冰蓄冷系统技术方案及经济性分析

1、冰蓄冷系统技术方案及经济性分析2019年9月第一章冰蓄冷系统原理及设计原则3.1.1、 冰蓄冷系统原理.4.1.2、 冰蓄冷系统设计原则8.1.3、 蓄冰模式选择8.1.4、 蓄冰方式选择（过冷水冰浆的动态蓄冰系统）10第二章工程概况及设计依据1.42.1、 工程概况142.2、 设计依据.15第三章冷源系统设计.193.1、 冰蓄冷系统设计概述1.93.2、 冰蓄冷系统设备配置及概算20第四章冰蓄冷系统运行模式及控制策略254.1、 冰蓄冷运行模式254.2、 冰蓄冷系统运行控制策略27第五章冰蓄冷系统投资经济性分析315.1、 设备投资概算分析315.2、 各系统年运行费用比较表365.3

2、、 经济综合分析36冰蓄冷系统经济参数一览表设计日尖峰负荷(RT)3161空调系统参数设计日全日负荷(RT.H)40857空调系统全年运行时间（大）180主机装机谷量(RT)2600冰蓄冷中央冷源消减比例%29系统系统蓄冰量(RT.H)12000削峰比例%87系统配电功率(KVA)3166冰蓄冷系统投资额（万元）1478常规系统投资额（万元）969投资回报冰蓄冷系统投资增加比例%53年省费用（万元）142投资回收期年3.6系统20年寿命的投资回报（万元）2329第一章冰蓄冷系统原理及设计原则1.1、 冰蓄冷系统原理1.1.1 冰蓄冷中央空调的原理冰蓄冷中央空调是指建筑物空调时间所需要冷量的部分

3、或全部在非空调时间利用蓄冰介质的显热及其相变过程的潜热迁移等特性，将能量以冰的形式蓄存起来，然后根据空调负荷要求释放这些冷量，这样在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。当空调使用时间与非空调时间和电网高峰和低谷同步时，就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用，达到节约空调运行费用的目的。在一般大楼中，空调系统用电量占总耗电量的35%-65%,而制冷主机的电耗在空调系统中又占65%-75%。在常规空调设计中，冷水主机及辅助设备容量均按尖峰负荷来选配，这不仅使空调系统的电力容量增大，而且使得主机等空调设备在绝大部分情况下均处于低效率的部分负荷状态运行，显得很不经济。空调负荷的分布在一年

4、之内极不均衡，尖峰负荷约占总运行时间的6%8%,空调主机的利用率低，且浪费配电设施及其他相关投资。如果设计中能选择与实际冷负荷相匹配的制冷机，而且让其在绝大多数情况下高效运行，这对空调系统节能是十分有利的采用冰蓄冷中央空调后，可以选择相对较小的主机，在夜间主机蓄冰，白天主机与蓄冰装置一起工作满足空调负荷，这样全日主机利用率将极大提高，用电负荷将非常平均，相应的配电设施及其他投资效益大幅度提高春以此微片敬舟UM1)照明版电以专12PM1.1.2 冰畜冷中央空调的意义：随着社会的发展，中央空调在大中城市的普及率日渐增高。据统计，空调高峰时用电量达到城市用电负荷的25%-30%,加大了电网的峰谷用电

5、差。冰蓄冷中央空调之所以得到各国政府和工程技术界的重视，正因为它对电网有卓越的移峰填谷功能，是电力需求侧最有效的电能蓄存方法，全国如果有300家3万平米商场采用蓄冰空调，则相当于建设了一座30万千瓦的调峰电厂。.办公号空日用电臂力二|也，A*,1TI14(!；：.,M.Jk岬上“情:的N.曲系ffl跟搭冷后全日用电情况冰蓄冷技术具有以下特点：1 .平衡电网负荷，延缓电厂建设随着社会的发展，中央空调在大中城市的普及率日渐增高。据统计，空调高峰时用电量达到城市用电负荷的25%-30%,加大了电网的峰谷用电差。冰蓄冷中央空调之所以得到各国政府和工程技术界的重视，正因为它对电网有卓越的移峰填谷功能，是

6、电力需求侧最有效的电能蓄存方法，全中国如果有300家3万平米商场采用空调，则相当于建设了一座30万千瓦的调峰电厂。根据美国制冷协议以及加州能源组织统计，仅在加州，在过去10年内，全美国的冰蓄冷技术应用相当于减少了3个750MW的基载电厂或25个100MW级的削峰电厂。2 .提高电厂的发电效率、降低燃煤/燃气消耗量，减少CO2和NOx的排放。在夜间低谷时段，通常由于用电负荷不足，发电厂为了避免将发电机组停机，需要将发电机组处于低效率运行的情况下，此时单位发电量所消耗的燃煤/燃气将远远高于发电机组在高负载率时消耗量。因此，如果可以充分利用低谷电，可以使得大部分发电机组在夜间处于相对较高的负载状态，

