1.3超临界空气储能
1.3.1超临界空气储能原理
超临界空气储能系统(图 1.3)采用可再生能源的电能或电站低谷电能将空气压缩到超临界状态，同时存储压缩热，并利用存储的冷能将超临界空气冷却、液化后储存在低温绝热容器中，从而电能被存储；在用电高峰时，液态空气加压后经过换热器吸热至超临界状态，气化过程释放的冷能被回收、存储，随后高压空气进一步吸收存储的压缩热升温后进入膨胀机做功并驱动电机发电。由于将压缩过程产生的热量和气化过程释放的冷量进行储存，因而储能系统的效率明显改善，同时余热和废热可以被回收以提高系统效率。超临界空气储能系统与现有的压缩空气储能系统以及液化空气储能系统拥有许多相似的组件，但其最显著的区别在于利用蓄热蓄冷装置对空气的压缩热和气化冷量进行回收利用，从而既拥有远高于压缩空气储能的能量密度，又大大提高液化空气储能的效率。考虑到与压缩空气储能系统的相似性和差异性，下面对超临界空气储能系统进行总体方案与关键部件的设计与研究。
1.3.2超临界空气储能系统
图1.3中超临界空气储能系统的主要部件包括压缩机组、低温储罐、低温泵、膨胀机组和蓄热蓄冷换热器。低温储罐是专门储存沸点温度低于室温的液体(如液氮和液氧等)的绝热容器。该储罐通常由两层以上的绝热结构构成，可以采取几种不同的绝热方式，包括真空绝热、粉末绝热和多层缠绕绝热等，在环境与低温液体之间进行良好的绝热，从而起到降低低温液体蒸发率的作用。低温储罐是一个非常成熟的产品，市场上提供多种不同压力和容量规格的储罐，根据低温储罐绝热方式以及有效容积的不同，液态空气的日蒸发率一般在
0.03-1%之间，有效容积越大，蒸发率越低。
低温泵是用来输送低温液体(液氮、液氧和液化天然气等)或是从低温储罐抽取低温液体并将其压入气化器气化的特殊泵，在石油、空分和化工装置中有广泛应用。低温罐罐头采用绝热结构来防止低温液体吸热气化影响罐的工作。低温泵主要分为往复式和离心式两类，各种压力和流量范围的低温罐均可从市面上采购得到。
已有的两座CAES电站中均采用工业压缩机组，而这类压缩机组一般都带有级间冷却。LAES系统中储能过程即为气体液化过程，釆用成熟的气体液化装置，带级间冷却装置的空气压缩机组被集成在液化装置中。所以市场上并没有适用于超临界空气储能系统的压缩机组，需要对已有压缩机组冷却系统进行设计与改进来回收压缩热。空气在多级压缩机组中升压至超临界状态（>3.7MPa）。图1.4显不不同蓄热级数下的压缩机排气温度与蓄热量。
这里压缩机绝热效率取80%，总压缩比设为70，级间压缩比相等，大气温度以及蓄热后空气温度均取2℃。
1.3.3蓄热蓄冷换热器
蓄热蓄冷换热器必须具有较大的热容量、较高的吸热率和传热系数，能在数小时的储能过程中保持出口温度基本稳定，最重要的是大规模应用成本较低。目前热能(热量和冷量)通常在-40℃至400℃温度范围以显热、潜热或化学热的形式存储。由于化学热蓄热技术还处于前期研究阶段，下面主要对显热和潜热这两类主要的蓄热技术进行考察分析。显热蓄热通过提高蓄热材料的温度来储存热量，蓄热材料分为液体介质和固体介质，通常储存在绝热良好的储罐中。水是最常用的蓄热介质之一，它具有较高的比热并且成本很低。然而当蓄热温度在100℃以上时水开始气化，需要昂贵的高压绝热容器来承受其在高温下较高的蒸汽
压。如今水作为传热流体和蓄热介质广泛应用于太阳能加热水和室内采暖，而高温液体蓄热常用导热油和溶盐来替代水，这是因为相比于水它们拥有较低的蒸气压，能够在超过300℃的条件下工作。然而导热油相当昂贵，并不适合大规模应用。溶盐在高温蓄热领域具有很好的应用前景，目前处于研发与示范阶段。
固体材料如岩石、沙子、金属、混凝土、陶瓷和砖等，蓄热时不会像水一样沸腾或泄漏，可以在低温和高温下用于热能储存。岩石、砂石等由于成本很低而被认为是较好的蓄热材料。松散的岩石或砂石通常被填充在一定的容器中，传热流体可以在石子之间的缝隙内流动，蓄热时热空气被输送进填充床加热石子，而当需要热量时较低温度空气再进入填充床吸热。填充床蓄热系统中石子的形状、热物性、传热流体性质以及填充方式等因素都将对蓄热性能产生影响。
实验系统
3.1.1实验系统与主要设备本节介绍超临界空气蓄热蓄冷实验系统的设计，以及主要实验设备与装置。图3.1为已建成的超临界空气蓄热蓄冷实验平台，图3.2为实验系统原理图。在图3.2所示的实验系统中，蓄热与蓄冷过程采用同一个圆柱形不锈钢高压罐，其内部填充石子形成填充床。蓄热时空气被压缩机压缩后进入储气罐平滑活塞压缩机产生的气流脉冲。在储气罐底部有一段旁通管路，通过管路上的间阀来控制流入电加热器的压缩空气的流量。进入电加热器的压缩空气被加热后经过一段与蓄热罐顶部相连的保温管道进入垂直填充床，填充床入口设有分流器来均勻填充床径向空气流速，随后空气向下流过填充床并与石子颗粒进行热交换，最后通过蓄热_底部管路流出填充床，经过阀门节流、降压后排空。蓄冷时液氮从低温储罐内流出，经过低温栗增压后从蓄冷罐底部送入填充床气化，高压气体从蓄冷罐顶部流出填充床，经过阀门节流、降压后排空。
实验系统中主要设备的功能及性能参数如下:
(1)空气压缩机(图3.3)
用于将空气压缩至超临界状态。结构形式为整体撬装往复活塞压缩机，4级压缩，冷却形式为风冷，最大排气压力7MPa ，公称容积流量2m 3
/min ，压缩机配备动力37kW ，总重景 1600kg ，外形尺寸 2000x1000x1300 mm (长x 宽x 高)。
(2)储气罐
用于平滑活塞式压缩机产生的气流脉冲，稳定气流输出。材质为碳钢，容积0.3m 3， 工作压力7MPa ，安全阀起跳压力7.5MPa 。
(3)干燥过滤器
用于过滤压缩机末级排气中所含的水和油。两级精密过滤器最大工作压力10MPa，最大流量4m3/min，滤油含量分别为1PPM和0.01PPM。
(4)电加热器(图3.4)
用于将压缩空气加热至一定蓄热温度。工作压力7MPa，最高工作温度20℃，加热空气流量120Nm3/h，额定功率15kW，温度控制精度±2℃。
(5)高压蓄热蓄冷罐(图 3.5)用作蓄热蓄冷填充床容器。空气在填充床内与石子换热，工作压力7MPa，工作温度-196-+300℃，罐体材质为304不锈钢，总重量720kg，总容积0.15m3，罐体内径345mm，罐壁厚度16mm，罐体总高2058mm，安全阀开启压力7.7MPa，保温层厚度200mm，保温材料为桂酸镁岩棉，罐内填充花岗岩碎石子。
(6)低温储罐(图3.6)
用于储存液氮。结构形式为卧式，高真空多层缠绕绝热，最大工作压力1.6MPa，内外
筒材质为304不绣钢，有效容积495L，日蒸发率小于1%。
(7)低温罐(图3.7)
用于将液氮增压至超临界压力后送入填充床。结构形式为整体撬装卧式活塞单列罐，设计温度-196℃，使用介质为液氮、液氧和液氩，最大进口压力0.8MPa，最大出口压力7MPa，
介质流量100-300L/h (可调)，电机功率4kW，罐头为真空夹套式绝热。
3.1.2蓄热蓄冷填充床
