解決方案

THE SOLUTION

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解決方案

THE SOLUTION

冰蓄冷系統

蓄能空調技術特別是冰蓄冷技術,是我國電力需求側管理(DSM)行之有效的重要技術手段之一,各級政府和電力系統高度重視并不斷 推出優惠政策,引導社會企、事業單位廣泛采用,指導用戶科學用電、合理用能,其最主要功能是實現電力移峰填谷,是一項利國利民的環抱節能新技術,具有良好 的社會效益和經濟效益。


原理及特點

冰蓄冷空調技術,是利用夜間電網低谷電力運轉制冷機制冷,并以冰的形式蓄存,在白天用電高峰時將冰融化提供空調用冷,從而達到轉移高峰電力負荷、提高電廠一次能源利用效率、降低空調運行費用和提高空調品質的一項調荷節能技術。

 

冰蓄冷空調與常規空調相比,具有如下優點:

    ●平衡電網峰谷荷,減緩電廠和輸配電設施的建設和投資

    ●減少制冷主機容量30~50%,降低空調系統相關配電設施費

    ●合理利用電網峰谷電力差價,降低空調運行費用

    ●具有應急冷源功能,空調可靠性提高

    ●冷量對全年負荷的適應性好,能量利用率高

    ●可提供1~4 ℃冷凍水,實現大溫差供液、低溫送風空調,節省水、風輸送系統的投資和能耗。

    ●能實現較低室內空氣相對濕度,空調品質提高

 

應用條件

    ●在執行峰谷電價且峰谷電價差較大的地區,具有下列條件之一,經經濟技術比較合理時,宜采用蓄冷空調系統:

    ●建筑物的冷負荷具有顯著的不均衡性,低谷電期間有條件利用閑置設備進行制冷時;

    ●逐時負荷的峰谷差懸殊,使用常規空調系統會導致裝機容量過大,且經常處于部分負荷下運行時;

    ●空調負荷高峰與電網高峰時段重合,且在電網低谷時段空調負荷較小;

    ●有避峰限電要求或必須設置應急冷源的場所;

    ●采用大溫差低溫供水或低溫送風的空調工程;

    ●采用區域集中供冷的空調工程。

 

蓄冰模式

        除一些特殊的工業空調系統以外,一般建筑用空調通常每天只需運行10小時左右,且空調負荷逐日、逐時不均勻。若采用常規空調系統,制冷機組的制冷量須根據設計日尖峰負荷需求來確定。而采用冰蓄冷系統,則有兩種蓄冰模式,即全量蓄冰與分量蓄冰。

        全量蓄冰系統在設計日非低谷電時段不需開啟主機制冷,全日負荷由蓄冰裝置提供,如圖1。其優點是能最大限度的轉移了電力高峰期的用電量,白天系統的用電容量 大大減少,全天融冰供冷運行成本低。其缺點是蓄冰容量、制冷主機及相應設備容量較大,設備占地面積較大,初期投資較高;在絕大部分供冷期內,制冷主機與蓄 冰裝置都有富裕而閑置。

        分量蓄冰系統在設計日非低谷電時段,負荷由制冷主機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。其缺點是在全日負荷較大時,在非低谷電期間需開啟制冷主機制冷,與全 量蓄冰系統相比,運行費用相對較高。但隨著建筑物負荷的降低,分量蓄冰系統可以及時調整運行策略,盡量少開主機,并逐步轉化到全量融冰模式運行,達到運行費用節省。


 

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源牌蓄冰系統流程System schematic

冰蓄冷空調系統主要由制冷主機、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、閥門及自控系統組成。

選用源牌復合盤管蓄冰裝置,根據不同建筑空調負荷需求,可采用多樣的系統設計方法:串聯單循環主機上游內融冰系統、串聯雙循環主機上游內融冰系統、串聯主機上游外融冰系統。


    串聯單循環主機上游內融冰系統

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串聯單循環主機上游內融冰系統示意圖

    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荷,其供冷由基載主機滿足。

 

    串聯雙循環主機上游內融冰系統

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    適用場所:

    夜間低谷電時段有小部分供冷需求


    串聯主機上游外融冰系統

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適用場所:

    大溫差、低溫供液系統和區域供冷系統

 

冰蓄冷系統運行策略

常用的冰蓄冷運行策略有三種:制冷機優先、蓄冷裝置優先、優化控制。

        制冷機優先:設定制冷主機出口溫度,使其滿負荷運行,或限定制冷量運行,當空調負荷超出制冷機制冷量時,調節蓄冷裝置的流量,以實現供水溫度的恒定。

        蓄冷裝置優先:設定蓄冷裝置的進、出液流量 ,使其滿負荷運行或限定釋冷量運行;當空調系統的負荷超出釋冷量時,按設定的出口溫度開啟并運行制冷機,以實現供水溫度的恒定。

        優化控制:根據預測的建筑物負荷、蓄冰裝置容量及特性、當地電價結構等參數,運用優化方法,得出各時刻制冷主機及蓄冰裝置應分擔的負荷,指導系統穩定運行。


源牌自控系統Control System

RUNPAQ冰蓄冷自控系統由硬件設備和控制軟件組成。

硬件設備包括PLC控制器、執行器(電動閥門、變頻器、軟啟動器等)、傳感器(溫度、濕度、壓力、流量等)及上位機監控操作站。

控制軟件包含PLC編程控制軟件、上位機組態運行軟件、遠程監控軟件,以及源牌自主知識產權的SMART-ICE  優化控制軟件。

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源牌優化控制  SMART-ICE

SMART-ICE  冰蓄冷系統優化控制方法是RUNPAQ公司針對冰蓄冷系統及其各子系統的核心控制方法的通稱,涵蓋了冰蓄冷系統中乙二醇子系統、冷凍水子系統以及冷卻水子 系統等相關的關鍵控制對象以及控制方法,是RUNPAQ多年蓄冰空調系統集成經驗的結晶,體現了RUNPAQ靈活、精準、和諧的環境控制理念。 SMART-ICE  系統的自動化水平高,管理效率高,能有效地降低冰蓄冷系統管理勞動強度。

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