7、从而可以大幅度提高发电效率，在生产效益更好的同时，大幅度减少了CO2和NOx的排放。3 .对于用户，可以充分利用峰谷电价政策，大幅度节省运行费用目前我国各地均已经出台电力峰谷电价政策，普遍峰谷电价差别达到3:1以上，即夜间低谷电价只有白天高峰电价的20%左右，采用冰蓄冷技术节省运行费用的优势明显。全国其他地区峰谷电价政策:低谷阵般及平啕就高崎畤以及偶注23:00-ft07:00口23元T二CHA耻箕11:00-1S:00O.*isBlOO-11"00.1B：00-23:001值的元22g次日元8:00*10:00.22jOO-24：OD。百元BOO-HrOG,IftOO-ZI;OO.

8、口即元24加旗白8仙OXIOCtg&；DCHH：OT.17：口。79：00,22：W24;0DI4:t>o-17:00.1B:0G-22：DCJ牝交5M元礴怖23*0-次日7内0T：DO-O：OQl,111:30-14:001金1«：00.21力。一=3：g。后MS愚»00-11;3C,14:00-1蜕粉1.0044衽山羽雀23:0D-ik口7XXJ靠1s诙二7:W-8zOObOfrBBia800-11:00.16：W-23：CK181元ffftKASWnK订两省羽看。出日6；OQT7：50OM75E17：OA2M：MO-eWjE空，p91吕元，Wh24:00

9、次日电g口靠珞元3m一*日Z4；Q0.OJWjc/MM089»AAWh7=00而.7:00-0:00.11;QCH18;00.Q.E元i.iiSjc涮匕省24内。-次日0.27871ekOIBM12;口。7电血22:<M24:0D通通元1也DOT/OCL1&(MANZ!ML1.044元期融1团元/kWh23处。4日838100*9;00.0:00*17:00ia22:00*23:000.SM3E90I：23IkOOT2g。例4元如由22:00FJ8000.8(沅杭MTt日NN皿/4 .此外，冰蓄冷中央空调对于用户还有以下的一些优点：1) .空调的出水温度低、制冷效果好，

10、降温速度快。2) .空调环境相对湿度较低，空调品质提高，有利于防止中央空调综合症。3) .空调系统智能化程度高，可根据外界温度的变化自动调整冷量输出，冷量的利用率高，节能效果明显。4) .空调系统全自动运行，空调自控系统与大楼的楼宇自控系统通过BA接口连接。可实现大楼空调系统的远程维护，为业主解决后顾之忧。5) .利用峰谷电价差，平衡电网负荷。减少空调年运行费。6) .在主机出现故障或系统断电的情况下，冰蓄冷相当于应急冷源，增强了系统的可靠性。7) .当因为建筑功能变化或面积增加引起冷负荷增加时，只要增加冰槽内的冰球，即可满足大楼新增冷量需要(针对冰球式蓄冰设备)。8) .冷冻水温度可降低至1

11、.0-3.0度，可以实现低温送风，节省水、风输送系统的投资和能耗。1.2、 冰蓄冷系统设计原则1.2.1、 经济性蓄冰系统设计须依据影响初期投资及运行成本的各种因素综合考虑而确定，蓄冰空调系统中的蓄冰容量越大，初期投资越高，但可节约更多的运行成本，因而在方案设计时，须详尽研究系统的电力增容投资、峰谷电价结构及设备初投资等资料，以期达到最佳的经济效益，在降低初期投资的同时节约更多的运行成本，转移更多的高峰用电量。1.2.2、 完整可靠评价蓄冰系统品质的最重要的依据是系统的整体效能及运行稳定性。进行系统设计时，须结合蓄冰系统的运行特点，优选各种设备，以使系统配合完美，符合整体运行要求。同时各种配套

12、设备也要求能经受长期稳定工作的考验，减少对系统的维护，满足寿命要求。1.2.3、 有效地利用空间与常规空调系统相比，蓄冰盘管的IPF值高，蓄冰盘管所需的空间小，空间利用性高。1.3、 蓄冰模式选择根据不同冰蓄冷工程项目的实际情况，通常有两种蓄冰模式可供选择，一种称之为全量蓄冰模式，与之相对称之为分量蓄冰模式。国I也都爵冰系统图2啷纤蒂琳系生主机在电力低谷期全负荷运行，制得系统全天所需要的全部冷量。在电力高峰与平峰期，主机不需要运行，所需冷负荷全部由融冰来满足优点:a.最大限度的转移了电力高峰期的用电量，白天系统的用电容量小。b.白天全天通过融冰供冷，运行成本低。缺点：a.系统的蓄冰容量、制冷主