在不锈钢蓄热蓄冷罐内填充粒径大小相似的花岗岩碎石子形成填充床。在蓄热蓄冷过程中热空气或液氮流过石子填充床并与石子直接接触换热,热量或冷量被储存在石子中。不绣钢蓄热蓄冷罐具体结构以及石子填充床内23路PT100热电阻的布置如图3.11和3.12所示。罐身岸接有一排7个热电阻引出管,管长310mm,外径27mm,管壁厚4.5mm。引出管沿罐轴向以188mm等间距分布,最上端引出管设置在距离分流器下方210mm处。铠装PT100热电阻从引出管插入填充床测量当地温度,信号釆集时间间隔为5s,精度为±0.;rC,各热电阻变送器将4-20mA信号输送到cDAQ数据采集系统的NI9203模块,采集系统连接到一台计算机进行数据采集与分析。罐体中间位置的3个引出管插入的是错装热电阻束,每根套管内集成5个PT100热电阻,测量填充床内径向温度变化,各热电阻在销装保护管内沿径向等间距分布,相邻热电阻间距为86mm。另外如图3.11所示,在保温层内紧贴不锈钢罐外壁设有3个温度测点测量实验过程中外壁温度的变化。当需要测量石子表面及其附近空气温度时,采用特制的4套热电阻来替代上述销装热电阻,如图3.12所示。特制热电阻如图3.13所示(T2r-T5r),将石子钻孔后插入PtlOO热电阻感温元件来测量石子温度,由于石子毕渥数(Bi)小于0.1,忽略石子中心与表面之间的温度差。同时将另一根热电阻捆绑在插有感温元件的石子周围来测量石子附近空气温度。通过不诱钢管将特制的热电阻送入填充床中心处,热电阻引出线在螺纹接头空腔内进行胶封。此外在蓄热蓄冷罐顶部和底部入口管路上布置有两个压力传感器,测
量空气经过石子填充床后的压降。
3.1.3蓄热蓄冷实验步骤 分别对填充床进行蓄热和蓄冷实验以模拟超临界空气储能循环中的蓄热蓄冷工作过程。这里取超临界条件下的蓄热蓄冷压力为7MPa,填充床蓄热进口温度为160℃。蓄冷过程采用液氮作为低温流体。其中一个蓄热循环包括蓄热、保温、释热、停机4个过程,蓄冷循环包括蓄冷、保温、释冷和停机4个过程。
3.1.3.1畜热实验
(1)蓄热过程:首先开启数据采集系统,然后启动压缩机将储气罐、蓄热管路及填充床增压至接近7MPa,调节阀门开度使填充床内压力维持在7MPa 左右,同时启动电加热器加热超临界空气,出电加热器的高温高压空气从蓄热罐上端流入填充床,蓄热过程开始,空气在填充床间隙内流动,热量传递给石子。蓄热过程如图3.14所示。
(2)保温过程:当填充床出口空气温度上升到接近进口温度时蓄热过程完成,将储气罐、蓄热管路及填充床泄压至常压,填充床开始8小时保温。
(3)释热过程:首先启动压缩机对储气罐、释热管路及填充床增压至接近7MPa,然后调节阀门开度使填充床内压力维持在7MPa 左右,释热过程开始,常温空气进入填充床吸收石子热量。释热过程如图3.15所示。
(4)停机过程:当填充床出口空气温度下降到接近环境温度时,释热过程完成,关停压缩机并将储气罐、蓄热管路及填充床泄压至常压。释热结束到下一蓄热循环开始为停机阶段,至此-个蓄热循环完成。
注：我们在做储热实验时，步骤可做相应调整。
第一章工程概况简述 1.工程概况及主要工程内容 工程概况：本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦,总建筑面积约：15000m2，空调面积：10000m2,建筑总高15m，其中楼层主要为研发室，办公室、制模室、空调设备房等等。 本项目主要工程内容为：中央空调机房冷源系统，冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。 2.设计概况 本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统，夏季设计日总尖峰冷负荷为875KW。 冷源配置：整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式,该设备为甲方提供.主机夜间水蓄冷，即夜间为蓄冷工况：供回水温度为 4.5℃/12.5℃，白天为空调工况：供回水温度为7℃/12℃，冷却水供回水温度为32℃/37℃。两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷,把一个蓄冷水池蓄满为止. 本项目一个蓄冷水池的总容积 800m3，按容积利用率0.95计算，蓄冷水池的可利用容积大于760m3。 本项目蓄冷工况运行时，水池进/出水温度为 4.5/12.5 ℃；放冷工况运行时，水池进/出水温度为12.5/4.5 ℃，均采用8 ℃温差。 考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响，蓄冷水池的完善度一般取0.90～0.95；考虑到保温层传热的影响，冷损失附加率一般取1.01～1.02。因此，本项目实际蓄冷量约为3200kWh（即915RT）。
第二章制冷系统技术方案 1.设计依据 本方案设计依据如下： 业主提供的设计资料 《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003) 《蓄冷空调工程技术规程》 (JGJ 158-2008) 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002) 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003) 《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调?动力》（2003版） 《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》（2003版） 《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著 2.负荷计算 水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》（GB50019-2003）的有关规定，求得蓄冷—放冷周期内逐时负荷和总负荷，并绘制出负荷曲线图，作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。采用系数法对逐时冷负荷进行估算。其中设计日各时段冷负荷值如下表：一期设计日尖峰冷负荷为1156RT，采用逐时负荷系数法，设计日逐时冷负荷分布如下： 表设计日各时段负荷值情况
冰蓄冷设计说明 1.1设计概述 冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，它代表着当今世界中央空调的发展方向。 成都市电网分时电价表 2.2冰蓄冷系统方案设计 本工程是医药厂房，冷负荷集中在电力高峰时段和电力平峰时段，电力低谷时段，电力低谷时段空调系统根本没有冷负荷，且全年供冷期内负荷极不平衡，选择常规制冷主机设备容量大，且直接制冷的结果是制冷主机高价来制冷，低价电时段闲置，造成不必要的浪费。因此为了减少中央空调白天的用电峰值，充分利用峰谷电差价，大幅度地降低空调的运行费用，同时为了提高空调品质，本工程中央空调设计采用冰蓄冷中央空调系统。
