某办公建筑冰蓄冷空调系统毕业设计

'┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书摘要长沙市某办公建筑的冰蓄冷空调系统的设计，本设计主要是围绕冰蓄冷的冷源部分而进行的。为平衡电网负荷、削峰填谷结合长沙市实行的谷峰电价政策，对冰蓄冷空调系统与常规的空调系统的经济性进行分析比较从而确定了此建筑适合应用冰蓄冷空调系统。通过对该建筑的冷负荷计算和冷负荷的分布情况的分析，从而确定了冰蓄冷空调系统宜采用的运行策略，工作模式和运行控制方案进而确定了其机组容量和蓄冰槽的容量。此冰蓄冷空调系统采用的是风机盘管加新风系统，其中新风系统不负责室内负荷把室外空气处理到室内的等焓状态点而送入室内。最后，在讨论冰蓄冷空调系统的经济性时对冰蓄冷空调系统的能耗情况和经济性进行了整体的分析和比较。关键词：办公建筑冰蓄冷空调系统经济性分析II ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书ABSTRACTThegraduationprojectdesignsairconditioningsystemswithicestorageforXXofficialbuildinginChangshaCity,thisdesignmainlyisrevolvestheicestoragethecoldheatsinkpartialtocarryon.Forbalancestheelectricalnetworkload,tounifythevalleypeakelectrovalencepolicywhichChangshaimplements,gatheredtheair-conditioningsystemwithicestorageandtheconventionalair-conditioningsystemefficiencytotheicecarriesontheanalysiscomparisonthustodeterminethisconstructionsuitedusingtheairconditioningsystemswithicesystem.Throughtothisbuildingcoldloadcalculationandcoldloaddistributedsituationanalysis,thushaddeterminedtheicestoragethemovementstrategywhichtheair-conditioningsystemwithicestoragesuitablyused,theworkingpatternandtheoperatingcontrolplanthenhaddetermineditsunitcapacityandicestoragecapacity.Thisairconditioningsystemswithicestorageisusesoftheairblowerplatetubeaddsthenewatmospheresystem,newatmospheresystemisnotresponsibleforintheroomtoshouldertheoutdoorairprocessestotheroominsometoenthalpyconditionsendsintheroom.Finally,air-conditioningsystemwithicestoragewhenthediscussionicetheefficiencyair-conditioningsystemwithicetheenergyconsumptionsituationandtheefficiencyhascarriedonthewholeanalysisandthecomparison.Keywords:air-conditioningsystem,icestorage,economicanalysis,buildingofofficeII ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书目录1绪论11.1冰蓄冷空调技术的社会背景11.2冰蓄冷空调的发展历史和现状11.3冰蓄冷空调系统介绍21.3.1冰蓄冷空调的基本概念21.3.2冰蓄冷系统的分类41.3.3冰蓄冷系统的运行方式41.3.4冰蓄冷系统的工作模式51.3.5低温送风空调81.4冰蓄冷在制冷空调中的发展趋势91.4.1建立与冰蓄冷相结合的低温送风空调系统91.4.2开发新型的蓄冷技术和设备91.4.3建立区域性蓄冷空调供冷站101.5应用蓄冷空调技术的意义102建筑概况122.1项目名称122.2设计依据122.3工程概况122.3.1建筑物概况122.3.2建筑的围护结构的情况142.4室内外设计参数的确定152.4.1室外空气计算参数152.4.2室内空气设计标准153设计方案论证163.1夏季设计日空调冷负荷163.2蓄冷系统的运行策略和工作模式以及工作流程173.2.1蓄冷系统运行策略173.2.2冰蓄冷空调设计模式的选定173.2.3冰蓄冷空调系统的流程配置183.3设备的确定183.3.1制冷机组的确定183.3.2蓄冷设备容量确定183.4机组运行情况的确定193.5蓄冷介质与蓄冷系统形式选择203.5.1蓄冷介质的选取203.5.2蓄冷形式的选取213.6设备的选择：21共3页第3页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书3.6.1冷源设备的选择213.6.2蓄冰设备的选择213.6.3其他设备的选择计算223.7方案的比较及经济分析与结论233.7.1方案一：螺杆水冷式冷水机组233.7.2方案二：螺杆水冷式双工况冷水机组+蓄冰设备243.7.3方案三：风冷式螺杆冷水机组+蓄冰设备253.7.4方案比较（采用价值分析法）263.7.8冰蓄冷系统的回收年限283.7.9结论和建议284冷负荷的计算304.1房间冷负荷的构成304.2房间湿负荷的构成304.2.1房间的湿量由下列各项构成：304.2.2湿负荷计算304.3空调系统冷负荷的构成314.4冷负荷计算314.4.1通过墙体、屋顶的传热形成的冷负荷314.4.2通过窗户的瞬变传热的冷负荷314.4.3通过窗户的日射得热的冷负荷314.4.4通过设备、照明、人体形成的逐时冷负荷324.4.5新风冷负荷324.5空调系统的设计与分析324.5.1风机盘管的选择344.5.2新风机组的选择355冷源系统设计与分析375.1确定典型设计日的空调冷负荷375.2选择蓄冷装置的形式和模式及运行策略385.2.1蓄冷装置的形式的选取385.2.2选择冷源蓄冷模式和运行策略385.3进行蓄冷冷源设计并确定它的运行控制方案395.3.1确定制冷主机和蓄冷装置的容量395.3.2蓄冷设备容量确定395.3.3机组运行状况的确定及负荷分布情况405.3.4制冷机组的选取425.3.5蓄冰设备的选择：435.3.6系统流程设计435.4冰蓄冷空调系统的水力计算与集成445.4.1乙二醇初级泵系统的水力计算与选择44`5.4.2乙二醇次级泵系统的水力计算与选择455.4.3低位乙二醇膨胀水箱的选择计算47共3页第3页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书5.4.4冷冻水系统的水力计算与设备选择475.4.5冷却水系统的水力计算与选择515.5冰蓄冷空调系统的运行控制535.5.1运行策略535.5.2控制策略535.5.3淡季的空调运行控制546冰蓄冷空调系统的全年能耗分析566.1装机电功率统计566.2年耗能量分析566.2.1蓄冷空调的工程的夜间的年能耗566.2.2蓄冷空调工程的日间的年能耗：566.2.3蓄冷空调工程的年能耗577方案的比较和经济分析587.1分为如下三种方案进行比较分析587.1.1.方案一：螺杆水冷式冷水机组587.1.2方案二：螺杆水冷式双工况冷水机组+蓄冰设备597.1.3方案三：风冷式螺杆冷水机组+蓄冰设备617.2三种方案的寿命周期成本分析627.2.1年经营费的计算和比较627.2.2各方案的功能项目评分与功能评价指数汇总637.2.3各方案的寿命成本指数Gi637.2.4各方案的寿命周期价值指数Vi的计算647.3.冰蓄冷设计方案下的经济性评价657.3.1采用峰谷比为3:1的回收周期657.3.2.采用峰谷比为4:1的回收周期65结论67致谢68参考文献69附录70共3页第3页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书1绪论1.1冰蓄冷空调技术的社会背景环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，如何合理的利用能源为人类创造现代生活已经成为当今社会的共识。在人类共同警视的时期，蓄能空调应运而生。随着社会的发展电力工业作为国民经济的基础产业，以取得了长足的发展。但是，电力的增长仍然满足不了国民经济的快速发展和人民生活用电的急剧增长的需要，全国缺电情况仍未得到根本的改变。目前电力供应紧张表现在以下两点：(1)电网负荷率低，系统峰谷差加大，高峰电力严重不足致使电网经常拉闸限电。电网的峰谷差占高峰负荷的比例已高达25%——30%。随着用电结构的变化，工业用电比重相对减少，城市生活商业用电快速增长，达成电网高峰限电，低谷电用不上的问题也越来越突出。