蓄冷空调的节能意义.ppt

蓄冷空调的节能意义,学 生：* 指导老师：*,1 蓄冷空调技术发展的背景,自1973年出现能源危机以来，工业发达国家都在 致力于解决能源紧缺问题。其中，以美国为首的西方国家相继在电力调度管理方面推出了分时电价政策。这标志着电网管理用电由消极转向积极，即由单方面管理到两方面管理。,以前，电力部门通过电力设备的现代化控制、各发电设备之间的负荷调配，来解决用电负荷的不平衡。如果不能达到调控要求，就会对用户 采取拉闸限电，这样会对用户造成很大的损失；同样， 对于电力部门，电力设备的启停也会产生较大的损失。而分时电价政策的实施促使用户在用电时间上有所改变，从而对电网起到一定的调节作用，这对电力侧和用户侧均有益。在这种情况下，蓄冷技术得以迅速发展。,2 蓄冷空调技术,蓄冷空调技术,是在电力负荷很低的用电低谷期,采用电动制冷机制冷,利用蓄冷介质的显热或潜热特性,用一定的方式将冷量贮存起来。在电力负荷较高的用电高峰期,把贮存的冷量释放出来,以满足建筑物空调或生产工艺的需要。,总之，蓄冷空调系统就是用来弥补部分负荷或用电高峰期负荷的空调系统，而这部分蓄 冷量来自用电价低峰期（比如夜间）的制冷量。,3 蓄冷空调的节能意义,3.1 蓄冷空调的终端节能 蓄冷系统本身并不一定节能，但它的移峰填谷作用将对电力供应和生产带来显著效益并节约能源，其具体表现在： a.移峰填谷使电网供电平衡，可降低输、配电损失518； b.充分利用移峰电力，可使发电的热质效率提高约25； c.稳定用电，使功率因数改善，可节电 l2；,d.由于削峰，避免了为几个小时的尖峰负载而新建电厂，以上数据表明广泛采用蓄冷空调相当于新建了几座“不耗能源”的发电厂。,采用蓄冷技术，一是可以起到“削峰填谷”的作用；二是可以降低制冷设备的容量和配电容量；三是可以降低运行费用，延长系统寿命；四是可以作为备用冷 源。通过“削峰填谷”可以降低装机容量和调峰容量，减少机组启停次数和低负荷运行时间，使机组大部分 处于高效率的满负荷工况下运行，既能降低发电煤耗，又能提高能源利用率，真正做到终端节能。,3.2 降低蓄冷空调年运行费用,蓄冷空调相对于常规空调的优势并不在于系统的初投资，而在于节约了其寿命周期年限内的年运行费用，从而使用户或业主获得长远利益。实现有两种方法：一是国家宏观调控，拉大峰谷时段的电价差；二是利用优化控制的策略来获得最小的年运行费用。通过对系统的优化控制，在满足用户需求的条件下，达到每天运行费最小，以获得最小的年运行费用，使业主或用户最终获益。,3.3 改善大气环境,我国是一个以煤炭为主要能源的国家，火电厂95%左右以燃煤为主，随着煤炭的大量消费，排放出煤尘、灰尘、二氧化碳、硫的氧化物和氮的氧化物等物质也随之增多，使大气污染越来越严重，近几年的温室效应和酸雨现象也日趋严重，这严重破坏了人类的生态环境。,根据历年全国环境统计公报和电力环境监测总站的统计资料分析，2005年，我国火电厂的代表性污染物中，硫的氧化物排放量在1300万吨左右，氮的氧化物排放量在680万吨左右。然而，由于核电机组等的投资大，建设时间长，仍不能改变目前的以煤为主的火力发电状况。目前，排烟脱硫技术、煤气复合循环发电技术、加压硫化床燃烧发电技术等正在开发，来解决污染问题，但仍未应用到实际。因而，随着环保要求的日益提高，采用蓄冷空调，不但能提高能源利用率，而且通过提高发电效率减少 煤耗率，可以降低污染，保护环境。,3.4 其它,蓄冷技术与大温差输配、低温送风、地源热泵、太阳能利用技术的有机结合，也会为空调系统带来节能。例如：冰蓄冷与低温送风空调系统，实践表明,温度为6 8的低温送风与冰蓄冷技术相结合可获得较好的空调效果及较好的经济效益,是各空调送风方式中最优的选择。