华美达天禄大酒店冰蓄冷系统的应用
1. 工程概况
华美达天禄酒店按四星级标准设计、主楼28层,建筑面积33000m2。设有客房450间及餐饮、会议、娱乐购物等设施。待建的副楼4层,建筑面积5000m2,主要为餐饮娱乐设施。空调制冷(热)机房按建筑面积38000m2的负荷设计。
2. 设计原则
按照业主对采用蓄冰空调必须达到“可靠、先进”的原则,结合酒店空调运行的要求和规律,在系统设计上作如下考虑:
1、24小时连续使用空调的客房及其相关用房按常规空调设计;
2、间歇使用的主、副楼餐饮、会议、娱乐、购物等用房按蓄冰空调计算;
3、制冷机房分设蓄冰和常规空调的主机及其配套设备。采用可分可合多种灵活可变的供冷控制模式;
4、整个建筑的末端空调供回水仍为一个系统,根据各部分的负荷变化调整制冷机房的供冷方式以达到经济、节能运行的目的。
3. 设计参数和主要设备选型
1、本工程原设计常规空调冷水机组制冷量为4570kW,采用冰蓄冷空调系统,装机容量为3512kW。按间歇使用面积计算,蓄冰比例为32%,按总面积计算,蓄冰比例为23%;
2、原设计工程总供配电为3400KVA,现为2850KVA,减少550KVA;
3、主机选用法国CIAT单螺杆制冷机4台,其中双工况2台(844kW×2),空调工况2台(912kW×2)。冰球罐(直径3米,长13.73米)2个。共装CIAT-CRISTOPIA冰球179m3。
4、蓄冰技术参数:夜间低谷电时段为23时~7时,共8小时,可蓄冰量为8500kWh。设计蓄冰量为10382kWh,设计蓄冰时间为10小时。载冷剂乙烯乙二醇质量百分比29%,蓄冰时供回液温度为-6℃和-2.6℃。
5、运行控制模式:
1)蓄冰,2)蓄冰同时供冷,3)机组供冷,4)融冰供冷,5)融冰同时机组供冷;
6、季节运行策略
1)高温季节时采用融冰供冷用于负荷高峰时段;
2)非高温和过渡季节时融冰供冷用于用电高峰时段,不开或少开主机。
4. 实测运行参数分析:
1、冰球蓄冰系统蓄冷和放冷时,载冷剂进出口温度变化曲线与厂家提供的参数及曲线基本相同;
2、蓄冷罐运行正常,8小时可蓄冷8590kWh,10小时蓄冷量达到10000kWh以上,满足设计值与制造厂提供的参数;
3、放冷特点:
1)可快速提供冷量,末端水温降得快,提前开机时间短。对餐饮、娱乐、会议等使用场所尤其适合。为此副楼突发使用时,不会影响主楼的供水温度;
2)通过控制系统,设定冰罐的供冷温度,同样可使供冷平稳运行;
3)末端供水温度稳定,回水温度正常;
4、按放冷实测数据,在上午用电高峰时段仅用冰罐放冷供主楼空调使用,仅开一台乙二醇泵,不开主机,放冷4?∈保├?6974kWh。末端水系统供回水温度分别保持在6~7.8℃和11.5~12.6℃之间。
5. 经济效益分析:
1、采用蓄冰空调系统的设备费比原常规系统约增加15%(仅机房部分增加,末端费用不变)。
2、由于采用冰蓄冷系统,电力公司给予本工程极其优惠的政策,减少供配电贴费、节约开关所及外线费用、减少550KVA的变配电设备费等。为此在供电工程上所减免和节约的费用已经大大超过了蓄冰空调系统所增加的费用,给业主带来较大的经济效益。为此本工程因采用蓄冰空调增加的投资的回收期已经不存在。
3、节约电费预计为20%左右,但需经过按设计负荷分析一个供冷季节的实测才能提供准确的数据。