(2)城市电力消费迅速，而城市电网不能适应，造成有电送不出，配不上的局面。解决电力不足的问题，一方面是靠增加对电力的投入，加快电力建设的步伐，多装机组；另一方面还要继续坚持开发与节约并重的能源开发的工作方针，加强计划用电和节约用电，通过经济的、技术的、行政的和法律的手段，鼓励用户节约用电，移峰填谷，充分利用电力资源，大力开发低谷用电。为鼓励用户削峰填谷，电力部门同地方制订了峰谷电价政策，将高峰电价与低谷电价拉开，使低谷电价只相当与高峰电价的1/2——1/5，鼓励用户使用低谷电，这项政策目前已在部分地区实施，并将推广至全国。在电力供应紧张的情况下，峰谷电价政策的实施，为蓄冷空调技术提供了广阔的发展前景。1.2冰蓄冷空调的发展历史和现状自古以来人民就懂得使用天然冰保存食物和改善环境。采用人工制冷的空调蓄冷大约出现在1930年前后，那时的蓄冷只是着眼于减少制冷机容量和制冷设备的购置费用。随着设备制造业的不断发展，制冷机的成本大幅度降低，节省购置费用渐渐的失去了吸引力。相反，蓄冷装置成本高及电耗多的不利因素却突出起来，以致使该项技术的应用陷入了相当一段停滞期。自七十年代世界能源危机以来，各国政府都十分重视开发新能源与“节省能源”共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书，促使了蓄冷技术的迅速发展。美国、加拿大、日本和欧洲一些国家率先将冰蓄冷技术引入到建筑空调系统里来，积极开发蓄冷设备与蓄冷系统，实施的工程逐年成倍增多。在日本近年来积极引进蓄冷技术，大力开展冰蓄冷技术的研究与开发应用，到1989年美国、日本、加拿大等国从事冰蓄冷系统开发和冰蓄冷专用制冷机生产的公司多达49家；美国提出将在1997年将空调蓄冷技术普及应用到99%的宏伟目标；根据有关统计1990年北美冰蓄冷空调系统的投资占当年新增暖通空调系统总投资的24.2%；我国台湾省自1984年建成第一个冰蓄冷空调系统以来，蓄冷空调系统发展很快，由1992年33个蓄冷空调系统，到1993年为142个，到1994年就已建成225个蓄冷空调系统，总冷量高达2009000Kwh；移稼高峰用电超过52000Kw，用户每年节省台币达3.1×105万元；九十年代，我国大陆地区蓄冷技术也得到了发展，首先中电深圳工贸公司在办公楼中应用了法国的冰球式蓄冷系统，使装机容量降低45%以上；北京西冷工程公司开发研制的有压式齿球蓄冷器已获国家专利并用在北京日报社综合楼和广州市面上某办公楼的空调系统中，取得了良好的社会效益和经济效益；同时浙江国祥制冷工业公司推出了完全结冻式冰蓄冷系统在浙江诸暨百货大楼实行了国产大型冰储冷首例中央空调系统，仅用一年时间就完成了设计施工任务，并于1995年8月10日调试成功投入运行。储冰蓄冷国产化的成功，克服了冰储冷中央空调投资大的缺点，对推广冰蓄冷空调事业起到很好的促进作用；国家计委、国家经贸委和电力工业部联合提出到2000年将转移1000—12000万Kw的尖峰负荷到低谷使用，这将为国家节省150—250万元的资金，这是节能节电中一项利国利民的重大创举；据统计，就北京市面上目前拥有集中空调的宾馆与写字楼约250座，商场约50家，空调负荷约30—40万kw，这是些负荷具有较大的冰蓄冷空调前景，即具有很大的削峰填谷的潜力，联系到全国冰蓄冷空调的前景更加是宏伟壮观。由中国制冷学会组织的“第三届海峡两岸制冷空调学术交流会---冰蓄冷空调技术研讨会”。海峡两岸著名的空调科技工作者、专家教授、欢聚一堂畅所欲言，共同探讨研究：（1）.冰蓄冷技术在制冷空调工程中的应用前景与发展趋势；（2）.冰蓄冷技术应用的环境及匹配的设备；（3）.冰蓄冷技术的新工艺和新设备；（4）.衡量和推广冰蓄冷技术（设备）先进性指标；（5.冰蓄冷工程应用实例总结等问题，这将会大大地促进海峡两岸冰蓄冷技术的迅速发展。1.3冰蓄冷空调系统介绍1.3.1冰蓄冷空调的基本概念空调系统不需要能量或用能量小的时间内将能量储存起来，在空调系统需求大量的冷量时，就是利用蓄冰设备在这时间内将这部分能量释放出来。根据使用对象和储存温度的高低，可以分为蓄冷和蓄热。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书结合电力系统的分时电价政策，以冰蓄冷系统为例，在夜间用电低谷期，采用电制冷机制冷，将制得冷量以冰（或其它相变材料）的形式储存起来，在白天空调负荷（电价）高峰期将冰融化释放冷量，用以部分或全部满足供冷需求。每1千克水发生1℃的温度变化会向外界吸收或释放1千卡的热量，为显热蓄能；而每1千克0℃冰发生相变融化成0℃水需要吸收80千卡的热量，为潜热蓄能。很明显，同一物质的潜热蓄能量(相变温度)大大高于显热蓄能量(1℃温差)，因此采用潜热蓄能方式将大大减少介质的用量和设备的体积。冰蓄冷空调系统主要就是利用水结成冰的潜热进行工作，原理工作示意图如图1-1。图1-1冰蓄冷示意图“冰蓄冷空调”一词大家都一目了解，英文为‘ICESTORAGE’，日文为[冰蓄热]，狭义的定义为[制冰蓄冷]的冷气系统。早期称谓[COOLSTORAGE（蓄冷）]，此包含了[制冷水蓄冷]的冷气系统。但在寒带国家除了[蓄冷]外，还要[蓄热]，因此，广义的用语为[THERMAL（ENERGY）STORAGEAIRCONDITIONINGSYSTEM（缩写为TES）]，可译为[蓄能式空调系统]。对于南方地区仅有夏季（冷气）电力过载的困扰，仅需[蓄冰空调]。蓄冰率一般英文简写为IPF（ICEPACKINGFACTOR），即蓄冰槽内制冰容积与蓄冰槽容积之比值。IPF=蓄冰槽内制冰容积M3/蓄冰槽容积M3*100%  （日本冷冻协会）一般用它来决定蓄冰槽的大小。目前各种蓄冰设备，其IPF约在20-70%范围内。另一称之为制冰率，其英文简写也为IPF，即蓄冰槽中水的最大制冰量与全水量（槽中充水的容积）之比值：     IPF=槽中水的最大制冰量kg/全水量kg*100%    (日本电力空调研究会）共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书通过它可了解结冰多少，有的蓄冰设备，此值可达90%以上。应注意，国外两个定义都用IPF表示。各种冰蓄冷设备的两种蓄冰率数据见表1.1。表1.1冰蓄冷设备的蓄冰率类型冷媒盘管式完全冻结式制水滑落式冰晶或冰泥冰球式蓄冰率IPF120-50%50-70%40-50%45%左右50-60%蓄冰率IPF230-60%70-90%--90%以上美国多以Void(Space)Ratio[无效（空间）比]来表示，故蓄冰率      IPF=1-VoidRatio.融冰能力  DISCHARGECAPACITY     蓄冰槽中之冰，实际可溶解而用于空调的蓄冷量。融冰效率 DISCHARGEEFFICIENCY      实际可用于应付空调负荷之[融冰能量]除以[总蓄冰能量]之值。蓄冷效率 STORAGE（THERMAL）EFFICIENCY指实际可用于应付空负荷之[融冰能量]除以[用以制冰蓄冷的能量]之值。此值与融冰效率不同，但有时蓄冷效率也定义为融冰效率。过冷现象 SUPERCOOLING指超过流体的冻结点而仍不冻结的现象。例如：纯水的冻结点为0oC，但水温需先降至-7oC左右，才会形成[冰核]再冻结成冰，（一般水之过冷现象约为-5oC，此现象将增加制冰初期的耗能量。）如图1-5所示。如要设法提高成核温度，减少过冷度，就要添加成核剂，但使用不同的成核剂配方，效果也各不相同。有些单位在研究和试验。1.3.2冰蓄冷系统的分类冰蓄冷的种类很多，归纳起来有以下常用的几种：（1）完全冰结式；（2）优待盐式；（3）冰球、蕊心冰球工；（4）制冰滑落式；（5）热管式；（6）冰晶、冰片式；（7）冰盘管式；（8）供冷蓄冷双效机等等。1.3.3冰蓄冷系统的运行方式制冰方式多种多样，仅日本各厂商生产的蓄冰制冰设备的形式就有30多种之多，但归纳起来无非是两种，即静止制冰与动态制冰；运行方法有以下两种：共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书（1）全蓄冷式，蓄冰时间与空调时间完全分开，夜间用电谷值期间，制冷机用于制冰，一般采用静止型制冰，当冰层厚度达到设定值时便停机，设定厚度值由电脑预测第二天负荷用冷量来控制，在白天空调开始运行后的用电高峰值期间，水与冰换热，冰水用于空调，制冰机不运行，这种系统制冰器要承担全部负荷，多数用于间歇性的空调场合，如体育馆、影剧院、写字楼，商业建筑等。但制冰器要求容量大，初投资费用高；（2）半蓄冰式：在用谷值期间，制冰机用于蓄冰制冰到家行，在白天里，一部分负荷由蓄冰器承担，另一部分则由制冰机看接负担，这种方式可由下面三种方法运行：冰水并联系统，这种系统中空调器只需一个盘管，空调期间，冷媒不直接送入空调器而是在另一组蒸发器中蒸发，制成冰水再泵入制冰器中与冰换热，进一步冷却成低温冷水，再送入空调器盘管使用，蓄冰器与制冰水蒸发器回路是并联的；冰媒并联系统，这种系统的空调器中有两个盘管，用电“谷值”期间，制冷机冷媒送入蓄冰器制冰。空调期间，制冰机冷媒送入空调器一个盘管直接蒸发，而蓄冰器中的冰水则送入另一个盘管，蓄冰器与空调器中的冷媒回路是并联的；压缩机辅助系统，这种系统全部冷媒均进入蓄冰器，这种系统不仅夜间制冰，在空调高峰期间也是一边融冰，一边继续制冰，这种系统初投资省，但因昼夜制冰，始终维持较低的蒸发温度，故耗电量较大，与以上两种方法相比，因其系统简单，初投资省而得到最普遍的青睐与应用。