·以上方式中使用最多的为：冰球（或蕊心冰球）和外融冰的盘管式蓄冰装置 ·本工程采用外融冰钢制盘管冰蓄冷方式的冷源。 2)、部分（分量）蓄冰模式：如图2，部分（分量）蓄冰模式是指在夜间非用电高峰时制冷设备运行，蓄存部分冷量。白天空调高 蓄冰方式 动态制冰 静态制冷 冰浆（或冰晶） 片冰滑落式 盘管式蓄冰 封装冰 外融冰 冰球（或蕊心冰球） 外板 内融冰
峰期间一部分空调负荷（尖峰负荷）由蓄冷设备承担，另一部分则由制冷设备负担。在设计计算日（空调负荷高峰期）制冷机昼夜运行。部分蓄冷制冷机利用率高，蓄冷设备容量小，制冷机比常规空调制冷机容量小30-40%，是一种更经济有效的运行模式。根据以上分析考虑初期投资费用及机房占地，本工程冰蓄冷设计采用分量蓄冰模式。，本设计方案采用部分蓄冰模式 3.4蓄冰流程选择 3.4.1 蓄冰流程的选择 蓄冰空调系统在运行过程中制冷机可有两种运行工况，即蓄冰工况和放冷工况。在蓄冰工况时，经制冷机冷却的低温乙二醇溶液进入蓄冰槽的蓄冰换热器内，将蓄冰槽内静止的水冷却并冻结成冰，当蓄冰过程完成时，整个蓄冰设备的水将基本完全冻结。 融冰时，经板式换热器换热后的系统回流温热乙二醇溶液进入蓄冰换热器，将乙二醇溶液温度降低，再送回负荷端满足空调冷负荷的需要。 乙二醇溶液系统的流程有两种：并联流程和串联流程。a、并联流程：这种流程中制冷机与蓄冰罐在系统中处于并联位置，当最大负荷时，可以联合供冷。同时该流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、单溶冰供冷、冷机直接供冷等。并联流程原理如图３。 b、串联流程：即制冷机与蓄冰罐在流程中处于串联位置，以一套 循环泵维持系统内的流量与压力，供应空调所需的基本负荷。串联流程配置适当自控，也可实现各种工况的切换。串联系统原理如图４：
电锅炉水蓄热技术的应用实例 现代建筑设计集团上海建筑设计研究院有限公司张伟程 摘要：介绍了电锅炉水蓄热技术在具体工程设计中的应用，并着重介绍了该系统的概况、流程以及各种运行模式下的控制方式。 关键词：电锅炉水蓄热运行模式控制 1 电锅炉水蓄热技术介绍 集中空调的冬季供暖部分，根据热源的类型，可以分为空气（或水）源热泵、燃油、燃煤气（或天然气）、燃煤、用电等几大类。 从用户的角度看，使用电作为热源不需要排废水、废气、废渣，也无明火，不需设置堆煤或储油场地，为最清洁能源，不存在消防、环保等特殊要求，且用电设备可以做到完全自动控制，减少人为操作所带来的浪费及管理难度。 对于以电能作为空调供暖热源的系统，在《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中有明确的规定：“除非夜间可利用低谷电进行蓄热、且蓄热式电锅炉不在日间用电高峰和平时段时间启用的建筑，不得采用电热锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热源。”故在实际应用时，不得采用电锅炉直供的形式，一般采用电锅炉水蓄热系统，且以全量蓄热为好。 电锅炉水蓄热系统是指在电力低谷期间，以水为介质将电锅炉产生的热量储存在蓄热装置中，适时供应给用热设备的系统[1]。这样在用电高峰时段就可以不开或者少开电锅炉，从而减少高峰时段用电量，起到移峰填谷的作用。电锅炉水蓄热从系统构成上来说只是在常规电热锅炉的基础上增加了一套水蓄热装置，其他各部分在结构上与常规热源系统并无不同，它在使用范围方面也与常规供热系统基本一致。通常水蓄热装置有常温（常压、温度低于100℃）和高温（高压、温度高于100℃）两种，蓄热量有全量和分量两种模式，蓄热系统有串联和并联两种流程。 电锅炉水蓄热系统具有以下几个显著优点： 1）适合在无集中供热与燃气源，而电力充足、供电政策支持和电价优惠的地区使用。 2）采用电能，不存在排放废水、废气、废渣之忧，无燃烧过程，安全可靠性高。 3）由于水蓄热系统是按白天全量负荷在夜间蓄热时段的平均值来确定电锅炉装机容量的，而电锅炉直供系统则是按白天的峰值负荷来确定的。所以相对于电锅炉直供系统，水蓄热系统减少了电锅炉装机容量，其附属运转设备和电力设施的装机容量也相应减少，从而减少了初投资费用。 4）可根据外界空调负荷的变化更及时、灵活、精确地供应储存的热量。 5）利用峰谷电价差，可以明显减少运行费用。有利于平衡用电负荷，缓解供电矛盾[2]。 6）当停电时，用小功率应急发电机带动循环水泵即可继续提供热量，提高了供暖系统的可靠性。 2 工程概况 陆家嘴时代金融中心（B3-5地块）冬季空调供暖设计计算热负荷峰值为5 044 kW：1~6层（裙房）973 kW，8~20层（低区）1 331 kW，22~34层（中区）1 331 kW，36~46层（高区）1 409 kW。考虑到当时的市政能源条件（无集中供热与燃气源，电力充足、供电政策支持和电价优惠）和初投资与运行费用的效益比以及机房安全条件，本工程采用常压型电热水锅炉生产的蓄热水作为空调供暖热源，采用常温全量（不考虑不可预见系数）蓄热模式、并联流程，并根据楼层分布情况分设4套系统，机房分别布置于7层，21层，35层，PH1设备层。每套系统均设有2台675 kW的电锅炉、1个有效容积为200m3的蓄热水箱，其设计蓄热水温为45~90 ℃，蓄热量为10 465 kWh；考虑10%的余量，联合供热（板式换热器的）总供热能力为1 600 kW；板式换热器一次侧的设计进、出水温度为55 ℃/45 ℃、二次侧（空调末端设备）的设计供、回水温度为50 ℃/40 ℃。该水蓄热系统夏季可兼作蓄冷用，其蓄热水箱转变为蓄冷水箱，主要用于新风空调箱的供冷。 系统有冬季电锅炉单蓄热、电锅炉单供热、蓄热水箱单供热、电锅炉与蓄热水箱联合供热（蓄热水箱优先）、电锅炉边蓄热边供热以及夏季制冷机蓄冷、蓄冷水箱放冷共7种运行模式，其原理见图1。