4、用电移峰填谷比较明显。经实测证明在非高温季节,日间用电高峰时段可完全由冰罐放冷运行。转移了高峰期用电。在春、秋过渡季节时,除低谷时段开主机蓄冰外,其它时段可不开主机。高峰、平价时段用电完全转移。
6. 结论
1、本工程蓄冰空调系统采用单螺杆双温工况冷水机组和冰球罐蓄冰方式,并设有完善的微机中央工作站检测和控制系统。经过调试运行和初步测试,该蓄冰空调系统完全达到设计和业主的使用要求。说明了该蓄冰空调系统设计合理,设备性能可靠、施工优质、控制先进。
2、由于运行的时间还不长,测试数据还不完整。我院已将此工程作为进一步测试研究的项目,以取得整个供冷季节的完整数据,研究更合理的运行方式。为推广蓄冰空调,进一步完善负荷计算、系统设计、控制软件设计、设备选型等提供有益的技术数据。
3、蓄冰空调是个系统工程,整个过程非常复杂和艰难。采用的前提条件是电力公司给出的优惠政策和业主的开拓精神和超前意识。成功的关键在于完整合理的设计、高质量的设备、先进的控制和优质的施工,不可缺一。必须紧密配合才是成功的保证。
中江都市花园的空调使用情况
1、前言:
九十年代开始,随着居民生活水平、生活质量的提高,“绿色建筑”、“健康建筑”等新名词不断地出现在有关报刊、杂志和房产商的广告册中。不少空调器生产厂家也及时地推出了“绿色环保空调”、“健康概念空调”。根据有关组织和协会对“绿色建筑”、“健康建筑”的定义,其主要强调的是环境保护、节能和资源的合理配置和有效利用。但从总体来说,我国现有家用空调器还有其自身局限性,主要表现在:1、整机能效比低;2、难引入新风,室内空气品质、热舒适性差;3、室外机的安放,破坏了建筑物的立面,造成了安全隐患;4、室外机运行产生的热风、噪声、室内冷凝水随意排放引起的环境污染;5、单位面积所配冷负荷过大,设备使用率低配电负荷不合理。因此将先进的中央空调技术应用于住宅小区就显得尤为重要和迫切。
2、工程概况
杭州中江都市花园住宅小区总建筑面积为11.5万m2,分四期滚动开发。一期建筑在开发商考虑采用中央空调系统前已交付使用,二、三、四期总建筑面积为8.6万m2,由六幢多层,二幢18层高层,一幢小高层组成,是一个以住宅为主,集商住、商贸为一体的高档住宅小区。开发商以“全面提高杭城居住质量”为宗旨,小区配备有24小时中央空调系统、24小时集供热水等系统,是配套设施较为完善的小区之一。小区曾荣获“杭城十大景观楼盘”“浙江省用户满意楼盘”等称号。现该小区已申报“国家级优秀示范小区”。
整个小区中央空调(DHC)及集供热水(DHW)系统由三大部分组成:1、集中的冷(热)站(冷、热源、机房、配电等),2、室外管网系统,3、住户室内末端(风机盘管、计量表等)。
3、投资与回收方式:
该项目由房产商与技术推广商共同投资,双方按比例承担义务和享受回报。
资金回收主要通过如下渠道完成:
3.1.通过销售的方式,按住户购空调末端设备数量及热水用水点数进行计取;
3.2.该小区内有写字、商贸楼,考虑其与住宅楼冷热负荷可交叉使用,节省空调冷热源及配电系统投资作为回收;
3.3.由于采用中央空调,住户减少配电容量,节省公变贴费及配电系统费用;
3.4.采用蓄冰空调免供配电贴费;
3.5. 由于采用了中央空调及集供热水系统,提高了开发商的知名度,促进了楼盘的销售,提高了楼盘的销售价格。开发商从增加的销售收入中拿出部分来补贴;
3.6.年运行费获利;
4、计量及系统维护管理
4.1运行费用的计量