1.3.4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共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书（1）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（2）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。图1-4单制冷机供冷模式示意图（3）单融冰供冷模式：共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书在此工作模式下，制冷机关闭。回流的乙二醇溶液通过融化储存在蓄冷装置内的冰，被冷却至所需要的温度。在全部蓄冷运行策略下，融冰供冷是基本的运行方式它的运行费用是最低的，但是要求有足够大的蓄冷装置的容量，初投资费用会较大。该工作模式示意图如图1-5所示。图1-5单融冰供冷模式示意图（1）制冷机与融冰同时供冷：在此工作模式下，制冷机和蓄冰装置同时运行满足负荷需求。按部分蓄冷运行策略在较热季节需要采用该种工作模式，才能满足供冷要求。该工作模式又分成两种情况，即机组优先和融冰优先。①机组优先：回流的热乙二醇溶液，先经制冷机预冷，而后流经蓄冷装置而被融冰冷却至设定温度。下该种工作模式示意图如图1-6所示图1-6机组优先②融冰优先：共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书从空调负荷端流回的热乙二醇溶液先经蓄冷装置冷却到某一中间温度而后经制冷机冷却至设定温度。该种工作模式示意图如图1-7所示。图1-7融冰优先1.3.5低温送风空调低温送风空调----冰蓄冷系统之核心当代冰蓄冷系统与低温送风空调紧密结合在一起，被誉为蓄冷技术的一颗明珠，更显示出了冰蓄冷技术的优越性与竞争力，被称为暖通空调工程中继变风量空调系统之后最重大的变革。（1）低温送风空调系统中，应用冰蓄冷技术把建筑空调的用电需要，从白天高峰期转移至夜间低谷期，实现用户侧的“移峰填谷”，改变了建筑物电力物负荷曲线形状，减少用户高峰电力需求，相应地也减少了对整个输配电设备的容量要求，并减少了建筑物制冷系统机电设备的增容费用；（2）冰蓄低温送风系统运行时，主要设备制冷机是在夜间用电低谷期运转，在白天供泠时，只有系统循环泵和终端设备运行，在电力公司制定的分时电价下，空调运行费用会有较大程度的降低，若峰谷电价差是两倍的话，运行费用可以节省50—70%，据某纪念体育馆在对空调系统改造中，采用了两台1056kw螺杆压缩制冷机，54个蓄冰缸（总容量为124GJ）储存设计73%的空调负荷，可移荷1200kw，每年可节省电费约60~80万元，取得了显著的经济效益；(3)低温送风蓄冰空调系统在建筑空调系统建设和工程改造中具有很优越的应用前景,在未来21世纪高科的应用中将得到广泛应用前；（4）低温送风蓄冷空调，通过降低使用区域内的相对湿度而改善高干球温度环境的舒适程度，盘管出口的干球温度减少到5.5℃，可使相对湿度达到36%，而常规系统是50%。相对温度的降低及25℃的室内条件（典型的低温一次风系统）可以在使用区内产生清新而凉爽的感觉，同时较小的空气处理设备也减少了空调区域内噪音释放，由此也增加了使用者的舒适度而受到很大的欢迎；共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书（5）在扩建和新建的项目中，冰蓄冷低温送风系统是一项最好的方式，在选定系统之前，重要的是根据各种条件和数据，如电价，用户负荷特征，设备费用等，进行技术经济分析比较，选择出建设项目的最佳方案，随着经济建设的发展，在大中城市新建和改建的高级商业中心、宾馆饭店、办公大楼等建筑中，大型集中冰蓄系统将会更加普及，同时，现在许多商业建筑原有的空调系统已不能满足现实要求，也必须进行更新改造；（6）不同末端送风方式时送风系统的功率消耗见表5，从表中可以看出，当采用相同类型的末端送风方式时，送风温度为7.2℃的低温送风系统比常规送风系统风机功率减少13~28%，对于低温送风系统，有这样规律即送风温度较低，建筑规模越大时，低温送风系统消耗功率相对减小。1.4冰蓄冷在制冷空调中的发展趋势1.4.1建立与冰蓄冷相结合的低温送风空调系统冰蓄冷低温送风系统具有优越的经济特性：推行蓄冰空调系统并配合4~6℃的超低温送风，大大地降低能耗，有效地提高COP值，使一次投资比常规系统更省，具备了特有的竞争力，如采用半蓄冷式空气---水VAV系统的用电量和初投资最小，显示出了低温送风系统优越的经济性，如果一个空调系统按使用20年计算，所取得社会效益和经济效益是非常巨大的，这就是冰蓄冷低温送风系统能迅速发展起来的根本原因，由此证明空调蓄冷技术特别适用于冷负荷要求变化大的场所：如办公写字楼、体育馆、音乐厅、影剧院、商业中心、文化馆建身康乐城、国防、科研、教学试验楼和白班制的工业厂房等等全方位的广泛应用。1.4.2开发新型的蓄冷技术和设备我国蓄冰空调与低温送风冰蓄冷空调系统，九十年代与21世纪的发展趋势是：（1）只要国内具备了技术先进，可靠的冰蓄冷系统设备供货条件，全国范围内将积极推广此项技术；（2）当前摆在中国电力部门和空调工程界科技人士面前的一个紧迫任务是如何引进国外先进技术肖化吸收并提高，建立我国自已的蓄冰空调设备系列；（3）冰蓄冷在当代制冷空调事业中有着极其广阔的发展前景，冰蓄冷低温送风空调将成为九十年代和21世纪集中空调的“主流”系统。归纳起来有以下三个大项目，蓄冰产品一定要逐步国产化，就是向国外购买专昨，组织在国内生产；将蓄冰空调系统积极推向高效率化，降低系统耗电率，提高性能系数；使用上安全、故障少、维护方便。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书1.4.3建立区域性蓄冷空调供冷站九十年代乃至21世纪冰蓄冷空调的发展趋势应是建立冰蓄冷区域性空调低温供冷站，这种供冷站可根据区域空调负荷的大小，而建立大中、小三种类型的供冷站，采用微电脑全自动控制，应用十分方便。这类方式的供冷，不需使用CFC冷媒，保护环境、占地较小，使用灵活、安装及运行费和低廉等优点。目前区域供冷空调，对有意向减低空调成本的建设业主及管理人员来说，无疑是一个最好的选择。实际上区域性冰蓄冷空调低温送风系统已在世界各地，从美国芝加哥、至日本东京、法国里昂、再到瑞典、化敦等大城市都被普遍应用。在美国芝加哥夜间的电费仅是日间电费的1/6，普金斯大学的应用物理实验室，其夜间制冰每年分别节省153000美元及250000美元。因此，无论是从省钱节地或保护环境等方面来看，就蓄冷区域供冷是当代空调发展的趋势。随着冰蓄冷供冷向小型的、分层的、家庭式的方向发展，微型冰蓄冷机将进入行驶万户，造福于人类。1.5应用蓄冷空调技术的意义蓄冷系统就是在不需要冷量或冷量少的时间（如夜间），利用制冷设备在蓄冷介质中的能量转移，进行蓄冷，并将此冷量用在空调或工艺用冷高峰期。蓄冷空调的实质是：将制冷机组用电高峰时的运行时间转移到用电低谷期运行，从而达到削峰填谷的目的，并利用峰谷电价差实现其较高的经济性。蓄冷空调系统全部或部分地将制冷主机的负荷自白天转移至夜间的特性，称为蓄冷空调系统的“负荷平移”效应。在能源消费逐渐增加的情况下，应用蓄冷空调技术具有较大的社会效益和经济效益，主要表现在如下几个方面：削峰填谷、平衡电力负荷。改善发电机组效率、减少环境污染。减小机组装机容量、节省空调用户的电力花费。改善制冷机组的运行效率。空调的制冷机组运行时，其效益随着负荷的变化而变化，因此，具有蓄冷的空调系统，可根据空调负荷的大小使机组处在最佳的效益下运行。蓄冷空调系统特别适用于负荷比较集中变化比较大的场所。应用蓄冷空调技术，可扩大空调区域使用面积。亦即蓄冷空调系统适合于改扩建空调工程。适合于应急设备所处的环境，使用应急蓄冷系统可大大减少对应急能源的依赖提高系统的可靠性。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书综上所述，蓄冷空调技术在未来具有广阔的发展前景，今后我们要不失时机地抓住机遇继续加强与扩大与外国蓄冷设备厂的合作。国产的蓄冷空调要向低成本、高效率、全自动化方向发展，使国内蓄冷空调应用建立在吸收众多技术优点的基础上。另外，政府部门应大力提倡、宣传蓄冷空调的社会效益和经济效益，制定合理的分时电价政策，鼓励广大用户采用蓄冷空调系统。要积极开展蓄冷空调的设计、施工、调试、运行的培训，是广大的工程技术人员和施工安装人员深入了解蓄冷空调系统，使我国的蓄冷空调事业步入迅速发展的良性轨道。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书2建筑概况2.1项目名称长沙市某六层办公建筑冰蓄冷空调系统设计。2.2设计依据（1）长沙市某办公建筑的一到六层的平面图。（2）国家规范。a.暖通空调设计手册。b.采暖通风与空气调节设计规范。c.蓄冷空调工程实用新技术。（3）设计任务书。（4）建设单位提出的设计要求。