蓄冷技术 随着生活水平的日益提高，空气调节作为控制建筑室内环境质量的重要技术手段得到广泛的应用。但因为耗电量大，且基本处于用电负荷峰值期，这就为蓄冷技术的应用提供了一个重要的应用领域。 一、蓄冷技术的定义 蓄冷技术是一门关于低于环境温度热量的储存和应用技术，是制冷技术的补充和调节。低于环境温度的热量通常称作冷量。人们的生活和生产活动在许多时候要用到冷量，但是，有些场合缺乏制冷设备，有些时段不能使用制冷设备就需要借助蓄冷技术解决用冷需要。简言之，即冷量的贮存。 二、蓄冷的方法 有显热蓄冷和相变潜热蓄冷两大类。如在蓄冷空调中的水蓄冷空调是显热蓄冷，冰蓄冷空调和优态盐水合物(PCM)是相变潜热蓄冷。 三、冰蓄冷系统技术 冰蓄冷是指用水作为蓄冷介质，利用其相变潜热来贮存冷量。 冰蓄冷系统技术类型主要有冰盘管式、完全冻结式、冰球式、滑落式、优态盐式、冰晶式。 1.冰盘管式蓄冷系统 冰盘管式蓄冷系统也称直接蒸发式蓄冷系统，其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内，冰结在蒸发器盘管上。融冰过程中，冰由外向内融化，温度较高的冷冻水回水与冰直接接触，可以在较短的时间内制出大量的低温冷冻水，出水温度与要求的融冰时间长短有关。这种系统特别适合于短时间内要求冷量大、温度低的场所，如一些工业加工过程及低温送风空调系统使用。 2.完全冻结式蓄冷系统 该系统是将冷水机组制出的低温乙二醇水溶液（二次冷媒）送入蓄冰槽（桶）中的塑料管或金属管内，使管外的水结成冰。蓄冰槽可以将90%以上的水冻结成冰，融冰时从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液进入蓄冰槽，流过塑料或金属盘管内，将管外的冰融化，乙二醇水溶液的温度下降，再被抽回到空调负荷端使用。这种蓄冰槽是内融冰式，盘管外可以均匀冻结和融冰，无冻坏的危险。这种方式的制冰率最高，可达IPF=90%以上（指槽中水90%以上冻结成冰）。生产这种蓄冰设备的厂家较多。 3.冰球式蓄冷系统 此种类型目前有多种形式，即冰球，冰板和蕊心褶囊冰球。冰球又分为园形冰球，表面有多处凹涡冰球和齿形冰球。 冰球式以法国CRISTOPIA为代表，蓄冰球外壳有高密度聚合烯烃材料制成，内注以具高凝固---融化潜热的蓄能溶液。其相变温度为0°C，分为直径77mm（S型）和95mm（C型）两种。以外径95mm冰球为例，其换热表面积为28.2ft2/RTH(0.75m2/KWH），每立方米空间可堆放1300个冰球；外径77mm冰球每立方米空间可堆放2550个冰球。冰球结构图见下左图。
1.技术原理 冰蓄冷空调技术是利用夜间电网谷电运转制冷主机制冷，并以冰的形式储存，在白天用电高峰时将冰融化提供空调用冷，从而避免中央空调争用高峰电力的一项调节负荷、节约能源的技术。 (1)削峰填谷、平衡电力负荷。 (2)改善发电机组效率、减少环境污染。 (3)减小机组装机容量、节省空调用户的电力花费。 (4)改善制冷机组运行效率。 (5)蓄冷空调系统特别适合用于负荷比较集中、变化较大的场合加体育馆、影剧院、音乐厅等。 (6）应用蓄冷空调技术，可扩大空调区域使用面积。 （7）适合于应急设备所处的环境，
计算机房、军事设施、电话机房和易燃易爆物品仓库等。 2.冰蓄冷空调系统组成 冰蓄冷空调系统包括：空调主机、冷水泵、冷却水泵、冷却塔、蓄冷水泵、释冷水泵、换热器、储冰槽等。相对于常规空调系统，冰蓄冷系统增加了储冰槽、换热器等装置 3..工艺流程 冰球式（也称封装式）冰蓄冷工艺流程：在制冰时，通常要求制冷主机蒸发器出口温度为零下5摄氏度，因此冰球外循环的介质通常采用乙二醇溶液，乙二醇溶液在冰球外流动，在制冰循环中，从制冷主机出来的低温乙二醇溶液流过冰球表面，使冰球内的水结冰；在融冰供冷时，乙二醇溶液流过冰球表面，通过换热器与流往空调末端的冷冻水热交换，被
冷却后的冷冻水流向各个房间，通过风机盘管供冷，因此，空调末端的形式可以与常规中央空调相同。 冰盘管冰蓄冷工艺流程： 、 4.适用范围： 商场、饭店、写字楼、体育馆、展览馆、影剧院、宾馆、居民小区等场所；制药、食品加工、啤酒工业、奶制品工业等；需要对现有单班、两班空调系统扩大供冷量的场所，可以不增加主机，改造成冰蓄冷系统。5.冰蓄冷空调系统的适用条件 执行峰谷电价，且差价较大的地区。（峰谷电价比至少要达到4:1，否则无经济性可言）
东华大学环境学院冰蓄冷设计 姓名：何燕娜 班级：建筑1202 学号： 121430205 2014年12月
1.1 项目概述 本项目为浙江某办公楼建设项目的双工况冰蓄冷系统应用。 1.2 冰蓄冷系统在本项目中的应用 冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，它代表着当今世界中央空调的发展方向。 本文就对冰蓄冷系统设计进行详细阐述，并和传统的风冷系统进行初投资和运行成本的综合比较。 1.3 冰蓄冷系统的工作模式 冰蓄冷系统的工作模式是指系统在充冷还是供冷，供冷时蓄冷装置及制冷机组是各自单独工作还是共同工作。蓄冷系统需要在几种规定的方式下运行，以满足供冷负荷的要求，常用的工作模式有如下几种： （1）机组制冰模式
在此种工作模式下，通过浓度为25%的乙二醇溶液的循环，在蓄冰装置中制冰。此间，制冷机的工作状况受到监控，当离开制冷机的乙二醇溶液达到最低出口温度时制冷机关闭。此种工作模式的示意图如图1-2所示。 图1-2 机组制冰工作模式示意图 （2）制冰同时供冷模式 当制冰期间存在冷负荷时，用于制冷的一部分低温乙二醇溶液被分送至冷负荷以满足供冷需要，乙二醇溶液分送量取决于空调水回路的设定温度。一般情况下，这部分的供冷负荷不宜过大，因为这部分冷负荷的制冷量是制冷机组在制冰工况下运行提供的。蓄冷时供冷在能耗及制冷机组容量上是不经济合理的，因此，只要此冷负荷有合适的制冷机组可选用，就应设置基载制冷机组专供这部分冷负荷，该工作模式示意图如图1-3所示。 图1-3 制冰同时供冷模式示意图 （3）单制冷机供冷模式： 在此种工作模式下，制冷机满足空调全部冷负荷需求。出口处的乙二醇溶液不再经过蓄冰装置，而直接流至负荷端设定温度有机组维持。该工作模式示意图如图1-4所示。
1.1上级批文详见总论部分； 1.2甲方提供的设计任务书； 1.3建筑专业提出的平面图和剖面图； 1.4室外计算参数(江苏地区) 夏季空调计算干球温度34.1℃ 夏季空调计算日平均温度31℃ 夏季空调计算湿球温度28.6℃ 夏季通风计算干球温度32℃ 夏季空调计算相对湿度69 % 夏季大气压力100.391Kpa 夏季平均风速 3.3m/s 冬季空调计算干球温度-12℃ 冬季通风计算干球温度-4℃ 冬季空调计算相对湿度74% 冬季大气压力102.524 Kpa 冬季平均风速 3.3 m/s 1.6国家主要规范和行业标准 (1)《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003； (2)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001版)； (3)《民用建筑热工设计规范》GB50176-93； (4) 全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调·动力》； (5) 《民用建筑隔声设计规范》GBJ118 2 设计范围 本工程总建筑面积为120000平方米 设计范围为采暖、通风、空调、防排烟及冷热源设计。冷冻机房冷却水系统由给排水专业设计。 3 设计原则 满足国家及行业有关规范﹑规定的要求，利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。