13、机及及相应设备容量较大。b.系统的占地面积较大。c.系统的初期投资较高。1.3.1、 负荷均衡的分量蓄冰模式主机在设计日均以满负荷运行，在设计负荷日，当主机制冷量小于冷负荷量时，不足部分由融冰补充；主机在电力低谷期全负荷运行，制得所需要的全部冷量。优点：a.系统的蓄冰容量、制冷主机及相应设备容量较小。b.系统的占地面积较小。c.初期投资最小，回收周期短。缺点：a.仅转移了电力高峰期的部分用电量，白天系统还需较大的配电容量。b.运行费用较全量蓄冰高。1.3.2、 全量蓄冰模式与分量蓄冰模式分析比较1 .全量蓄冰模式与分量蓄冰模式最大的差异在于蓄冰率的高低，虽然全量蓄冰模式蓄冰率达100%,转移电

14、量最多，运行费用最低，但因在制冷机组、蓄冰装置上投入过多，经过经济比较，投资回收期反而较分量模式长。目前国内绝大多数冰蓄冷工程项目均采用分量蓄冰模式。2 .由于全年空调负荷存在不均衡性，在负荷逐渐下降时，分量蓄冰系统的蓄冰率会逐渐上开，避免了全量蓄冰模式在部分负荷下系统设备闲置过多的问题。冰蓄冷相对于其它空调方式，各有优缺点，具体某一建筑物来说，是否适宜采用蓄冰空调，要根据实际情况来决定。一般我们可按实际情况统计出一天甚至一年的空调冷负荷，并按常规空调及蓄冰空调的设计要求确定不同的设备容量，而后根据当地电力部门颁布的峰谷差价与实际运行能耗，计算这两种系统一次性综合投资值与各自的运行费用，只要冰

15、蓄冷系统多发生的一次投资在3-5年能予以回收，采用冰蓄冷系统就是适宜的。而对于一些大型、超大型的建筑物，由于制冷设备综合投资的减少要大于蓄冰装置设备费，冰蓄冷就更能显示其优越性了。1.4、 蓄冰方式选择（过冷水冰浆的动态蓄冰系统）1.4.1、 动态冰浆蓄冰系统简介动态冰浆蓄冰储能系统是当今世界蓄冰储能领域最先进技术。它是指水溶液降温至冻结点温度以下产生极细小的冰晶（一般为0.050.15mm）与水的混合物。由于其生成形式类似于雪花，即自结晶核以三维空间向外生长而成，生成后成为一种游浆状的液冰，因此又称为颗粒流冰、二元冰（binaryice）、深冷冰（deepchillice）、液冰（liqui

16、dice）、流冰（fluidice）和可泵送冰（pumpableice）等。冰浆具有液体冰的热力学物理特性：极好的冷却性能、高热容量和流动性，从而能达到极高的制冷效率。与其它介质相比，冰浆冷却速度更快、冷却效果更好（30%冰浆的制冷容量是7c冷冻水的6-10倍且其冷却温度更低）。另外由于冰浆优异的传热性能和6倍于常规空调水的热容量，使得换热器的型号、水泵的功率以及相应管道、设备的尺寸等大大减小，从而降低了其初投资与运行费用。1.4.2、 过冷水制冰的动态冰浆系统简介过冷水制冰：将不含任何添加剂的（可食用）水冷却至零下（-2C）,水依然是液态，并在换热器内保持稳定，当水流出换热器后再进行冷量解除

17、即产生冰浆。这项技术在制冰行业从技术和应用上都是无可挑剔，只是零下液态水是亚稳定状态，不易保持，造成换热器冰堵。日本从20世纪80年代末开始研究，已形成了以Takasago（高砂）和Shinryo（新菱）等一批规模化应用的公司，并且建立了多个城市区域供冷站。1、系统构成简单，安全。没有庞大的热交换盘管或冰球，不用担心管道腐蚀和泄漏等隐患;除了主机和水泵，没有其他复杂机械部件；2、系统运行可靠。没有复杂的设备和管路就没有复杂的控制系统；3、系统效率极高。系统换热器内保持液态水的稳定状态，几乎没有冷量损失的地方。制冰时主机的蒸发器出口温度可保持在一3C,对于用水（目前在PCM材料中最稳定可靠的）进