2.3工程概况2.3.1建筑物概况该建筑位于长沙市是以办公为主体功能，建筑内有办公室、洗手间、展廊和展厅、休息廊等此建筑的每层平面分布图如下图所示：图2-1建筑平面分布图共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书此建筑物的各个房间的概况见表2.1：表2.1建筑物的各个房间的概况表楼层房间面积F(m2)人员密度dp（m2/人）人数N（人）第一层接待大厅220.68545商务中心43.255咖啡厅64.81.543贵宾室83.5811第二层开敞式办公室一43.259开敞式办公室二43.259开敞式办公室三64.8513开敞式办公室四43.259厂部中心83.5517第三层展厅和展廊126.962.558会议室一43.21.528会议室二64.81.543会议室三83.51.558第四层公司分部一43.259休息廊31.2318公司分部二43.259公司分部三64.8513公司分部四43.259总部中心83.5517第五层副总经理室一43.22休息廊31.2318副总经理室二43.22开敞式办公室一43.259开敞式办公室二43.259会议室83.51.558第六层培训室一43.21.529休息廊31.2318培训室二43.21.529电教室一43.21.529电教室二43.21.543培训中心83.51.558共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书2.3.2建筑的围护结构的情况围护结构的选取均根据《实用供热空调设计手册》中的规定选用：a.外墙:外墙选用《实用供热空调设计手册》中表11.4—1中的88号墙体，其中20mm厚外粉刷、200mm厚加气混凝土、20mm厚内粉刷，其中传热系数K=0.86W/(m2·k)；传热温差的衰减系数β=0.68；衰减度ν=15；延迟时间ε=5.9h。b.内墙：内墙选用《实用供热空调设计手册》中的表11.4—3中的3号墙体，其中20mm厚外粉刷、120mm厚砖墙、20mm厚内粉刷，其中传热系数K=2.37W/(m2·k)；传热温差的衰减系数β=0.56；衰减度ν=6.32；延迟时间ε=5.2h。c.楼面：楼面选用《实用供热空调设计手册》中的表11.4—4中的33号，其中20mm面层、80mm厚的钢筋混凝土楼板、400mm厚的吊顶空间、25mm厚的钢板网抹灰、油漆。其中传热系数K=1.83W/(m2·k)；传热温差的衰减系数β=0.55；衰减度ν=8.72；延迟时间ε=5.3h。d.屋面：屋面选用《实用供热空调设计手册》中的表11.4—2中的13号、其中20mm厚的防水层加小豆石、20mm水泥砂浆找平层、160mm沥青膨胀珍珠岩保温层、隔气层、80mm厚承重层、15mm厚内粉刷,其中传热系数K=0.49W/(m2·k)；传热温差的衰减系数β=0.37；衰减度ν=47.36；延迟时间ε=9.3h。e.外围护结构中有些房间围护结构采用玻璃幕墙，所选用的玻璃幕墙的导热系数为λ=0.76W/m·℃，厚度为δ=15mm。由公式K=2-1得：K=5.61W/(m2·k)其中：h1——室外对流换热系数;h2——室内对流换热系数；λ——所用材料的导热系数；δ——材料的厚度；由《采暖通风与空气调节规范》可以查得h1=23W/(m2·k),h2=8.7W/(m2·k)。f.窗户：选用单层的金属窗6mm厚的普通玻璃，内挂尼龙绸浅兰色窗帘。g.门：共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书办公建筑要求采光性好环境舒适,所以选用玻璃制的门，其传热系数K=5.076W/(m2·k)。2.4室内外设计参数的确定2.4.1室外空气计算参数参阅《实用供热空调设计手册》可知：东经113°8´；北纬28°2´；长沙市海拔为44.81m。夏季空调室外计算参数:夏季空调计算日平均温度=32℃；夏季通风干球温度=33℃；夏季空调计算干球温度=35.8℃；夏季空调计算湿球温度=27.7℃；夏季平均日较差7.3℃；夏季最热月平均相对湿度为ψ=75%；室外平均风速:v=2.6m/s。2.4.2室内空气设计标准民用建筑空调室内空气设计参数的确定主要取决于以下内容:①空调房间使用功能对舒适性的要求其中影响人舒适感的主要因素有:室内空气的温度、湿度和空气流动速度。②要综合考虑地区、经济条件和节能要求等因素。参阅《民用建筑空调设计》可知:夏季室内空气温度=26℃；夏季室内空气相对湿度ψ=60%；夏季室内风速v=0.3m/s；设计时使室内空气压力稍高于室外大气压，此种情况可以不考虑由于室外的空气渗透而引起的附加冷负荷。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书3设计方案论证3.1夏季设计日空调冷负荷此处冷负荷只是为了方便方案的确定。其具体的数值可参见附录中的表一和表3-1部分。　此设计建筑的空调冷负荷概略分布情况可见参见附录中附表1到8。表3.1设计建筑的冷负荷概略分布表时间8-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-1616-1717-18冷负荷（kw）736.7810.5837.2837.2800.9765.8802.6857.1875.8860.7由此建筑的冷负荷概略分布表可绘制出其冷负荷的分布图，见图3-1。图3-1空调负荷分布图由以上计算可以看出，日负荷呈参差不齐状，差别较大，结合长沙市的用电峰谷所在时间表（表3.2）：表3.2长沙市的电力峰谷分布表峰段平段谷段8：00——12：007：00——8：0022：00——7：0019：00——22：0012：00——19：00可见，冷负荷均分部在用电的峰谷段。且最大值∑Qmax=875.824KW,出现在共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书16：00—17：00这个时段。因此，用蓄冷模式对大楼的冷负荷进行调节比较合适。3.2蓄冷系统的运行策略和工作模式以及工作流程3.2.1蓄冷系统运行策略蓄冷空调系统将转移多少高峰负荷应储存多少冷量才具有经济效益,首先取决与采用哪一种运行策略.运行策略的选择需要考虑的因素很多的.主要有建筑物空调负荷分布,电力负荷分布,电费计价结构,设备容量及储存空间,具体需要以实际情况为依据。所谓的运行策略是指蓄冷系统以设计循环周期(如设计日或周等)的负荷及其特点为基础将电费结构等条件对系统以蓄冷容量,释冷供冷或以释冷连同制冷机组共同供冷做出最优运行安排考虑.一般可归纳为全部蓄冷策略和部分蓄冷策略.（1）全部蓄冷策略:其蓄冷时间与空调时间完全错开,在夜间非用电高峰期,启动制冷机进行蓄冷,当冷量达到空调所需的全部冷量时,制冷机停机;在白天空调时,蓄冷系统将冷量供给空调系统.空调期间制冷机不运行.全负荷蓄冷时.蓄冷设备要承担空调所需要的全部冷量.故蓄冷设备的容量较大初次投资费用高.该运行策略适用于白天供冷时间较短的场所或峰谷电差价很大的地区。（2）部分蓄冷策略:部分蓄冷策略是在夜间非用电高峰时制冷设备运行.储存部分冷量.白天空调期间一部分空调负荷由蓄冷设备承担.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,制冷机比常规的空调制冷机容量小30%—40%，是一种更经济有效的运行模式。根据本建筑的日负荷曲线应采用部分负荷蓄冷，它不仅使蓄冷装置容量减少，其装机容量也大幅度减低，尤其适合于全天空调时间长、负荷变化大的场合，是一种经济有效的蓄冷设计模式。3.2.2冰蓄冷空调设计模式的选定蓄冷系统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。蓄冷系统需要在规定的几种方式下运行，以满足供冷负荷的要求，常用的工作模式有：机组制冰模式，制冰同时供冷模式，单制冷机供冷模式，单融冰供冷模式，制冷机与融冰同时供冷。部分蓄冷策略有制冷机优先供冷和蓄冰优先供冷控制策略。制冷机优先控制策略实施简便，运行可靠，能耗低，制冷机组一直处于满负荷运行，机组利用率高，机组和蓄冰槽的容量最小，投资最节省。蓄冰装置优先控制策略能尽量发挥蓄冰装置的释冷供冷能力，有利于节省电费，但能耗较高，在控制程序上复杂。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书故本设计采用制冷机组优先策略。3.2.3冰蓄冷空调系统的流程配置制冷机组与蓄冷装置并联，常用于供回液温差约为5℃，并适用于低温送风系统，也适用于温差大于6℃的系统。制冷机组与蓄冰装置串联适用于供回液温差大于8℃的系统。适用于低温送风，但它不可避免产生空气循环量少。影响室内空调的舒适性，且易在送风口产生结雾和滴水，严重破坏室内环境。由于本空调系统采用的是7℃/12℃的冷冻水供、回水温差的常规空调系统，所以采用并联流程。3.3设备的确定3.3.1制冷机组的确定由《蓄冷空调实用技术》一书中可知其主机容量可用下式来确定：R2=3-1R1=η*R2式中：RH——在设计日中建筑物所需的总冷负荷（KW）；Q——蓄冷槽热损失（KW），其值约为0.04-0.08倍的RH；D——白天使用空调的时间(h)；N——晚间制冰时间(h)；R2——制冷机组在空调工况下制冷量（KW）；R1——制冷机组在制冰工况下制冷量（KW）；η——压缩机容量变化率，一般为0.65-0.70。本设计中根据用电谷峰所在时间段及负荷分布情况确定，白天空调的使用时间D=10h，夜晚制冰的时间N=10h。总的制冷量∑Q=8184.5KW=RH。则其主机制冷工况的容量为：R2===519.96KW3.3.2蓄冷设备容量确定由《蓄冷空调实用技术》一书中可知部分蓄冷策略主机优先模式下其蓄冷设备容量可按下式确定：Qi=N*R1=N*R2*η3-2共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书式中：Qi——蓄冷设备蓄冷量（KWh）；N——夜间蓄冰时间（h）；R1——制冷机组在夜间制冷工况下制冷量（KW）；R2——制冷机组在白天空调工况下制冷量（KW）；η——压缩机容量变化率，一般为0.65-0.70。