4.3空调系统 经技术﹑经济综合比较及专家组建议，空调方案确定为：独立新风空调系统，即新风机组加辐射冷吊顶。辐射吊顶已被美国能源部列为二十一世纪15项最节能，最有前途的空调技术之一，其突出的优点——更加舒适，更加节能，更加安静，使其成为目前欧美各国首选的空调末端装置，辐射吊顶、全热交换器和低温送风新风系统组成的独立新风系统，已经成为国际公认的最先进的空调系统。4.3.1 首层∽八层及地下一层南区各功能房间 采用独立新风空调系统(DOAS)。新风机组除了承担新风负荷外，还承担室内全部潜热和部分显热负荷，室内剩余的显热负荷由辐射冷吊顶承担。 新风机组选用专用DGKR08型低温送风新风机组，设置在专用的新风机房内，每台机组风量约为7000m3/h－8000m3/h。机组进水温度低于3℃，出水温度为辐射冷吊顶的进水温度（露点温度加1～2℃），由室内露点温度控制，新风机组 出风温度低于7℃。该机组除了具有普通空调机组具有的冷却﹑干燥﹑加热及加湿功能外，还具备有：（1）承担其全部新风负荷，室内全部潜热和部分显热； （2）机组内配置有板式全热交换器，回收焓效率大于50%，温度效率70% 以上；（3）机组内配置驻极静电过滤器，计数效率为99.9%可备光催化材料杀灭，空气阻力小于50Pa。 空调房间冬季加湿采用高品质的干蒸汽加湿，汽源由地下一层锅炉房引来。 新风系统按楼层分南﹑北两个系统设置，以利调节。新风管沿走道吊顶敷设，在进入每个房间的支管上设置E型定风量调节器，送风口采用大诱导比风口下送。排风通过每个房间侧墙上设置的排风口，通过走道吊顶，进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。 辐射板采用国产辐射板。因为它较进口辐射板热阻小，辐射冷/热量大，接头先进，价格便宜等优点。辐射板型号选用600×600规格板，颜色的选用与排版形式随装修进行。 4.3.2 餐厅及厨房。 由于餐厅空调负荷变化大，湿负荷大，空调运行时间短，层高较高等特点。故餐厅单独设置空调系统，空调形式采用独立的低温送风新风系统，送风口采用大诱导比风口下送，排风口为单层百叶风口，通过排风管进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。新风机组选用专用DGKR15型低温送风新风机组，设置在专用的新风机房内，机组风量约为15000m3/h。 厨房采用直流空调系统(冬季加热夏季降温)，厨房排风量暂按40次/时，送风量为80% 排风量，其施工图设计待厨房设备确定后进行。 4.3.3 电话机房及计算机主机房 为了保证电话机房、消防值班室及计算机主机房值班空调，另分别设置一套VRV空调系统，室外机设置在屋顶，室内机采用四面吹出式，设置在吊顶上。 4.4空调系统冷源 本工程空调面积为23500m2，预留空调面积5500m2，共计空调面积29000m2。空调冷负荷为3351kW，折算为冷指标为115.56w/m2。空调热负荷为2595.5kW，算为冷指标为89.5w/m2。
第三章机房自动控制系统 一、冰蓄冷自动控制系统综述 工程的自控系统由上位机远程控制系统、PLC现场控制系统、电动阀、传感检测器件、系统配电柜、系统软件等部分组成。系统结构图如下所示：
PLC控制软件为主的控制程序，该程序为美国西门子公司与CRYOGEL公司联合开发，已经在美国的多个工程中和台湾杰美利（GEMINI）得到应用，直接输入后调整。上位机控制软件也可带采用CRYOGEL/（GEMINI）公司软件包的WinCC操作系统。 上位机远程控制设置先进的集中控制台，采用工控机配置打印机进行远程监控和打印，现场控制机采用PLC可编程控制器控制，进行系统控制、参数设置、数据显示，确保实现系统的参数化，实现系统的智能化运行。 本系统中的核心控制部分与机电执行装置采用国际著名品牌（西门子、江森、霍尼韦尔）的产品。 蓄能系统控制具体功能如下： ⑴控制系统通过对主机、蓄热锅炉、蓄冰装置、板式换热器、泵、冷却塔、系统管路调节阀进行控制，调整蓄冷系统各应用工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供稳定的供水温度。 ⑵根据季节和机组运行情况，自控系统具备所有工况的转换功能。 ⑶控制、监测范围： a、制冷主机、泵、冷却塔启停、状态、故障报警； b、总供/回水管温度显示与控制； c、蓄冰装置及蓄热水箱进出口温度、显示与控制； d、蓄冰量、余冰量、乙二醇流量、瞬时释冷速度、蓄冷速度等标准规定参数的 显示； e、电动阀开关、调节显示； f、备用水泵选择功能； g、各时段用电量及电费自动记录； h、空调冷负荷以及室外温湿度监测； i、可选的功能（包括楼宇智能化系统接口及接口转换程序）。 ⑷控制系统对一重要的参数进行长时间记录保存，并将空调的实际运行日负荷通过报表或曲线图的方式记录，可以查询到某一段时间内的历史数据值，供使用者进行了解、分
数据中心空调水系统供冷规模设计 原创2016-04-12叶明哲 摘要：数据中心水冷系统采用何种形式和规模建设，直接关系到数据中心建设投资的成本和运行的安全；本文主要对水系统供冷的规模和冗余情况进行阐述和探讨，并提出在大型数据中心基地可以采用区域供冷方式，设立两到四个独立的区域供冷中心，从而降低数据中心空调系统总投资和提升数据中心空调系统安全性。 供冷规模独立供冷区域供冷关键词 1.数据中心空调水系统规模 在大型数据中心，多幢数据机楼组成庞大的数据中心群机楼，制冷规模可以采用单幢数据机楼供冷或区域供冷。如中国电信在建的云计算内蒙古园区，就由42幢楼组成，每幢楼约18000M2，需要多个供冷中心。选择制冷中心的数量和制冷规模是必须要考虑的一个问题，这直接关系到数据中心的建设成本和空调系统安全性。 2.独立供冷（单幢机楼供冷） 就是每一幢机楼设置一个单独的制冷机房，该制冷机房只对自己这幢楼进行供冷。单幢机楼供冷系统比较简单，这有利于系统的维护和检修，当水系统发生故障时，只对该楼设备造成影响，不会影响到别的机楼，故影响面较小，是目前数据中心普遍采用的方式，下图1是独立供冷示意图： 图1 数据中心独立供冷示意图 但对于多幢机楼组成的数据中心，需要每个机楼均搞一个制冷机房，如云计算内蒙园区，按这种方式需要建42个独立的制冷中心。这种方式导致制冷机房较多，相对占地面积较大，由于制冷机组多，操作维护工作量较大；而且各个供冷中心内部，为了安全，也需要考虑冗余和备份，导致投资过大。 2.1.独立供冷的系统冗余