18、行相变储能技术来说，制冷效率几乎是达到极致。4、冰浆的制取为低温送风的实现创造了先天条件。采用低温送风后，可大大减小风管、水管的尺寸、换热器的型号和风机、水泵的功率；空调末端因为冷冻水的进出口始差大，人的热舒适感增强。国外应用比较典型的、冰浆浓度为30%的空调系统，冷水的进出口温差为10C、始差为140（kJ/kg）；5、无可比拟的释冷性能、稳定可靠的冷源。在释冷时，冰的表面积与释冷的速率成正比，同等质量的冰浆的表面积是常规冰块的上百倍，片冰的几十倍。是一些应急冷源的最佳选择：比如用作灭火剂，现有的灭火装置和喷嘴仍然可以输送浓度为30%的冰浆溶液，采用冰浆溶液灭火可以使灭火时间减少一半，同时使

19、室内温度急剧降低。与水相比，采用冰浆灭火所需的量较少。因为极高的释冷反应速率，也是最可靠的冷源。6、低廉的成本。相对于常规的制冷机组，我们的系统只增加了一套冰浆机组，一套板换、一套水泵以及管道阀门和控制系统。7,冰浆应用广泛、灵活。如前所述，不仅因为冰中不含任何添加剂和冰浆的流动性，更主要的是该系统本身极高的热交换效率和相对低廉的成本为其冰浆的广泛应用有了最可靠的保证。冰浆的流动性使其在应用上几乎不受到任何限制。关键技术：1）过冷却水稳定生成技术。过冷却水生成技术是冰浆冷却及蓄冷技术的核心。过冷却水是冰浆生成的基础，只有稳定生成过冷却水，才可以通过促晶等技术生成冰浆；2）超声波促晶技术。在生成

20、过冷水后，只有通过促晶才能使过冷水快速生成冰浆，这就需要促晶技术。目前，国际上采用的技术有超声波促晶、电动阀促品以及其他一些促晶技术；3）冰晶传播阻断技术。工艺流程:动态冰蓄冷技术可应用于新建系统以及既有系统的节能改造。新建系统需要根据冷量输送需求进行全新设计，其它过程相同，包括根据制冷机组的额定功率搭配制冰机组；根据负荷情况合理配置蓄冰槽，并根据应用场合配置不同的控制系统。而施源笊雷用累更Q12345678904151618714232921202第二章工程概况及设计依据2.1、 工程概况1、项目名称：冰蓄冷系统2、建筑物类型：、商业、会所3、工程规模（中央空调部分）：本工程为宜宾国际大项目

21、，包括1栋及商场、1栋会所、3栋别墅，其中主楼为22层（局部12、14层，设备夹层不计入自然层数），裙房为3层，商场为4层，会所及别墅均为3层。地下为1层汽车库、设备及后勤等用房。估算空调设计冷负荷11117KW（由设计院负荷设计资料推算得到）系统设计日逐时负荷分布:单位:RT3400320030002800260024002200200018001600140012001000800600400200建议配置：双工况中机：2台电制冷丰机，单台空调工况制冷量1000RT,制冰工况750RT。基载主机：1台电制冷主机，制冷量为600RT。系统蓄冰率：29%2.2、 设计依据2.2.1、 依据设计

22、标准与规范冰蓄冷系统工程的深化设计、加工、安装、试验、验收，均基于分时电价政策及中华人民共和国现行的国家、行业、地区的有关规范、规程、标准执行。并参考美国冰蓄冷的相关标准、规范设计。采暖通风与空气调节设计规范(GB500192003)全国民用建筑工程设计技术措施一一暖通空调加力(2009版)高层民用建筑设计防火规范(GB5004595)(2005年版)工业设备及管道绝热工程设计规范(GB50264-2013)通风与空调工程施工质量验收规范(GB503042012)建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范(GB502422013)蓄冰空调系统的测试和评价方法(GB/T194122003)ARI美国制

23、冷协会ARIGuidelineT-2002蓄冰设备设计标准ASHRAE美国暖通工程师协会ASHRAE150»蓄冰工程检验标准2.2.2、 供冷供热期本项目按全天供冷时间计算；全年按180天空调供冷天数计算，供冷期4月下旬至11月上旬。2.2.3、 电价政策由于四川地区峰谷电价政策，采用冰蓄冷系统，可以降低空调系统经常运行费用。现行电价政策时段电价（元/KWH）时间（小时）高峰时段7:0011:0019:00-23:001.19798平时段11:00-19:000.79868冰蓄冷低谷时段23:00一次日7:000.399382.2.4、采用蓄冰转移峰电节约运行费用的比例在确定选用冰蓄