其节能优势表现在： （1）系统提高了送、回风温差,减小系统总风量,从而减小空调设备容量和管道截面尺寸,节省了建筑与设备投资;与冰蓄冷系统结合的低温送风空调系统不仅解决了低温冷源的问题,同时更体现了冰蓄冷系统的优越性,大大增强了竞争力。,（2）风量的减小使得风机功率减少,节省运行电费,特别是节省了高峰时段的电力,对于整个电网调整峰谷有较大作用。 （3）低的相对湿度带来了凉爽舒适,同时也防止潮湿霉菌的繁殖,明显改善室内空气品质。更重要的是在保证舒适度相同的条件下,还可以提高12 的干球温度,减少系统能耗。 总之，蓄冷技术与其它技术结合的空调系统，将是蓄能技术发展的方向。,4 蓄冷空调经济性举例分析,4.1 利用峰谷电价节约运行费用 因为国家在经济发达地区一般实行峰谷电价差政策，且给予了其它优惠政策，以某建筑消防水池蓄冷中央空调系统为例分析蓄冷空调系统的经济性和社会效益。 某商城位于市中区繁华地段，建筑面积约3.2万 ，消防水池约1150 m3。设置中央空调，冷热源初步方案采用常规的“电制冷冷水机组”。据此方案，商城夏季冷负荷 430万 kcal/h（5000kw），空调用电负荷约为 825kw，商城空调每天运行时间一般为 9:0021:00，具有建设蓄冷空调的良好条件。,根据现行电价分时计费政策，以西安市为例， 每天电价分为 “峰、平、谷”三段计价，其中，峰段电价（7:3011:30,17:0021:00）为1.1900元/kWh， 谷段（22:005:00）电价为 0.4239 元，其余时段为平段，电价为0.8069元。 按此计算，假定工作期间满负荷运行，下面对比常规空调方案和消防水池蓄冷的初投资和运行费用。 常规方案:峰段6.58251.19=6381元；平段5.58250.8069=3661元；+=10042元。,消防水池蓄冷方案:峰段6.58251.19=6381元；谷段5.58250.4239=1923元；+=8304元。 利用建筑自身消防水池浊水蓄冷具有投资省、运行可靠和经济效益明显的显著特点，其运行费用节约 17.31%，同时，消防水池中的水保持流动和低温状态，可有效防止水质腐败和藻类滋生的现象，所以，该方案得到了认可和支持。,4.2 有效减小制冷主机的初装机容量,由于夜间蓄冷承担了白天的部分负荷，制冷主机的初装机容量可减小到原来的1/3至1/2，不仅大幅度减小了制冷主机的初装机容量和初投资、而且有效降低了配电系统的容量和初投资。如图所示:,5 工程案例,广东景兴卫生用品有限公司水蓄冷工程,蓄水槽及布管,5.1 水蓄冷工程,蓄冷主机,水泵系统,控制系统,显示界面,5.2 冰蓄冷,广州大学城共有10所大学,建筑面积共724万,建成后将有500万的建筑物纳入区域供冷系统,总蓄冰量达88.6万kw.h(25.2万RTH),采用BAC钢盘管,建成后是全球第二大冰蓄冷区域供冷系统,对移峰填谷将起到积极作用。,5.2.1广州大学城区域供冷系统概况,总装机冷量近11.28万RT(39.7万KW），总蓄冰量近26万RTH。 设四个区域供冷站 第一冷站装机容量10.2万KW (2.9万RT)； 第二冷站装机容量11.2万KW (3.18万RT)； 第三冷站装机容量8.9万KW (2.5万RT)； 第四冷站装机容量9.5万KW (2.7万RT)； 冷水管网总长度将近120公里。,5.2.3蓄冰方案的确定,随着广州大学城能源规划方案的批准，分布式能源站建设工作的推进，方案设计阶段由仅在区域供冷范围内的比较扩大为从分布式能源站、输变电系统、冷站工艺系统的综合比较。蓄能方案成为首选方案，经比较，冰蓄冷方案比常用一般电制冷方案增加1.2亿元初投资（方案阶段估算直接投资7.6亿元）。 但可以利用蓄能降低电力供应、生产的峰值负荷，减少分布式能源站发电设备的装机规模，减少输变电投资，增加燃气轮发电机的运行平稳性等有利因素，并估算此部分可减少初投资约2亿元