如果是A级机房（T4），水管管路必须是两个独立的系统，每个系统可以独立承担单幢楼数据中心所有的热负荷，运行时两个系统必须同时在线运行，单个系统故障不会对数据中心产生任何影响，这就是系统冗余。每个系统都独立承担100%的热负荷，这就是1+1系统冗余，如图2，但是这样投资很大。 图2 系统1+1冗余示意图 2.2.组件冗余 如果不满足系统冗余，仅仅是部分组件故障有冗余，就叫组件冗余。B级机房（T3），水系统管路也需要设计为两个系统，但是主机和末端可以公用，运行可以采用主备用方式进行，支持有计划的系统检修；组件冗余就是系统中常用的组件考虑冗余，如水泵采用N+1方式，冷机采用N+1方式，冷却塔采用N+1方式，机房空调采用N+X方式，这些就是组件冗余。 2.3.系统冗余和机组冗余投资比较 采用高标准，势必会带来投资的增大。采用系统冗余的投资很大，从纯正的字面理解，双系统可能是单系统200%的投资，但如果合理设计系统冗余，达到A级标准（T4）的同时，也是可以大幅降低初期的投资费用。 对于B、C级机房，机组不需要系统冗余，只需要考虑机组的冗余，一般采用的N+X 冗余，X=1～N，从实际运行来看，当N值较少时（N<4），2台机组同时出现故障的几率非常低，x取1基本已经可以应对突发故障情况。对于部分重要机房，不严格按照A级机房设计的，而又需要提高可靠性或者负载扩容的，可以先按照N+1配置，但预留扩容一台机组的位置。 3.区域集中制冷 单幢机楼供冷有一个缺点，就是1幢楼有一个制冷中心，如果数据中心够大，那建设的供冷中心就会足够多，如云计算内蒙云园区，按照单幢楼供冷的特点，需要42个供冷中心，而且各个数据中心内部需要冷机、水泵、冷塔、管路的冗余和备份，这些备份和冗余在各个
冰蓄冷工程设计经验总结 1.蓄冰槽容量不宜过大，会使蓄冰槽因自重变形，必须增加槽的壁厚以及进行加固，还会给制作安装和运输带来困难，同时也增加了费用。在蓄冰槽的扩散管的排布上，会因扩散管的排布过密而浪费大量的空间，还会影响冻冰及融冰的效果。 2.冷冻站通常位于大厦的地下部分，而地下部分又往往是停车库、站房、办公集中的部位;使用面积非常紧张、造价昂贵;在蓄冰槽的设置及排布上应尽量使用可利用的空间位置。 3.乙二醇溶液100%的价格大约是7100元/吨，价格昂贵。在系统中，如果因为检修或系统渗漏会造成很大的不必要的经济损失，同时对环境造成污染。在施工中，管道及设备用设立牢固的支、吊架，同时系统应进行严格的严密性试验。如果有可能在乙二醇溶液充注前进行水溶液的试运转，观察整个系统的运转情况;及自控系统的测点及电动阀门的动作配合。 4.蓄冰槽在安装过程中,槽与下面的支撑必须进行隔冷处理,以免局部形成冷桥，槽的本体必须进行绝热保温设计以减少冷损失。乙二醇溶液在蓄冰过程中通常在-2.19℃/- 5.56℃范围内，与周围环境的温差大;如果隔热效果不好，在平时的运行中会造成非常大的浪费。所以蓄冰槽的本体的保温厚度应大于标准工况的冷冻水的保温厚度，保温层应严密尽量减少冷损失。 5.蓄冰槽无论是立槽还是卧槽在设计中必须考虑载冷剂（即25%的乙二醇溶液）的分配均匀性。在槽的入口和出口设均流管。本工程采用了DN200扩散管，均流管供、回各一根，在系统冻冰及融冰过程中流向相反。将载冷溶液均匀有效地传给槽内蓄冰球。 6.在蓄冰槽的设计中还考虑人孔以便填充球，在填充蓄冰球时，对高于2M的卧槽或立槽，应预先在槽中充入1/3槽的水以减少填球时的冲击使球均匀地填充（由于冰球的密度比水小，冰球浮于水面有利于冰球的扩散）;同时水不宜过多，不利于冰球填满整个冰槽（造成冰槽底部无冰球）;槽的底部设卸球孔，也可作排污用。 7.在冰蓄冷系统流程中系统与用户的联接方式有直接连接（即整个系统全部充满乙二醇溶液）和间接连接（即乙二醇溶液系统仅限于一定范围内，通过板式换热器与二次水进行热交换）。本工程在设计中采用了间接连接，乙二醇溶液仅限于在制冷机房内循环;外部空调水系统仍是水系统。这种做法有两个好处: A、乙二醇溶液仅限于制冷机房用，用量少; B、减少在大楼内部存在因检修和维护造成乙二醇溶液泄漏的问题。 C、尤其是高层建筑能起到隔断高层建筑冷水系统静压以保护空调制冷主机;提高蓄冰系统安全系数，减少乙二醇溶液泄漏概率;减少设备及阀部件承压稀疏的作用。其代价仅仅是增加了一台热交换器。 8.本工程采用了部分蓄冰的控制策略而且是制冷机优先，这样制冷主机的容量可以大大减少，同时也减少了电力增容费，在负荷较低时尽量利用所蓄的冰。 9.在系统设计中还应考虑到:乙二醇溶液受球内介质相变时的影响而体积膨胀，在系统中他的相变膨胀量是2%～9%。为此系统应设置膨胀水箱，而且还设置了溶液补给箱作为膨胀水箱外的溢流箱。在系统亏液或浓度降低时进行补液。 设置溶液补给箱有以下作用:
数据中心节能方案 分析
数据中心节能方案分析 数据中心的能耗问题已越来越成为人们所关注，绿色数据中心的呼声越来越高。由于数据中心涉及的专业很多，研究者往往只从本专业出发，而没有考虑与其它专业的配合问题。随着信息技术的发展，数据中心的节能手段也在不断的更新和提高，当前主要使用的节能手段有以下几个方面。 1.1冷热通道隔离技术 经过多年的实践和理论证明，在一个设计不合理的数据中心内，60%的空调机冷送风由于气流组织的不合理而被浪费了。传统的开放式热通道结构数据中心面临着两大气流管理难题：冷热空气相混合现象和空调冷送风的浪费现象。这两种现象大大降低了空调制冷的效率。其中，冷热空气相混合现象指的是由设备产生的热空气和空调机的冷送风相混合从而提高了设备的进风温度；空调冷送风的浪费现象则指的是从空调机的冷送风并未进入设备,并对设备冷却而直接回流到空调机的现象。冷热空气混合现象也是导致数据中心温度不一致的主要原因，而且这种现象也大大降低了数据中心空调的制冷效率和制冷能力。如何解决这两种现象，其实最简单的方式就是机柜面对面摆放形成冷风通道，背靠背摆
放形成热风通道，这样会有效的降低冷热空气混流，减低空调使用效率。如下图所示： 冷热通道完全隔离 隔离冷通道或者隔离热通道哪种方式更好呢？这两种方式都将空调的冷送风和热回风隔离开来，并使空调机回风温度提高以此来提高空调的制冷效率，区别主要是可扩展性，散热管理和工作环境的适宜性。 隔离冷通道的可扩展性主要是受地板下送风和如何将地板下冷风送入多个隔离冷通道的制约。很多人认为只要当空调机的出风量能满足设备的散热风量即可，可是她们忽略了高架地板下冷送风对于多个隔离通道的压力降和空间的限制。相反的隔离热通道则是使用整个数据中心作为冷风区域来解决这个问题，正因为这样扩大冷通道的空间。隔离热通道相比于隔离冷通道有着更多空调冗余性能，多出的热通道空间将会在空调系统出现故障时能多出几分钟的宝贵维修时间。而且随着服务器设备的散热能力的提高，服务器所需的散热风量将会大大的减少。现在很多服务器的热风的出风温度可到达到55℃。隔离冷通道的未被隔离部分空间的温度将会比传统数据中心大大的提高，这将增加了数据中心工
