連載八 | 源牌冰蓄冷技術(shù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
2022-12-02
雙工況主機(jī)容量選型計(jì)算
（1）針對“全負(fù)荷蓄冷”模式：
CP = (TH+Qs)/(IH×CCR)
（2）針對“主機(jī)優(yōu)先”模式：
CP= (TH+Qs)/(OH+IH×CCR)
（3）針對“蓄冷裝置優(yōu)先”模式：
CP= (TM*OH+Qs)/(OH+IH×CCR)式中：CP-雙工況制冷機(jī)的制冷量（kW）TH-全天系統(tǒng)空調(diào)冷負(fù)荷（kWh）,已扣除由基載載主機(jī)提供部分Qs-蓄冰槽熱損失(kWh)，方案階段可取0CCR-制冰機(jī)制冰工況下的制冷能力變化率,螺桿機(jī)一般取0.65~0.67，離心機(jī)一般取0.67~0.7TM-日尖峰冷負(fù)荷（kW）OH-空調(diào)工況運(yùn)行時(shí)間（h）IH-制冰工況運(yùn)行時(shí)間（h）
蓄冰量選型計(jì)算
雙工況主機(jī)容量確定后，根據(jù)雙工況主機(jī)制冰工況制冷量計(jì)算蓄冰量。
蓄冷量 QI=CP×IH×CCR
式中：CP-制冷機(jī)的標(biāo)定制冷量（kW）CCR-制冰機(jī)制冰工況下的制冷能力變化率,一般取0.65~0.7IH-制冰工況運(yùn)行時(shí)間（h）
乙二醇泵的選型計(jì)算
乙二醇泵的揚(yáng)程及流量必須滿足冰蓄冷系統(tǒng)包括蓄冰、融冰單獨(dú)供冷、主機(jī)單獨(dú)供冷、聯(lián)合供冷等多個(gè)工況的運(yùn)行要求。如果需要夜間制冰期間提供冷量的系統(tǒng)，還包括制冰兼供冷工況。乙二醇泵的循環(huán)流量按下式計(jì)算確定：V=（Qh×3.6）/(ρ×Cp×?T)
式中：V-乙二醇系統(tǒng)總循環(huán)流量（m3/h）Cp-25%濃度乙二醇溶液比熱 [kJ/kg·℃]?T-換熱設(shè)備進(jìn)出口溫差（℃）ρ-25%濃度乙二醇溶液的比重（kg/m3）Qh-設(shè)備換熱量（kW）關(guān)于設(shè)備換熱量Qh：對于內(nèi)融冰串聯(lián)流程，乙二醇泵流量計(jì)算時(shí)，Qh為板換換熱量對于外融冰串聯(lián)流程，乙二醇泵流量計(jì)算時(shí)，Qh為主機(jī)空調(diào)工況制冷量
乙二醇循環(huán)泵
由于乙二醇泵溶液的粘度與水不同，以水為介質(zhì)計(jì)算管道阻力應(yīng)考慮修正系數(shù)，一般25%乙二醇水溶液（體積濃度）修正系數(shù)詳見下表。設(shè)備阻力也應(yīng)該按照相應(yīng)濃度的乙二醇水溶液來計(jì)算。
循環(huán)泵的選型流量及揚(yáng)程需按計(jì)算流量乘一定安全系數(shù)進(jìn)行確定。乙二醇泵運(yùn)行時(shí)間長，水泵效率一般建議≥80%。
板式換熱器選型計(jì)算
板式換熱器額定換熱量滿足運(yùn)行策略中最大供冷能力的負(fù)荷需求，按設(shè)計(jì)的一、二次側(cè)進(jìn)出口溫度進(jìn)行選型。板式換熱器壓降一般≤80kPa，高效冰蓄冷機(jī)房≤50kPa。
1） 內(nèi)融冰系統(tǒng) 乙二醇/水板式換熱器
表4-常用內(nèi)融冰系統(tǒng)的一、二次側(cè)供、回水溫度
對于按聯(lián)合供冷負(fù)荷及一次側(cè)進(jìn)出口設(shè)定溫度選型的板換應(yīng)校核其在主機(jī)單獨(dú)供冷進(jìn)出口溫度改變時(shí)的供冷能力滿足使用要求。
2）外融冰系統(tǒng) 主機(jī)板式換熱器及融冰板式換熱器
外融冰系統(tǒng)一般設(shè)置主機(jī)板式換熱器及融冰板式換熱器。對于大型區(qū)域供冷系統(tǒng)，末端冷凍水供回水溫度一般設(shè)計(jì)為3/12℃。
表5-常用外融冰系統(tǒng)板換一二次側(cè)供回水溫度
板式換熱器
冰 蓄 冷 案 例 分 享
珠海橫琴區(qū)域能源站
橫琴新區(qū)能源站全覽
盤管現(xiàn)場圖
需求挑戰(zhàn)
橫琴新區(qū)建設(shè)用地總面積約30平方公里，其中高新技術(shù)開發(fā)區(qū)等工業(yè)占地約3.84平方公里；商業(yè)、文化娛樂、及醫(yī)療金融用地超過20平方公里。開發(fā)區(qū)內(nèi)的企業(yè)、商業(yè)冷（熱）用戶分布較為集中，且很多都同時(shí)具有較大的用熱和用冷需求，在該區(qū)域采用燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱、集中供冷是提高能效、節(jié)能減排的最佳途徑。
源牌解決方案
源牌負(fù)責(zé)7#、10#區(qū)域能源站，總蓄冰量達(dá)9萬RTh，采用燃?xì)夥植际綗犭娎淙?lián)供耦合冰蓄冷技術(shù)。首期2x390MW燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，向城區(qū)提供電力和余熱供應(yīng)。另外、配套規(guī)劃建設(shè)10個(gè)區(qū)域能源站，采用余熱溴化鋰制冷、低谷電制冷蓄冰，供冷半徑1.5公里，采用大溫差超低溫送水。目前該項(xiàng)目已正式投運(yùn)并實(shí)現(xiàn)供冷，源牌運(yùn)維團(tuán)隊(duì)24小時(shí)駐點(diǎn)保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。
