tǒng)集成商和產(chǎn)品制造廠家提供的使用說明、操作規(guī)程以及設(shè)計(jì)文件的規(guī)定進(jìn)行。
3. 使用單位應(yīng)聯(lián)合設(shè)計(jì)單位,根據(jù)冷熱負(fù)荷特點(diǎn)、系統(tǒng)特性以及電價(jià)政策,與系統(tǒng)控制程序相比對,制定合理的全年運(yùn)行策略,并制定相應(yīng)的操作規(guī)程。在日常運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)日冷負(fù)荷變化選擇運(yùn)行模式。
4. 在有基載制冷機(jī)的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中,在用電低谷段時(shí)應(yīng)充分利用基載制冷。在用電高峰時(shí)段,宜盡量少開或停止基載制冷機(jī)的直接供冷,充分發(fā)揮融冰供冷的運(yùn)行模式的作用。
5. 定期檢修、保養(yǎng)制冷機(jī),提高使用時(shí)的制冷性能系數(shù)(COP)。
6. 定期檢查和維修乙二醇、水、空氣等輸送系統(tǒng),防止系統(tǒng)的泄漏。
7. 蓄冷裝置的維護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)定期檢查蓄冷裝置內(nèi)外緊固件是否牢固,槽體構(gòu)架和支撐架是否腐蝕。
(2)定期檢查蓄冷裝置內(nèi)部管束是否結(jié)垢和腐蝕,是否有微生物滋生等。
(3)定期對設(shè)置的高低液位報(bào)警裝置進(jìn)行檢查、維護(hù)。
(4)每供冷季對蓄冷裝置水位、冰層厚度、儲(chǔ)冰量傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。
8. 定期檢查清洗表冷器、板式換熱器、冷卻塔、過濾器等,使其保持良好的工作性能。
9. 蓄冷系統(tǒng)的載冷劑應(yīng)在使用后的每年進(jìn)行一次抽樣測試分析,并根據(jù)測試結(jié)果制定維護(hù)計(jì)劃。系統(tǒng)中的載冷劑溶液濃度、pH值和堿度符合設(shè)計(jì)要求。
10. 盤管式蓄冰槽無冰時(shí)的液位應(yīng)符合技術(shù)文件要求。檢查液位量時(shí),應(yīng)將冰槽中的冰完全融化,檢查視管中的液位,并應(yīng)根據(jù)需要對冰槽補(bǔ)水或放水。
11. 定期檢查和改善蓄冷裝置等其他設(shè)備以及各類輸送管道的絕熱性能,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《設(shè)備及管道絕熱效果的測試與評價(jià)》GB/T8174的規(guī)定。
12. 應(yīng)加強(qiáng)對空調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)管理,定期對冷凍水和冷卻水進(jìn)行處理,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50050、《采暖空調(diào)系統(tǒng)水質(zhì)》GB/T29044的規(guī)定。
13. 自動(dòng)控制設(shè)備及監(jiān)測計(jì)量儀表每個(gè)空調(diào)季應(yīng)維修、校核,并導(dǎo)出歷史記錄數(shù)據(jù)妥善保存。
14. 建立運(yùn)行管理、維修等規(guī)章制度以及運(yùn)行日志和設(shè)備的技術(shù)檔案。
十八、某主機(jī)上游串聯(lián)(鋼盤管)設(shè)計(jì)示例
1. 制冷設(shè)計(jì)說明
2. 制冷系統(tǒng)圖
3. 制冷機(jī)房平面圖
4. 制冷機(jī)房剖面圖
5. 蓄冰槽詳圖
6. 制冷機(jī)房設(shè)備基礎(chǔ)平面圖
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