24、冷系统后，采用蓄冰转移峰电节约运行费用的量取决于峰谷电价本身的价格差。本项目推荐采用过冷水冰浆的动态蓄冰系统，空调主机制冰工况下运行时蒸发器冷冻水出口温度一般为-3.2C,使得机组冷媒R-22蒸发温度下降，导致制冷主机制冷能力和制冷能效比COP值下降。如下R-22冷媒压缩制冷特性曲线示意图所示：常规工况单位冷媒气体的制冷能力为1-4,而蓄冰工况制冷量为"-4/2过热气体过冷冷媒液体j由于这是冷媒气体的压缩特性，各大主机生产厂家的制冷主机蓄冰工况下制冷能力下降的幅度基本相同，以本项目采用双工况离心机组在常规工况下制冷能力为1000冷吨，COP=5.15,而在夜间冷冻液温度在-3.2C/

25、0.0C时，制冷能力仅为750冷吨，COP=4.0,效率仅为常规工况下的4.0/5.2=77%,蓄冰工况下效率下降22%。夜间低谷电力0.3993元/kWh蓄冰如果应用于其他时段，其他时段的电费必须高于0.3993/77%=0.52元/kWh,另外由于蓄冰和融冰过程中乙二醇溶液泵以及制/融冰泵的耗电（在蓄冰段乙二醇泵和制冰泵都需要运行，在融冰段需要开启融冰泵，一般该部分水泵运行功率约占主机功率的10%左右），加上蓄冰槽的单位小时冷损失，合计约占主机耗电的15%,实际上其他时段的电费必须高于0.52元/kWh*115%=0.598元/kWh时利用低谷蓄冰量才会节省运行费用,而0.598元/kWh

26、<0.7986元/kWh<1.1979元/kWh。因此，由电力政策可见，与当前1.1979元/kWh的尖峰段电价差为：1.1979-0.598=0.5999元/kWh。即采用冰蓄冷转移尖峰用电到低谷电每千瓦时可节约0.5999元，节省的比例为50%。2.2.5、 合理的蓄冰比例确定设计蓄冰系统的并非蓄冰量越大运行费用越节省，但最大蓄冷量以满足设计日高峰用电时段的总冷负荷为条件，即采用蓄冰量等于设计日高峰用电时段的总冷负荷时蓄冰系统的运行费用节省量最大。2.2.6、 制冷主机的满载与部分负载效率美国制冷协会（ARI）ARI550/590-98标准中所提出的判断主机全年运行的NPLV/

27、IPLV部分负载效率计算方法，并不能作为判断主机部分载荷效率的依据，主要原因是该方法将部分负载时的冷却水进口温度也降低了，实际工程中绝大多数（85%以上）多台机组并联运行，与ARI假设单台机组承担空调系统负荷情况大相径庭，而实际上对于冷却水温度一定时，主机应该是在满载时效率最高：ARI根据此四种模式制定一个针对冷冻机产品单机性能的评价标准，即单机IPLV或NPLV方程（综合模式）:IPLV=1/（0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/D）,NPLV公式与IPLV公式一样，仅NPLV公式中冷却水最高进水温度为实际应用中任一温度，并且冷冻机100%与50%负荷（对应冷却水65F进水温

28、度）之间，冷冻机负荷与冷却水进水温度呈线性关系；冷冻机50%与0%负荷之间，冷却水进水温度包为65F。对于单台机组，当冷却水进水温度不变时，负载越高，冷冻机运行效率越高，在100%附近时冷冻机运行效率最高，多台机组中的单机负荷大于单一机组运行负荷，故单机的运行效率高，节能。冰蓄冷系统控制运行策略的第一个出发点在于：在融冰及双工况主机联合供冷时应确保双工况主机尽量处于满负荷状态，调节融冰供冷量以适应负荷变化。第三章中央冷源系统设计3.1、 冰蓄冷系统设计概述根据本工程实际情况，冰蓄冷系统内的设备配置服务于最适宜本工程的分量蓄冰模式，蓄冰流程采用了技术成熟、效率高、易控制的过冷水冰浆的动态蓄冰系统

29、。在系统空调设计日的白天，由融冰直接制冷，满足部分冷负荷的需要，不足的冷量由双工况机组运行空调工况补充。在过渡季节部分负荷状态下，系统将通过优化控制算法设定运行模式，并自动调整系统内各关键点参数设定，改变不同时段内蓄冰装置融冰供冷及主机供冷的相对应比例，以实现分量储冰模式逐步向全量储冰模式的运行转化。鼻水池想牌=匍"/乙二事n（原理图中设备均为示意，具体数量参见设备配置表）3.1.1、 系统主要设计参数：蓄冰储冷时间：每天23:00一次日07:00:蓄冰储冷工况主机进出水温度：0.0/-3.2C;蓄冰主机单独供冷进出水温度：5/10C;主机冷却水进出水温度：32/37C;主机直供板换