分户装表计量,采用谁付费,谁受益,用多少,交多少的科学计量方法。本工程采用的是IC卡预付费冷热量计量表,通过检测用户的流量和进出水温,从而求得用户所消费的冷热量,消除了用户在购买住宅时对计费的种种疑虑;同时该计量仪表还具有随时自动终止过度透支消费的功能,减轻了空调经营公司工作压力。
4.2系统的维护管理
小区中央空调及热水系统由专门的空调经营公司负责经营、管理,服务范围包括隶属于空调经营公司的空调机房、室外管网及隶属于住户的室内空调系统,住户室内空调系统在合同保修期满后,实行有偿服务。
5、工程运行总结
5.1.使用效果:
该系统于2000年1月20日投入供暖试运行,在杭州地区室外气温低达-5℃时,室内实测温度达20℃左右,而此时的分体空调机已进入频繁除霜运行期,室温难以达到设定值,因此空调品质、舒适度都明显优于分体空调。6月10日开始进行“全量蓄冷融冰”供冷运行,2000年7月21日室外气温高达38.7℃时,对小区内某一西边套住户实测,实测时间从10:37~16:37,室内温度33℃开机,1小时后室内温度保持在24℃左右,建筑面积能耗指标约为110W/m2,用户对空调使用效果评价很高。
5.2 STL冰蓄冷在住宅空调中的作用
5.2.1由于采用蓄冷技术,使得制冷设备容量和配电容量大大减少,约为40-50%,主机与蓄冷装置灵活结合,可提供任何比例(10%-100%)的能量配置,满足各种状态下的用冷需求。
5.2.2 由于采用蓄冷技术,根据有关优惠政策可享受峰谷电价,加上大型水冷冷水机组能效比远大于小型风冷热泵机组能效比,因此运行费用大为降低,提高了中央空调竞争能力,为投资商的投资回报提供了可靠保障,也真正给用户带来了实惠。
5.2.3采用蓄冷技术,可实现“全量蓄冷”和“分量蓄冷”两种运行模式,过渡季和入住率低于总户数30%时,采用“全量”蓄冷方式,利用晚上低谷电进行蓄冷,在住宅需要时段释放,大大降低运行费用;住宅中央空调过渡季和入住率较低情况下,运行费用能否接近系统正常运行费用标准是事关中央空调能否被开发商和住户接受的重要因素之一。
5.2.4 采用蓄冷技术,蓄冷系统蓄贮的能量一方面供用冷高峰期释放,另一方面可作为备用冷源或应急冷源,增强系统稳定可靠性,预防突发事故。
5.2.5采用蓄冷技术,为低温送风和大温差送风提供了可能。由于小区系统,作用半径较大,水力输送能耗所占比例大于常规空调,若能采用低温送风或大温差供水技术,一方面降低水泵能耗、设备造价,另一方面可增强系统的除湿能力,降低能耗指标,提高空调房间的热舒适性。
因此,我们认为住宅小区采用蓄冰空调是对冰蓄冷技术应用领域的发展,由于住宅小区空调使用的特点,决定了采用冰蓄冷技术的必要性和重要性。住宅小区只有采用诸如冰蓄冷、大温差送风、家庭废热利用、变频供水等节能技术才能获得更佳的经济和社会效益,推动中央空调系统在住宅小区的广泛应用。
6、结论
住宅小区中央空调系统在节能、环境保护、提高居住环境的品质、保持建筑物的原有风格等方面均具有无比的优越性,同时,住宅小区中央空调的的实施,带动了相关产业,如冷热量计量表制造业、专门性空调经营公司等新兴产业的发展。在日本等发达国家,小区供冷供热系统作为市政公用事业的一部分加以考虑,统筹规划,政府从资金、税收、法规等方面加以扶持。可喜的是,在杭州有关住宅小区采用蓄冷技术可享受优惠的政策即将出台,因此我们有理由相信住宅小区空调系统必将在我国得到普及和发展。