冰蓄冷自控调试 一、调试条件 1.空调工艺系统各设备、管道、阀门按图纸要求安装正确无误。 2.自控系统的全部设备包括现场的各种阀门、执行器、传感器等安装 完毕，线路敷设和接线全部符合设计图纸的要求。 3.系统的受控设备及其自身成套设备安装完毕，而且单体或其成套设 备的调试结束；同时其设备的测试数据必须满足自身的工艺要求， 例如空调系统中的冷水机组其单机运行必须正常，而且其冷量和冷 冻水的进出口压力、进出口水温等必须满足空调系统的工艺要求。 4.系统与其余各系统的联动、信息传输和线路敷设等必须满足设计要 求。 二、调试顺序 1.校线 1.1用万用表检查绝缘情况 1.2检查与图纸的一致性 2.数字输入量的测试 2.1信号电平的检查 2.2按设备说明书和设计要求确认干接点输入逻辑值。 2.3按设备说明书和设计要求确认脉冲或累加信号的发生脉冲数与接受脉冲数一致，并符合设备说明书规定的最小频率、最小峰值电压、最小脉冲宽度、最大频率、最大峰值电压、最大脉冲宽度。 2.4按设备说明书和设计要求确认电压和电流信号。 2.5按上述不同信号的要求，用程序方式或手动方式对全部测点进行动作试验测试，并记录数值。 3.模拟量输入测试 3.1输入信号的检查 按设备说明书和设计要求确认温湿度、压力、液位、电磁流量传感器的电源
电压、频率、温湿度是否与实际相符。 按产品说明书的要求确认传感器的内外部连接线是否正确。对于电压型传感器严防电压输入端短路，电流型传感器严防输入端开路。 根据现场实际情况，按产品说明书规定的输入量程范围，接入模拟输入信号后在传感器的输出端或DDC侧检查其输出信号，并计算确认是否与实际值相符。 对于电磁流量传感器，分静态调整和动态调整两部分。静态调整时，将安装于现场的传感器（探头部分完全浸没于静止的水中）在DDC侧测试其输出信号，如果此值与零偏差较大，则按产品和系统要求进行自动校零；动态检查时，模拟管道中的介质流量，在DDC侧测量其输出信号，并计算确认是否与实际相符。 用程序方式或手控方式对全部的AI测试点逐点进行扫描测试，并记录数值，确认其值是否与实际情况一致。 3.2模拟量输入精度测试。 用程序和手动方式测试其每一测试点，在其量程范围内读取三个测点（全量程的10%、50%、90%），其测试精度要达到该设备使用说明书规定的要求。 4.数字量输出测试 4.1信号电平的检查 按设备说明书和设计要求确认继电器开关量的输出ON/OFF是否符合规定的电压电流范围和允许工作容量。 按设备说明书和设计要求确认输出电压或电流开关的电流输出是否符合要求。 用程序方式或手动方式测试全部数字量输入，并记录数值和观察受控设备的电气控制开关工作状态是否正常；如果手控单体受电试运行正常，则在此情况下观察其受控设备运行时候正常。 4.2按本工程规定的功能和设计要求进行特殊功能的检查。 5.模拟量输出测试 5.1输出信号的检查 按设备使用说明书和设计要求确定其模拟量输出的类型、量程（容量）与设定值（设计值）是否符合要求。
1、蓄冷空调原理 蓄冷中央空调系统是一种通过蓄能来节约空调系统运行费用的技术，其基本工作原理是：建筑物空调时间所需冷量的部分或全部在非空调时间利用蓄冷介质的显热或其相变过程的潜热迁移等特性，将能量以低温状态蓄存起来，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。 在一般工程中，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，冷冰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。 蓄冷中央空调从系统构成上来说只是在常规空调系统的基础上增加了一套蓄冷装置，其它各部分在结构上与常规空调相同，它在使用范围方面也与常规空调基本一致。 2、蓄冷中央空调的意义 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差。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，蓄冷对于用户还有以下的一些突出优点： 1）空调的出水温度低、制冷效果好，低温送风系统节省投资和能耗。 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）利用峰谷荷电价差，平衡电网负荷。减少空调年运行费。 4）减少冷水机组容量，降低一次性投资。 5）在主机出现故障或断电的情况下，蓄冷系统相当于应急冷源，系统可靠性高。6）当建筑物功能变化或面积增加引起冷负荷增加时，只要增加蓄冷装置的蓄冷量， 即可满足大楼新增冷量需要。 3、蓄冷发展史 第一代：冰球蓄冷第二代：冰盘管蓄冷第三代：动态冰蓄冷―――――――――――――――――――――――――――――――― 在没有实行集中供热前，冬天时家家户户烧火取暖，这种原始的用能方式既浪费能源，又污染环境。北方实行热力站集中供热方式后，在节约能源的同时也保护了环境。南方地区冬天烧火取暖的时间很短或基本不烧火取暖，但夏天却要用空调降温。目前，不管是南方和北方
水蓄冷、蓄热知识总结 一、所属行业：空调 二、技术名称：水蓄冷技术 三、适用范围： 具有分时电价地区的医院、宾馆、商场、办公楼、住宅小区、工矿企业等空调系统和工艺用冷领域 四、技术内容： 1.技术原理 水蓄冷中央空调系统是用水为介质，将夜间电网多余的谷段电力（低电价时）与水的显热相结合来蓄冷，以低温冷冻水形式储存冷量，并在用电高峰时段（高电价时）使用储存的低温冷冻水来作为冷源的空调系统 2.关键技术 蓄冷水箱的结构形式应能防止所蓄冷水和回流热水的混合，提高蓄冷水箱的蓄冷效率，增加蓄村冷水可用能量，因此如何降低冷温水界面间斜温层的厚度是技术的关键。 3.工艺流程
五、主要技术指标： 斜温层厚度控制在0.9米内，水箱完善度达95%以上 六、技术应用现状： 国内已经建成的水蓄冷空调项目超过50个，广西、北京、湖北等地的项目较多，其中由XX承建的ZZ的水蓄冷空调项目已被列为XX省研究级示范工程。 七、典型用户： XX精密陶瓷有限公司（电子行业），用于空调制冷。改造前，两台制冷量100万kcal/h冷水机组白天12小时适时供冷，改造后，增加一台容积960立方的蓄冷槽，投资额85万元，夜间电力低谷期8小时开动两台冷水机组对蓄冷罐充冷，白天12小时以蓄冷罐对外供冷，冷水机组不运行。运行效果：1、企业空调节电：12%；2、日运行费用节省：5608kWh×0.75元/kWh - 4908×0.3元= 2734元/天； 3、年运行费用节省： 42万元。投资回收期二年。 XX药业，用于区域供冷。改造前空调总建筑面积30000平米，设计日最大冷负荷3208kW，扩建后空调总建筑面积45000平米，设计日最大冷负荷5197kW，增设1800立方蓄冷水槽，不增加冷水机组。运行效果：水蓄冷改扩建与常规空调扩建比较，年运行费用节约34万元，投资增加43万元，不到二年即可回收多余投资。 八、推广前景和节能潜力： 中国政府部门实行了电力供应峰谷不同电价政策，采用需求侧管理（DSM）的水蓄冷技术来达到削峰填谷，是缓解电力建设和新增用电矛盾的有效的解决途径之一。各地区也出台了各项有关促进蓄冷空调工程发展的政策，推动了蓄冷空调技术的发展和应用。水蓄冷技术不但适用于新建项目，也适合应用于改造项目。可以使用常规冷水机组，适用于常规供冷系统的扩容和改造。并且能够实现蓄冷和蓄热的双重用途。 我国水蓄冷空调工程载冷体工作温差由原来的5℃提高到10℃，甚至更大，使蓄冷密度由原来的5.8KW/M3（5,000大卡/ M3）提高到11.6KW/M3 （10,000大卡/ M3）或更大，由此使蓄冷水槽的容积大大减少，工程造价降低、传热损耗乃至载冷体输送功耗也随之减小，当蓄冷量大于7000kW.h（603万kcal），或蓄冷容积大于760m3时，在各种蓄冷方式中水蓄冷最为经济，尤其在建筑物附近有空地可建蓄冷水罐（槽）或已有的消防水池可利用时，更有其推广使用的价值。夜间气温降低，制冷效率随之可提高6－8％，系统满负荷运转时间大幅度增加，从而使空调系统的总节电率达10％－22％。