30、进出水温度：25%乙二醇水溶液侧进出温度为5.0/10.0C冷冻水侧进出温度为12/7C融冰供冷板换进出水温度：冰浆侧进出温度为2.0/10.0C冷冻水侧进出温度为12/7C3.1.2、 系统其他设计说明：系统用载冷剂：20%工业抑制性乙烯乙二醇溶液机房的排水：蓄冰主机、水泵、板式换热器基础四周设计有排水沟，所有排水排至集水坑；管道保温设计：保温范围为冷冻水管道、乙二醇管道、冰浆系统管道、板式换热器，保温材料设计为优质橡塑保温材料，乙二醇管道保温厚度64mm以上。蓄冰主机冷冻水、冷却水出口管道、板式换热器进口、冷却塔出水管道均设计有电动阀门以利于系统全自控控制，减少操作工作量；蓄冰主机冷冻水入

31、口、冷却水入口、板换乙二醇入口、板换冷冻水入口都设有水流开关，以利于保护设备，同时方便控制；3.2、 冰蓄冷系统设备配置及概算具体配置参见表格：（考虑设备检修时系统的持续运行.水泵均考虑备用）序号设备名称规格参数单位数量功率运行总功率单价总价备注KwKw万元万元1双工空调工况制冷量：1000RT台2676/5861352181362序号设备名称规格参数单位数量功率运行总功率单价总价备注KwKw万元万元况主机蓄冰工况制冷量：750RT蒸发器进出口温度：空调10/5.0C;蓄冰0.01-2.8C蒸发器流量：653/875m3/h冷凝器流量：721m3/h2基载±a制冷量：600RT蒸发器

32、流量：363m3/h冷凝器流量：433m3/h台140640699.899.83双工况冷却塔处理水量：950m3/h台2377426.653.24基载冷却塔处理水量：550m3/h台1151515.415.45双工况冷却水泵水量：757m3/h扬程：30m台3901809272用1备序号设备名称规格参数单位数量功率运行总功率单价总价备注KwKw万元万元6基载冷却水泵水量：454m3/h扬程：30m台255555.5111用1备7乙二醇泵水量：919m3/h扬程：28m台31102204.513.52用1备8制/融冰泵水量：410m3/h扬程：22m台5371483.718.54用1备9增效水泵

33、水量：56m3/h扬程：8m台11.11.11110基载机冷冻水泵水量：381m3/h扬程：30m台245904.591用1备11板换冷冻水泵水量：669m3/h扬程：37m台4902709363用1备12板式换热换热量：2000RT冷侧进出水温度：台1004545序号设备名称规格参数单位数量功率运行总功率单价总价r备注KwKw万元万元器（乙二醇/水）5.0/10.0C热侧进出水温度：12.0/7.0C13板式换热器（冰水/水）换热量：1787RT冷侧进出水温度：2.0/10.0C热侧进出水温度：12.0/7.0C台100262614冰浆机型号：BJ-500套400125500水侧进出口温度：

34、0.5/-1.8C乙二醇侧讲出口温度：-2.8/0.0C15蓄冰槽畜冰槽启效容积：1000m3套100808016乙二醇溶液100%乙烯乙二醇溶液（含备用）吨15001.624序号设备名称规格参数单位数量功率运行总功率单价总价备注KwKw万元万元17及自控系统PLC套100505018合计2811.11371第四章冰蓄冷系统运行模式及控制策略4.1、 冰蓄冷运行模式蓄冷系统按空调供回水温度7C/12c设计，可以通过不同阀门的开、关或调节来实现以下4种不同的运行模式：A、双工况主机制冰B、基载主机+融冰联合供冷C、融冰单独供冷D、双工况主机+基载主机供冷4.1.1、 工况主机制冰该时段为电力低谷

35、期，根据蓄冰系统的优化原理，双工况主机在电力低谷时段充分利用当地的低价电运行制冰。在该时段内双工况主机满负荷运行，通过低温的乙二醇溶液使蓄冰槽内的水蓄冰。双工况主机在蓄冰工况下运行时，制冷主机的效率有相应的降低，乙二醇溶液仅在双工况主机和蓄冰槽之间循环，随着蓄冰量的增加和时间的推移，当蓄冰槽的名义蓄冰量达到要求时，双工况主机自动停止蓄冰工况运行。系统循环示意图如下:若冰国畜水汨4.1.2、 制冷主机及融冰联合供冷该时段为空调冷负荷较大时段，为了满足空调负荷要求同时尽量减少系统的电力运行费用,冷负荷由基载和蓄冰槽联合供冷。在该时段内通过优化控制实现蓄冰槽的有效融冰并保证系统内的冷负荷需求。系统运