在设计高峰负荷时，从蓄冷设备融冰供冷量为：Qimax=Qmax-R23-3式中：Qimax——设计高峰时最大融冰供冷量（KW）；Qmax——建筑物高峰设计负荷（KW）；R2——制冷机组在空调工况下制冷量（KW）；其蓄冷设备容量为：Qi=N*R1=N*R2*η=10*519.96*0.7=3639.7(KWh)3.4机组运行情况的确定由建筑物的冷负荷在各个逐时的数值和长沙市的电力分布情况制冷机组的容量以及蓄冷设备的容量可编制出机组运行负荷表（表3.3）如下：表3.3机组运行负荷表时间冷负荷（KW)机组供冷（KW)融冰供冷（KW)蓄冷负荷(KW)0—10003641—20003642—30003643—40003644—50003645—60003646—70003647—80003648—9736.7519.96216.7409—10810.5519.96290.54010—11837.2519.96317.24011—12837.2519.96317.24012—13800.9519.96280.940续表3.313—14765.8519.96245.840共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书14—15802.6519.96282.64015—16857.1519.96337.14016—17875.8519.96355.84017—18860.7519.96340.74018—19000019—20000020—21000021—22000022—2300036423—24000364总计8185.6（KW)5199.62984.93640由机组的运行负荷表（表3.3）可得出空调负荷的分配图如下所以：图3-2空调负荷的分配图3.5蓄冷介质与蓄冷系统形式选择3.5.1蓄冷介质的选取众所周知，许多的工程材料都具有蓄热（冷）特性，材料的蓄热（冷）特性往往伴随着温度的变化、物态变化以及化学反应过程而体现出来。目前，用于空调的蓄冷方式较多，按储能的方式可分为显热蓄冷和潜热蓄冷两大类；按蓄冷介质可分为水蓄冷、冰蓄冷、共晶盐蓄冷和气体水合物蓄冷四种方式。水、冰具有比热高，潜热高，导热性能好，融点在1.6℃共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书左右，无毒、安全、低造价等优点，所以是理想的蓄冷介质。水蓄冷具有投资省、技术要求低、维修费用低，可以使用常规空调的制冷机组等优点，但由于水的比热（水的比热为4.18KJ/KG·℃）远小于冰的融解热，故水蓄冷的蓄冷密度低，需要庞大的蓄水池，且冷损耗大，保温及防水处理麻烦。冰蓄冷的蓄冷密度大（利用冰的相变潜热进行冷量的储存，0℃时冰的蓄冷密度达334kJ/kg），蓄冷温度几乎恒定，体积只有水蓄冷的几十分之一，便于储存，对蓄冷槽的要求较低，占有的空间小，易于制造。但冰蓄冷具有蒸发温度低、COP（压缩机性能系数）值小、系统复杂、初投资高的缺点。经综合比较后，本设计采用冰蓄冷系统制冷。3.5.2蓄冷形式的选取冰蓄冷系统按其蓄冰元件或制冰方式，通常可分为完全冻结式、冷媒盘管式、封装件式、片冰滑落式和冰晶式这几种系统类型。相对于其他形式的系统而言，封装件系统具有结构紧凑、布置方便、围护简单等优点，蓄冰元件通常有冰球、芯心冰球、冰板等商品可供选择，介质系统通常采用闭式循环，除需使用双工况制冷机外，对制冷和蓄冷设备并无特殊要求，因而国内外在中、小型蓄冷工程中得到十分广泛的应用。经综合比较，本工程拟采用以芯心冰球作为蓄冷元件的封装件式冰蓄冷系统。3.6设备的选择：3.6.1冷源设备的选择主机制冷工况的容量为:R2=519.96KW蓄冷工况的容量为：R1=η*R2=0.7*519.96=364（KW）由以上数据，选定两台浙江吉佳公司生产的JCSLD—100型号的机组其技术参数如下：空调工况的制冷量为354KW,蓄冷工况的制冷量为240KW,压缩机数量2台，压缩机的空调工况额定功率74KW，蓄冷工况额定功率为56KW，其中蒸发器中水流量为61m3/h，冷凝器中水的流量为76m3/h。3.6.2蓄冰设备的选择冰蓄冷系统主要有芯心冰球系统、完全冻结式系统和冰盘管系统等，现比较如表3.4。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书表3.4冰蓄冷形式比较芯心冰球完全冻结式冰盘管式系统简单，蓄冰单元少，联合管道阀门少，故障低系统复杂，蓄冰单元多，联合管道阀门多系统复杂，蓄冰单元多，联合管道阀门多个别冰球破损不影响系统运行管道破损无法结冰管道破损无法结冰，制冷剂泄露污染环境球内设有配重克服上浮引起短路的缺点，冰槽能灵活布置，节省空间无短路现象，但占用有效建筑空间大占用有效建筑空间大不冻液用量较完全冻结式大不冻液用量少制冷剂用量大，价格高维护简单维护简单维护复杂蓄冷槽体积的计算：V=3-4式中：V——蓄冷槽体积m3；Qi——蓄冷设备容量（kWh）；b——容积膨胀系数，对于水蓄冷b≈1.0，对于冰蓄冷b≈1.05-1.15；q——单位蓄冷槽体积蓄冷能力（KW/M3）由以上的比较，从安全、使用方便和节省建筑物空间的角度出发，采用芯心冰球系统。选用源牌单金属芯心冰球BQ130D—00，单位热容1/q=V≤0.07m3/RT.h。Qi=3549.88KWh=1009.06RT.h，n=35*Qi=35317个，冰槽总体积（闭式系统）V=1.15Qi*V=1.15×1009.06×0.07=81.2m3。由以上数据选用杭州三泰公司生产的ST—40B卧式蓄冷槽3个，其数据如表3.5。表3.5蓄冰槽部分参数表标准容积（m3）储冰罐外径D（mm）进出口法兰FL（mm）载冷剂体积（m3）2530002509.93.6.3其他设备的选择计算（1）冷冻泵：L=61m3/h2台（2）初级溶液泵：L=m3/h2台3-5共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书（3）次级溶液泵：L=m3/h2台3-6（4）冷却塔：L=76m3/h2台（5）冷却泵：L=76m3/h2台（6）板式换热器：Δt=2℃，换热面积F=㎡3-7（7)乙二醇的量：V乙二醇=0.1*V槽+0.25V管3-8=0.1*66.4+0.25*[406.1/（3600*15）*2*40]=6.79t3.7方案的比较及经济分析与结论现设计三种方案，进行比较，以体现冰蓄冷空调的经济性：方案一：螺杆水冷式冷水机组方案二：螺杆水冷式双工况冷水机组+蓄冰设备方案三：螺杆风冷式双工况冷水机组+蓄冰设备3.7.1方案一：螺杆水冷式冷水机组（1）设备选择：机组选择：由Qmax=875.8KW，选用2台重庆嘉陵制冷LSBLG494型号的螺杆冷水机组，Qo=494KW=424040kcal/h，压缩机功率120KW，制冷剂R22，充入量130kg，冷却水量106m3/h，冷冻水量85m3/h。冷水泵：L=85m3/h2台冷却水泵：L=106m3/h2台冷却塔：L=106m3/h2台（2）设备初投资计算：螺杆冷水机组2台：单价0.8元/kal/h，Q=424040kal/h/台C1=0.8*2*424040=67.85万元冷冻水泵2台：单价0.8万元/100m3/h，L=85m3/h/台C2=2*0.8*0.85=1.36万元冷却水2台：单价：0.8万元/100m3/h，L=106m3/h/台C3=2*0.8*1.06=1.696万元冷却塔2台：单价：80元/KW，Q=494KW共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书C4=80*2*494=7.904万元自控投资：单价：90元/KWC5=90*2*494=8.9万元电力投资：单价：280元/KW（总功率按照3.5台压缩机的功率计）C6=280*3.5*120=11.76万元设备运杂、安装、调试费用：C7=0.12*（C1+C2+C3+C4+C5+C6）=0.12*99.47=11.94万元用电增容费用：单价：1000元/KWC8=1000*3.5*120=42万元用电集资费用：单价：1600元/KWC9=1600*3.5*120=67.2万元总投资：C=C1+C2+C3+C4+C5+C6+C7+C8+C9=220.62万元（3）运行费用（部分负荷运行系数为0.8）：按折算峰值电价1.04元/KWh，1年运行22400h，则：NR=0.8*1.04*2240*3.5*120=78.28万元电价1.12元/KWh，则：NR=0.8*1.12*2240*3.5*120=84.3万元3.7.2方案二：螺杆水冷式双工况冷水机组+蓄冰设备（1）设备初投资：螺杆双工况冷水机组2台，单价：0.8元/kal/h，Q=354KW/台=303866.72kal/h/台C1=2*0.8*303866.72=48.62万元蓄冰装置：单价：150元/KWh，QI=3499.3112KWhC2=150*3499.3112=52.5万元冷冻水泵2台：单价：0.8万元/100m3/h，L=61m3/hC3=2*0.8*0.61=0.975万元冷却水泵2台：单价：0.8万元/100m3/h，L=76m3/hC4=2*0.8*0.76=1