九华山某某5万平方五星级酒店蓄能空调设计方案 某某人工环境工程有限公司
目录 第一部分工程概况 (1) 一、工程概况 (1) 二、本系统设备配置表 (1) 第二部分水蓄冷空调系统 (3) 一、水蓄冷方案介绍 (3) 1.逐时负荷 (3) 2.水蓄冷中央空调系统简介 (3) 3.水蓄冷中央空调的意义 (4) 4.水蓄冷中央空调系统设计原则 (4) 5.蓄冷模式选择 (5) 二、运行策略 (5) 三、水蓄冷空调系统运行费用计算 (8) 第三部分电锅炉蓄热系统 (13) 一、方案简介 (13) 二、运行策略 (14) 三、运行费用分析 (16) 第四部分生活热水系统 (19) 第五部分某某人工环境工程有限公司简介 (20) 第六部分某某公司国内冰蓄冷业绩一览表 (23) 第七部分某某公司国内电锅炉蓄热业绩一览表 (29)
第一部分工程概况 一、工程概况 本项目为九华山某某酒店，本机房负责1段、2段、4段和5段的供冷和供热。其中1段总建筑面积5738.83m2，地上2881.13m2，地下2857.7m2，主要功能为会议室；2段总建筑面积19399.93m2，地上3993.2m2，地下15406.73m2，主要功能为大堂、总统套、餐厅、厨房和车库；4段总建筑面积14381.51m2，地上8803.33m2，地下5578.18m2，主要功能为客房、餐厅、员工食堂和动力中心；5段总建筑面积10090.33m2，地上8803.33m2，地下1287m2，主要功能为客房。 经核算本系统空调冷负荷为4700KW，空调热负荷3400KW。生活热水日最大用水量为122.8m3/d，最大时为14.9m3/h。 本工程采用水蓄冷蓄热系统，预留水池3400m3，其中生活蓄水池123m3，经计算夏季蓄冷水槽的容积为3150m3，冬季蓄热水槽的容积为397m3，故蓄水池容积为3150m3，夏季蓄冷和冬季蓄热共用蓄水池。 二、本系统设备配置表 本系统蓄冷设备配置表
54 2017年4月 第 4 期（第30卷 总第235期）月刊 2017年 第4期 电信工程技术与标准化 经验与交流 数据中心空调系统的测试验证 谢静 （上海邮电设计咨询研究院有限公司，上海 200092） 摘 要 本文结合测试验证的前提条件、内容、步骤等几方面，对数据中心空调系统的测试验证进行了全方位介绍。 并以某大型数据中心为例，对空调系统测试验证进行了实践探讨，文末阐述了数据中心空调系统测试验证的意义及广阔发展前景。 关键词 数据中心；空调系统；假负载；微模块 中图分类号 TB494 文献标识码 B 文章编号 1008-5599（2017）04-0054-04 收稿日期：2016-10-27 数据中心的测试验证是新建数据中心投产前的一次全面检查和考验。通过这个环节可以及时发现问题和规避风险，所以测试验证已成为新建数据中心不可缺少的关键环节。 数据中心测试验证主要是基础设施部分，涉及建筑、结构、消防、电源、空调、给排水、通信等多个子系统，尤其是电源、空调系统作为数据中心的关键基础设施，将直接影响数据中心的安全运行。所以作为数据中心关键基础设施的空调系统的测试验证是至关重要的。 1 数据中心空调系统的测试验证前提条件 1.1 完成空调系统的建设、调试 数据中心土建、装修、各机电配套及通信等子系统施工完毕，并按照《通风与空调工程施工质量验收规范》要求已完成了空调系统调试工作，即数据中心空调系统已经达到运行的基本条件。1.2 筹备好必要的测试验证工具 进行空调系统测试验证，应配备必要仪器、仪表、 工具及测试用假负载。测试工具不仅需性能稳定可靠、精度满足要求，而且对测试工具也要进行严格的校核。这是空调系统测试验证数据准确性和可靠性的前提条件。1.3 确认测试验证的技术方案 空调系统测试验证需根据项目建设实际情况，梳理系统框架及设计要求，编制及确认测试验证的技术方案。这是空调系统测试验证的技术依据。 1.4 建立项目团队，并做好测试验证的组织分工 测试验证是由测试单位负责，建设、施工、设计、监理及设备供应商等各单位配合实施的一项系统工程， 需要做好分工及现场组织，这是空调系统测试验证顺利实施的组织条件。 2 数据中心空调系统的测试验证内容 2.1 设备质量测试验证 大型数据中心一般均采用水冷空调系统，涉及冷水机组、冷却塔、板换、水泵、蓄冷设施、末端空调等众多设备，不仅存在运输、安装等诸多风险，而且设备是
技术标 主要设备的选用及技术描述与响应说明 第二章机房自动控制系统 一、冰蓄冷自动控制系统综述 件、系统配电柜、系统软件等部分组成。系统结构图如下所示: 小央空调蓄能系统原理图 工程的自控系统由上位机远程控制系统、PLC现场控制系统、电动阀、传感检测器 肝2網通讯
PLC控制软件为主的控制程序，该程序为美国西门子公司与CRYOGEL公司联合开发，已经在美国的多个工程中和台湾杰美利（GEMINI）得到应用，直接输入后调整。上位机控制软件也可带采用CRYOGEL/ （GEMINI ）公司软件包的WinCC操作系统。 上位机远程控制设置先进的集中控制台，采用工控机配置打印机进行远程监控和打印，现场控制机采用PLC可编程控制器控制，进行系统控制、参数设置、数据显示，确保实现系统的参数化，实现系统的智能化运行。 本系统中的核心控制部分与机电执行装置采用国际著名品牌（西门子、江森、霍尼韦尔）的产品。 蓄能系统控制具体功能如下： ⑴控制系统通过对主机、蓄热锅炉、蓄冰装置、板式换热器、泵、冷却塔、系统管路调节阀进行控制，调整蓄冷系统各应用工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供稳定的供水温度。 ⑵根据季节和机组运行情况，自控系统具备所有工况的转换功能。 ⑶控制、监测范围： a制冷主机、泵、冷却塔启停、状态、故障报警； b、总供/回水管温度显示与控制； c、蓄冰装置及蓄热水箱进出口温度、显示与控制； d、蓄冰量、余冰量、乙二醇流量、瞬时释冷速度、蓄冷速度等标准规定参数的显示； e电动阀开关、调节显示； f、备用水泵选择功能； g、各时段用电量及电费自动记录； h、空调冷负荷以及室外温湿度监测； i、可选的功能（包括楼宇智能化系统接口及接口转换程序）。 ⑷控制系统对一重要的参数进行长时间记录保存，并将空调的实际运行日负荷通过报表 或曲线图的方式记录，可以查询到某一段时间内的历史数据值，供使用者进行了解、分 析，而且所有的监测数据可进行打印。