36、行原理示意图如下：应堂71&工二H.例mK，成内再标第3-JCX1ST!4.1.3、 融冰单独供冷根据优化控制在白天电价较高的时间段，蓄冰槽的总融冰供冷量为空调系统负荷的全部原理，为了减小运行电费，该时段的冷负荷由蓄冰槽单独提供，制冷机白天停止运行，只在电力低谷段运行蓄冰。系统运行原理示意图如下:融冰单就供冷4.2、 冰蓄冷系统运行控制策略4.2.1、 设计日（100%）负荷运行策略如下：单位（RT）350030002500200015001000iiillhihllllllllliiiiiimiiiiiiiiiiiiia融冰供冷 基载主机制冷 双工况主机制冷 双工况主机制冰5000上

37、述运行策略说明如下，双工况主机、基载主机、蓄冰槽按以下3种模式运行：(1)双工况主机蓄冰，蓄冰槽融冰+基载主机供冷(23:007:00):此时处在电价低谷期，在此期间双工况主机在蓄冰工况下满负荷运行全力蓄冰，蓄冰槽融冰+基载主机制冷，满足夜间冷负荷需求。(2)蓄冰槽高峰融冰优先融冰+基载供冷模式(7:0011:00,19:0023:00)此时处在电价高峰期，且为项目负荷时段，为节省运行费用，蓄冰槽优先融冰供冷，不足部分由基载主机提供。(3)双工况主机+基载主机优先供冷模式(11:0019:00):此时处在电价平价段，在此期间双工况主机及基载主机尽量满负荷运转，保证蓄冰能用于电价高峰段，以有效降

38、低运行费用。4.2.2、 设计日(75%)负荷下的运行策略：单位(RT)2500200015001000500Illllllllllllllllllllll 融冰供冷 基载主机制冷 双工况主机制冰 双工况主机制冷0IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIi|III(IlI上述运行策略说明如下，双工况主机、蓄冰槽按以下3种模式运行：(1)双工况主机蓄冰，蓄冰槽融冰+基载主机供冷(23:007:00):(2)蓄冰槽融冰+基载供冷(7:0011:00,19:0023:00)(3)双工况主机+基载主机优先供冷，蓄冰槽融冰供冷模式(11:0019:00):4.2.3、设计日(50%)负荷下的运行策略

39、：单位(RT)融冰供冷基载主机制冷双工况主机制冰双工况主机制冷上述运行方式说明如下，双工况主机、蓄冰槽按以下3种模式运行:(1)双工况主机蓄冰，蓄冰槽融冰+基载主机供冷(23:007:00):(2)基载主机+蓄冰槽融冰供冷(7:0023:00)4.2.4、设计日(25%)负荷下的运行策略：单位(RT)180016001400120010008006004002000,lllllllllllh. 融冰供冷 基载主机制冷 双工况主机制冰 双工况主机制冷上述运行方式说明如下，双工况主机、蓄冰槽按以下3种模式运行:(1)双工况主机蓄冰(23:007:00):(2)蓄冰槽融冰供冷模式(全天)第五章冰蓄冷

40、系统投资经济性分析5.1、 设备投资概算分析设备选型及报价均按照国内一线合资品牌，仅供参考。5.1.1、常规冷冻机设备投资概算（只计算运行功率，只包含冷冻机房内所有设备）厅P设备名称规格参数单位数量功率运行总功率单价总价备注KwKw万元万元1电制离心式主机制冷量：1100RT蒸发器流量：665m3/h冷凝器流量：793m3/h台374422321835492冷却塔处理水量：1000m3/h台3309028843冷却水泵水量：833m3/h扬程：30m台411033011443用1备4冷冻水泵水量：台4902709363用1备699m3/h扬程：30m5动力及自控系统PLC套10050506合计

41、2922763备注：不含二次冷冻水泵5.1.2、 冰蓄冷系统设备投资概算（只计算运行功率，只包含冷冻机房内所有设备）序号设备名称规格参数单位数量功率运行总功率单价总价备注KwKw万元万元1双工况主机空调工况制冷量：1000RT蓄冰工况制冷量：750RT蒸发器进出口温度：空调10/5.0C;蓄冰0.0/-2.8C蒸发器流量：653/875m3/h冷凝器流量：721m3/h台2676/58613521813622基载制冷量：600RT蒸发器流量：363m3/h冷凝器流量：433m3/h台140640699.899.83双工处理水量：950m3/h台2377426.653.2序号设备名称规格参数单位