.216万元初级溶液泵2台：单价：1.125万元/100m3/h，L=133m3/h，C5=2*1.125*1.33=3万元次级溶液泵2台：单价：1.125万元/100m3/h，L=165m3/h，C6=2*1.125*1.65=3.7125万元板式换热器：单价：160元/KW，Qmax=875.8KWC7=160*875.8=14.1万元冷却塔2台：单价：80元/KW，Q=354KW共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书C8=2*80*354=5.664乙二醇溶液：单价：0.8万元/t，M=6.79tC9=0.8*6.79=5.68万元自控投资：单价：90元/KW，C10=2*90*354=6.372万元电力投资：单价：280元/KW，总功率按7台蓄冷工况时的压缩机功率计，即N=7*56=392KWC11=280*392=10.976万元设备运杂、安装、调试费用：C12=0.12*(C1+C2+C3+C4+C5+C6+C7+C8+C9+C10+C11）=0.12*152.82=18.34万元电力增容费用：单价：1000元/KWC13=1000*392=39.2万元电集资费用：单价：1600元/KWC14=1600*392=62.72万元总投资：C=1.12*C12/0.12+C13+C14=20.5408+39.2+62.72=273.08万（2）运行费用（部分负荷运行系数为0.8）：按峰谷比4:1计：折算峰值电价1.04元/KWh，谷时电价0.28元/KWh按5台蓄冰工况下的压缩机功率计，N蓄冰=5*56=280KW，SR1=0.8*0.28*9*30*3*280=5.08万元；按5台空调工况下的压缩机功率计，N制冰+融冰=5*74=370KW，SR2=0.8*1.04*2240*370=68.96万元。SR=SR1+SR2=5.08+68.96=74.04万元按峰谷比3：1计：折算峰值电价0.96元/KWh，谷时电价0.35元/KWh，SR1=0.8*0.35*9*30*3*280=6.35万元，SR2=0.8*0.96*2240*370=63.66万元，SR=SR1+SR2=70.01万元3.7.3方案三：风冷式螺杆冷水机组+蓄冰设备（1）、机组及设备选择：选择2台风冷式螺杆冷水机组，其它冷冻水泵、溶液泵、蓄冰装置、板式换热器、乙二醇溶液、自控设备同方案二。（2）、初投资计算：风冷式螺杆冷水机组2台：价格按水冷式的1.5倍计，即：C1=1.5*48.62=72.93万元其它设备投资额同方案2，即：C2=93.22万元电力投资费用：单价：280元/KW，功率按水冷式机组的1.5倍计，即N=1.5*392=588KW，C3=280*588=16.464万元共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书设备运杂、安装、调试费用：C4=0.12*（C1+C2+C3）=0.12*182.614=21.914万元电力增容费用：单价：1000元/KWhC5=1000*588=58.8万元电集资费用：单价：1600元/KWhC6=1600*588=94.08万元总投资C=C1+C2+C3+C4+C5+C6=357.408万元（3）、运行费用（部分负荷运行系数为0.8）：按峰谷比4:1计：折算峰值电价1.04元/KWh，谷时电价0.28元/KWhN蓄冰=1.5*280=420KW，SR1=0.8*0.28*9*30*3*420=7.63万元；N制冰+融冰=1.5*370=555KW，SR2=0.8*1.04*2240*555=103.44万元，SR=SR1+SR2=111.07万元。按峰谷比3：1计：折算峰值电价0.96元/KWh，谷时电价0.35元/KWh，SR1=0.8*0.35*9*30*3*420=9.53万元，SR2=0.8*0.96*2240*555=95.48万元，SR=SR1+SR2=105万元。3.7.4方案比较（采用价值分析法）价值工程，是运用集体智慧和有组织的活动，着重对产品进行功能分析，使之以最低的成本，可靠地实现产品必要的功能，从而提高产品价值的一套科学的技术经济分析方案。这里的价值（V）是功能（F）和实现这一功能所耗费的成本（C）的比值，即3-9计算不同方案的价值功能指数（Vi）取其最大值为最佳方案。（1）功能重要度系数（fi）计算（4分制）3-10功能是对象能够满足某种要求的一种属性。就冷源方案进行功能分析，其功能可大致归纳为①使用安全可靠②机房面积省③使用寿命长④便于维护管理⑤环保效果好⑥社会效益好。显然这6种功能，其重要性不可相提并论，于是就要采用功能重要度系数fi，既各功能对总功能指数影响的权重。这里对fi值采用4分制一对一比较打分法。各功能累计得分为si，功能重要度系数，计算结果见表3.6。表3.6功能重要度系数（fi）计算表（4分制）功能一对一打分共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书累计得分si功能重要度系数fi使用安全可靠机房面积省使用寿命长便于维护管理环保效果好社会效益好使用安全可靠——33333150.25机房面积省1——3333130.217使用寿命长11——333110.183便于维护管理111——3390.15环保效果好1111——１50.083社会效益好11113——70.117总计601.00（2）功能得分（ti）与功能评价系数（Fi）的计算（10分制）各功能评分（ti）采用10分制。某方案该项功能最佳得分10分，其余两方案对比该方案打分。某方案累计功能得分Ti=fi×ti，功能评价系数3-11计算结果见表3.7。表3.7功能得分与功能评价系数（Fi）的计算表（10分制）评价对象各功能及其重要度系数功能累计得分Ti功能评价系数Fi使用安全可靠性0.250机房面积省0.217使用寿命长0.183便于维护管理0.15环保效果好0.083社会效益好0.117方案15101010307.4150.235方案210710810109.0490.365方案39888988.3330.336总计24.7971（3）成本分析及成本指数Ci由上表中的3种方案的初投资和运行费，得各方案的成本Bi=初投资费+年运行费。各方案的成本Bi及成本指数Ci计算结果见表3.8。成本指数（括号中的数据为峰谷比为4：1时的费用）。表3.8成本Bi及成本指数Ci计算初投资/万元运行费/万元合计（Bi）/万元成本指数Ci方案1185.643227.96（30.11）213.6（215.75）0.225（0.228）方案2273.0841.26（40.3）314.34（313.38）0.332（0.331）方案3357.40861.89（60.54）419.29（417.95）0.443（0.441）共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书（4）价值指数Vi计算及方案评价各方案价值指数计算结果见表3.9。价值指数。表3.9价值指数计算计算项目功能评价系数Fi成本指数Ci价值指数Vi方案10.2350.225（0.228）1.04（1.34）方案20.3650.332（0.331）1.09（0.917）方案30.3360.443（0.441）0.752（0.755）由上表可知：V2＞V1＞V3，方案2最好。由于再这里还没有算进政府的鼓励措施，同时冰蓄冷空调系统具有一定的社会效益和环保效益，如果计入，方案2的价值指数将回更大，所以应采用方案2。3.7.8冰蓄冷系统的回收年限（1）冰蓄冷系统的回收年限计算方法冰蓄冷空调经济评价范围包括整个蓄冰空调系统与整个常规空调系统的比较，本设计采用简单静态经济评价方法，相应的评价指标为投资回收期：3-12式中：SC——蓄冷系统的投资；SR——蓄冷系统的运行费用；NC——非蓄冷系统的投资；NR——非蓄冷系统的运行费用。（2）用方案1与采用方案2进行比较的回收年限为：采用电价比3:1的回收年限：NC=220.62万元，NR=78.28万元，SC=273.08万元，SR=70.1万元，带入上式得静态回收年限n=6.4年；采用电价比4:1回收年限：NC=220.62万元，NR=84.3万元，SC=273.08万元，SR=74.04万元，带入上式得静态回收年限n=5.2年。3.7.9结论和建议采用冰蓄冷技术虽然其初投资多，但在电价比为3：1时，采用折算电价计费时其回收年限有6.4年，在电价比为4：1时，采用折算电价计费时其回收年限有5.2年，这还没有算进政府的鼓励措施，所以回收年限有望进一步缩短。所以采用冰蓄冷空调技术对用户和电力公司来说是经济实惠的。为了推广冰蓄冷，电力部门应加大优惠政策；同时可以考虑冰蓄冷空调技术与低温送风技术相结合，将提高冰蓄冷空调系统的经济性。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书4冷负荷的计算4.1房间冷负荷的构成空调房间的得热量由下列各项得热量组成：通过围护结构传入室内的热量；透过外窗进入室内的太阳辐射；人体散热量；照明散热量；设备、器具、管道及其它室内热源的散热量；食品或者物料的散热量；渗透空气带入室内的热量；伴随各种散湿过程产生的潜热；确定房间的计算冷负荷时，应根据上述各项得热量的种类和性质，以及房间的蓄热特性，分别逐时叠加，找出综合最大值。