42、数量功率运行总功率单价总价备注KwKw万元万元况冷却塔4基载冷却塔处理水量：550m3/h台1151515.415.45双工况冷却水泵水量：757m3/h扬程：30m台3901809272用1备6基载冷却水泵水量：454m3/h扬程：30m台255555.5111用1备7乙二醇泵水量：919m3/h扬程：28m台31102204.513.52用1备8制/融冰泵水量：410m3/h扬程：22m台5371483.718.54用1备9增效水泵水量：56m3/h扬程：8m台11.11.111序号设备名称规格参数单位数量功率运行总功率单价总价备注KwKw万元万元10基载机冷冻水泵水量：381m3/h扬程

43、：30m台245904.591用1备11板换冷冻水泵水量：669m3/h扬程：37m台4902709363用1备12板式换热器（乙二醇/水）换热量：2000RT冷侧进出水温度：5.0/10.0C热侧进出水温度：12.0/7.0C台100454513板式换热器（冰水/水）换热量：1787RT冷侧进出水温度：2.0/10.0C热侧进出水温度：12.0/7.0C台1002626序号设备名称规格参数单位数量功率运行总功率单价总价备注KwKw万元万元14冰浆机型号：BJ-500水侧进出口温度：0.5/-1.8C乙二醇侧进出口温度：-2.8/0.0C套40012550015蓄冰槽畜冰槽启效容积：1000m

44、3套100808016乙二醇溶液100%乙烯乙二醇溶液（含备用）吨15001.62417及自控系统PLC套100505018合计2811.11371说明：按照功率因素0.85,配点设施费600元/KVA计算:1）常规空调配电设施费为：206万元2）冰蓄冷空调配电设备费为：198万元则综合初投资，冰蓄冷空调系统比常规空调系统多出1371+198-（763+206）=600万元5.2、 各系统年运行费用比较表各系统年运行费用汇总表常规空调系统100%负荷75%负荷50%负荷25%负荷夏季每天运行费用（元）34533265421873610562运行时间（日）20806020小计（元）6906512

45、1233841124143211235年运行费用（万元）415冰蓄冷系统100%负荷75%负荷50%负荷25%负荷夏季每天运行费用（元）2618717976122505226运行时间（日）20806020小计（元）5237371438088734981104514年运行费用（万元）280年运行费用差：415-280=135万元5.3、 经济综合分析由上述的分析可以看出：（1）采用冰蓄冷机房系统时，系统相对常规电制冷空调初投资增加600万元、按全年运行180天计算年运行费用节省135_万元，投资回收年限为44年，按制冷主机及蓄冰设备使用寿命20年计算，投资收益为135X（20年-"年）

46、=2106万元。实际上随着经济不断发展.电价差今后将越来越大，投资收益将逐年增加。（2）冰蓄冷系统相对常规电制冷空调系统，空调冷水机组更平稳地运行，更多时间处于满负荷工作状态、提高冷水机组的利用率和使用寿命、系统实际运行费用会比计算更减省；且控制更精确：系统讲出口水温电稳定(3)由于采用冰蓄冷系统可以使得主机大部分时间都处于满负荷工作状态，如各负荷分配图所示意，主机此时COP高，而常规空调系统中主机通常都处于部分负荷状态，COP低。因此，采用冰蓄冷系统节省的运行费用应大于上述数值。(4)冰蓄冷中央空调节能、减少环境污染，有明显的社会效益，代表着当今世界央空调的先进水平，成为今后大中型中央空调发

47、展的方向。附件1:经济分析表内容冰蓄冷系统常规空调系统备注100%负荷每天总负荷RT4085740857每天总耗电量KW3893238654每天总电费元2618734533每天节省费用元83460每年天数2020每年电费元523737690651每年节省费用元16691575%负荷每天总负荷RT3064330643每天总耗电量KW2970529738每天总电费元1797626542每天节省费用元85660每年天数8080每年电费元14380882123384每年节省费用元68529650%负荷每天总负荷RT2042820428每天总耗电量KW2096721282每天总电费元1225018736每天节省费用元64860每年天数6060每年电费元7349811124143每年节省费用元38916125%负荷每大总负荷RT1021410214每大总耗电量KW1215212136每天总电费元522610562每天节省费用元53360每年天数2020每年电费元104514211235每年节省费用元106722每年总运行费万元2