4.2房间湿负荷的构成4.2.1房间的湿量由下列各项构成：人体散湿量；渗透空气带入室内的热量；化学反应过程的散湿量；各种潮湿的表面、液面或液流的散湿量；食品或者其它物料的散湿量；设备的散湿量确定房间的计算湿负荷时，应根据上述湿源的种类，选用不同的群集系数、负荷系数和同时使用系数，分别逐时计算，然后逐时叠加，找出综合最大值。4.2.2湿负荷计算人体的湿负荷可按下式计算W=0.001ng4-5式中：W——散湿量，kg/h；g——一名成年男子的小时散湿量，见《实用供热空调设计手册》中的表11.4——16，g/h。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书4.3空调系统冷负荷的构成空调系统的冷负荷，应根据同时使用情况、空调系统的类型及调节方式，按各房间逐时冷负荷的综合最大值或各房间的计算冷负荷的累加值确定，并应计入新风冷负荷以及通风机、风泵、冷水管和水箱温升引起的附加冷负荷。4.4冷负荷计算4.4.1通过墙体、屋顶的传热形成的冷负荷Q的计算公式：4-1式中：Q——通过墙体，屋面传形成的冷负荷；K——围护结构的传热系数，W/（㎡·℃）；屋面K=0.49w/㎡℃；内墙K=2.37w/㎡℃；外墙（δ=200mm）K=0.86w/㎡℃；楼板K=1.83w/㎡℃；F——围护结构的计算面积，㎡；△tτ-ε——作用时刻下围护结构的冷负荷计算温差，℃。4.4.2通过窗户的瞬变传热的冷负荷4-2式中：窗户K=6.4w/㎡℃；F——玻璃的计算面积，㎡；△tτ——玻璃温差传热的负荷温差，℃。4.4.3通过窗户的日射得热的冷负荷4-3式中：xg——窗户的构造修正系数，单层钢窗0.9；xd——地点修正系数，见《实用供热空调设计手册》P725中表11.4—13中的表注部分；Cs——窗玻璃的遮挡系数，1；共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书Cn——窗户内遮阳设施的遮阳系数，0.6；Jj,τ——负荷强度，W/㎡。4.4.4通过设备、照明、人体形成的逐时冷负荷4-4式中：Q——设备、照明、人体的得热量，W；Xτ-T——分别代表τ-T时刻的设备的负荷强度系数、照明的负荷强度系数、人体的负荷强度系数；4.4.5新风冷负荷新风形成的冷负荷为QLW=ρLW（iW-in）4-5式中：QLW——新风冷负荷Wρ——室外空气的密度kg/m3LW——新风量m3iW——室外空气的焓值kJ/kgin——室内空气的焓值kJ/kg此建筑的空调冷负荷的计算过程和湿负荷列于附录中附表1到附表8中。此建筑为办公建筑所以空调系统采用空气——水系统即风机盘管加新风系统，其中新风机组把新风处理到室内状态点不承担室内负荷，风机盘管承担室内负荷。风机盘管和新风机组均采用顶装式，其中每一楼层选用一台新风机组，然后通过风管将新风引入各个房间当中。4.5空调系统的设计与分析在这里仅以此建筑的第六层为例对第六层的房间进行空调系统的设计与选型。此建筑的第六层各个房间的冷负荷可由附录中附表1到8得出，在此将其结果例于表4.1中。表4.1六层各个房间的逐时冷负荷（不包括新风负荷）共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书计算时刻培训室休息廊培训室二电教室一电教室二培训中心8:004288.73151444410.613178.835062.9472519:005874.8317051.25959.457336.6911179.61042210:006604.1316413.96595.179024.0813524.611979.711:006877.714108.66753.799652.7114299.112730.112:005045.0212470.24857.718077.8911910.49357.513:003908.8312319.83726.824489.286745.338079.9114:005454.1712154.25358.535255.288271.0613239.715:006607.6311873.76605.778938.3314130.917549.516:006991.5111475.37020.5710140.916135.419458.417:006986.859714.577162.5810325.716616.419504.518:006867.058445.087189.3310358.616718.218126.1最大值Qτ/W6991.5117051.27189.3310358.616718.219504.5此建筑的新风量按20m3/人计算，六层各个房间的新风负荷可参见附录中附表7在此仅将结果列于表4.2中。表4.2六层各个房间的新风负荷表房间n(人)QLW培训室一2910053.3休息廊186240培训室二2910053.3电教室一2910053.3电教室二4314906.7培训中心5819106.7新风总的冷负荷71413.3空调设计冷负荷是计算冷负荷的1.1倍所以第六层各个房间的空调系统的冷负荷为计算的各个房间冷负荷的1.1倍，将其六层各个房间的空调设计冷负荷列于表4.3中。表4.3六层各个房间的空调系统的冷负荷汇总表房间总负荷Q/W新风量Gm3/h新风负荷QLWW培训室一18749.29158011058.63休息廊25620.323606864培训室二18966.89358011058.63电教室一22453.0958011058.63电教室二34787.3986016397.37培训中心38.502.32116020117.37总计164149.30478554.63共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书4.5.1风机盘管的选择（1）空气处理方案及有关参数的查取：培训中心的冷负荷Qcl=19504.5W,湿负荷W=6104g/h=1.69g/s.则　热湿比ε＝19504.5/1.69=11541。室内空气状态点N为tn=26℃ψ=60%。长沙市夏季室外空气状态点W为，，tg=35.8℃，ts=27.7℃，ψ=75%。把室内和室外空气状态点在焓湿图中表示出来如图4.1所示：图4.1空气处理过程图由焓——湿图可查得：由tn=26℃ψ=60%得hn=58.4kJ/kg,tns=20.23℃由tw=35.8℃,tws=27.7℃得hw=88.454kJ/kg由h——d图得tnl`=18℃，tn-tnl`=26-18=8℃＜10℃，所以可以取送风温差△t为8℃在h-d图中可以得出ho=47.54kJ/kg（2）房间所需要的冷量Q（包括新风量）：Q=38.52KW（3）房间的新风负荷为：QW=20.11KW共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书（4）风机盘管所需要的冷量为：QF=Q-QW=38.52-20.11=18.41KW4-6（5）风机盘管所需要的风量：LF=QF/[1.2*（hn-ho）]4-7=18.41/[1.2*（58.4-47.54）]=1.413m3/s=5087m3/h（6）选择风机盘管：所需要的风机盘管的要求当进水温度7℃，进风参数为DB/WB=26/17（℃）时LF=5087m3/h，QF=18.41KW根据所需风量及中等风速的原则，由《简明空调设计手册》表3—20可知样本提供的进风参数为DB/WB=27/19.5（℃），与实际不符，既实际工况比样本给出的工况条件优越，因此为满足要求，可选用风量与冷风量稍小于实际风量、冷量的风机盘管。初选型号为FP—25WA的标准型的风机盘管二台，其额定风量为2600*2=5200m3/h，取最小水流量为L=1673kg/h进水温度为7℃，查得风机盘管的冷量为10120*0.92*2=18.62KW，满足要求，故可选用FP—25型风机盘管二台。其水压降为23.6kpa。（7）其它房间风机盘管的选型用同样的方法，可确定其它房间的风机盘管的型号，结果列于表4.4中。表4.4六层各个房间风机盘管的选型表房间风机盘管型号风量(中)m3/h全冷量(W)水量(kg/h)水压降(kpa)数量(台)电功率(w)培训室一FP-2521009310167323.61204休息廊FP-14147046216504.34130培训室二FP-2021207289105016.31178电教室一FP-14147046216504.32130电教室二FP-14147046216504.34130培训中心FP-14147046216504.34130其它楼层的房间的风机盘管的选取情况可参见附录中的附表94.5.2新风机组的选择新风机组的选型计算过程和风机盘管的大致相同这里就不在赘述。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书六层新风机组的选用其参数见表4.5。表4.5新风机组的选用参数表新风机组的选型楼层六层所需新风量m3/h4120所需新风负荷(kw)65.42型号FPG6-50D额定风量m3/h5000冷量(kw)68.34盘管数量6电功率(kw)0.45*2水流量(L/S)3.79水压降(kPa)45.3余压(Pa)170此建筑其它楼层的新风机组的选用和风机盘管的选用参见附录中的附表10。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书5冷源系统设计与分析5.1确定典型设计日的空调冷负荷空调设计冷量是计算的1.1倍。所以各个时刻的空调设计冷负荷均按计算的冷负荷的1.1倍计，令各层的概算冷负荷均乘以系数C=1.1。所以各功能房间的空调设计冷负荷如下表（表5.1）：表5.1空调设计冷负荷分布表时间8-99-1010-1111-1212-1313-1414—1515—1616—1717—18冷负荷（kw）810.32891.65920.97921.95880.95842.41882.83942.75963.41946.76全天负荷汇总9004KWh上表5.1中逐时负荷参差不齐，最大冷负荷出现在16—17点，由此绘制出夏季设计日的空调冷负荷分布图（如图5-1）：图5-1设计日冷负荷负荷分布图共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书5.2选择蓄冷装置的形式和模式及运行策略5.2.1蓄冷装置的形式的选取蓄冷系统就是在不需要冷量或冷量少的时间（如夜间），利用制冷设备在蓄冷介质中的能量转移，进行蓄冷，并将此冷量用在空调或工艺用冷高峰期。在蓄冷空调的工程中应用较多的蓄冷形式是水蓄冷、内融冰（完全冻结式）和封装冰（冰球式）系统。蓄冷介质有水、冰、固体材料、相变材料及其它物体。水、冰具有比热高，潜热高，导热性能好，融点在1.6℃左右，无毒、安全、低造价等优点，所以是理想的蓄冷介质。水蓄冷具有投资省、技术要求低、维修费用低等优点，但水的比热远小于冰的融解热，故水蓄冷的蓄冷密度低，需要庞大的蓄水池，且冷损耗大，保温及防水处理麻烦。冰蓄冷的蓄冷密度大，蓄冷温度几乎恒定，体积只有水蓄冷的几十分之一，占有的空间小，易于制造。但冰蓄冷具有蒸发温度低、COP植小、系统复杂、初投资高的缺点。经综合比较，本设计采用冰蓄冷系统。冰蓄冷系统按其蓄冰元件或制冰方式，通常可分为完全冻结式、冷媒盘管式、封装件式、片冰滑落式和冰晶式这几种系统类型。相对于其他形式的系统而言，封装冰蓄冷系统具有与内融冰系统相近的性能，尤其是采用闭式系统中，结构简单，安装、运行、维修方便压力式蓄冷槽可根据不同建筑场地设计为立式或卧式各种规格容量，也可设置在室内外，地面上下或屋面上以节省占地面积，封装冰是广为应用的一种蓄冷系统，其主要缺点是载冷剂乙二醇使用量较大，蓄冷温度低，另外封装件系统具有结构紧凑、布置方便、围护简单等优点，蓄冰元件通常有冰球、芯心冰球、冰板等商品可供选择，介质系统通常采用闭式循环，除需使用双工况制冷机外，对制冷和蓄冷设备并无特殊要求，因而国内外在中、小型蓄冷工程中得到十分广泛的应用。由于芯心冰球内部设有金属配重，结冰后体积膨胀不会上浮，蓄冷槽顶部可不设格栅，而在蓄冷槽的两端设置有格栅，使载冷剂液体均匀流动，有利于传热。经综合比较，本工程采用以芯心冰球作为蓄冷元件的封装件式冰蓄冷系统。5.2.2选择冷源蓄冷模式和运行策略蓄冷模式分为全部蓄冷模式和部分蓄冷模式。全部蓄冷模式其蓄冷时间与空调时间完全错开,在夜间非用电高峰期,启动制冷机进行蓄冷,当冷量达到空调所需的全部冷量时,制冷机停机;在白天空调时,蓄冷系统将冷量供给空调系统.空调期间制冷机不运行.全负荷蓄冷时.蓄冷设备要承担空调所需要的全部冷量.故蓄冷设备的容量较大初次投资费用高.该运行策略适用于白天供冷时间较短的场所或峰谷电差价很大的地区。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书部分蓄冷模式是在夜间非用电高峰时制冷设备运行.储存部分冷量.白天空调期间一部分空调负荷由蓄冷设备承担.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,制冷机比常规的空调制冷机容量小30%—40%，是一种更经济有效的运行模式。根据本建筑的日负荷曲线应采用部分负荷蓄冷，它不仅使蓄冷装置容量减少，其装机容量也大幅度减低，尤其适合于全天空调时间长、负荷变化大的场合，是一种经济有效的蓄冷设计模式。部分蓄冷策略有制冷机优先供冷和蓄冰优先供冷控制策略。制冷机优先控制策略实施简便，运行可靠，能耗低，制冷机组一直处于满负荷运行，机组利用率高，机组和蓄冰槽的容量最小，投资最节省。蓄冰装置优先控制策略能尽量发挥蓄冰装置的释冷供冷能力，有利于节省电费，但能耗较高，在控制程序上复杂。故本设计采用制冷机组优先策略。5.3进行蓄冷冷源设计并确定它的运行控制方案5.3.1确定制冷主机和蓄冷装置的容量由《蓄冷空调实用技术》一书中可知其主机容量可用下式来确定：R2=5-1R1=η*R25-2式中：RH为在设计日中建筑物所需的总冷负荷（KW）；Q为蓄冷槽热损失（KW），其值约为0.04–0.08倍的RH；D为白天使用空调的时间(h)；N为晚间制冰时间(h)；R2为制冷机组在空调工况下制冷量（KW）；R1为制冷机组在制冰工况下制冷量（KW）；η为压缩机容量变化率，一般为0.65-0.70。本设计中根据用电谷峰所在时间段及负荷分布情况确定，白天空调的使用时间D=10h，夜晚制冰的时间N=10h。总的制冷量∑Q=9004KW=RH。则其主机制冷工况的容量为：R2===572.02KW共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书5.3.2蓄冷设备容量确定由《蓄冷空调实用技术》一书中可知部分蓄冷策略主机优先模式下其蓄冷设备容量可按下式确定：Qi=N*R1=N*R2*η式中：Qi为蓄冷设备蓄冷量（KWh）；N为夜间蓄冰时间（h）；R1为制冷机组在夜间制冷工况下制冷量（KW）；R2为制冷机组在白天空调工况下制冷量（KW）；η为压缩机容量变化率，一般为0.65-0.70。在设计高峰负荷时，从蓄冷设备融冰供冷量为：Qimax=Qmax-R2式中：Qimax为设计高峰时最大融冰供冷量（KW）；Qmax为建筑物高峰设计负荷（KW）；R2为制冷机组在空调工况下制冷量（KW）；其蓄冷设备容量为：Qi=N*R1=N*R2*η=10*572.02*0.7=4004.13(KWh)5.3.3机组运行状况的确定及负荷分布情况由长沙地区的用电峰谷状况表3.2及制冷机组的容量和蓄冷设备的容量编制出机组运行负荷表如（表5.2）：表5.2机组运行负荷表时间空调负荷（KW)机组供冷（KW）蓄冷罐取冷量（KW)蓄冷罐蓄冷负荷(KW)取冷率x%制冷工况蓄冰工况0—100400.413001—200400.413002—300400.413003—400400.413004—500400.413005—600400.413006—700400.413007—800400.41300续表5.2共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书8—9810.32572.020238.34.889—10891.65572.020319.636.9610—11920.97572.020348.957.7111—12921.95572.020349.937.7412—13880.95572.020308.936.6913—14842.41572.020270.395.7014—15882.83572.020310.816.7415—16942.75572.020370.738.2716—17963.41572.020391.398.8017—18946.76572.020374.748.3718—190000019—200000020—210000021—220000022—2300400.4130023—2400400.41300总计9004KW5720.24004.133283.84004.1382.01其中取冷率为：x=5-3由表5.2绘制空调负荷分配图如下所示：图5-2空调负荷分配图长沙地区的用电峰谷段用电情况如下表（表5.3）所示共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书表5.3沙市用电峰谷时间段分布表峰段平段谷段8：00——12：007：00——8：0022：00——7：0019：00——22：0012：00——19：00制冷机组在白天处于满负荷状态；蓄冰槽在8：00—18：00进行融冰供冷，分担一部分冷量，减少了峰段时间的用电量，从而节省了相当可观的运行费用。5.3.4制冷机组的选取由以上的分析计算可得制冷机组的选取参考数据如下表（表5.4）所示：表5.4机组选型参数表容量乙二醇（25%）入口温度（℃）乙二醇（25%）出口温度（℃）制冷工况572.02105蓄冰工况400.413-1-6根据表5.4的数据和《冷空调实用新技术》一书中表3-16、3-17、3-18：选用TRANE公司生产的RTHB130标准机组2台，在蒸发器的出口温度为-6℃，机组制冷工况（冷凝出口温度35℃）制冷量pf=250KW，蓄冰工况（冷凝出口温度40℃）Pf=230KW。经验证，当蒸发器的出口温度为-6℃时，蓄冰工况下的制冷量是制冷工况下的制冷量的0.67倍，所以-6℃时的机组的制冷量Q=250/0.67=374KW≥572.02/2=286.02KW，所选机组的制冷量满足设计要求。查上述三表，可得所选机组的性能参数：——标准冷却系统：采用液体喷射方式。（1）冷凝器特性：——进出水温差：Δt=5℃；——冷凝水流量：22L/S；压力降为：41kpa。（2）蒸发器特性（负温）：——进出冷冻溶液温差：Δt=5℃；——冷冻水溶液流量：19L/S=68.4m3/h；——25%乙二醇溶液系数：K=1.08，Qc=25%质量浓度的乙二醇溶液流量=68.4×1.08=73.87m3/h；——水侧压降：56kpa；——25%质量浓度的乙二醇溶液系数K=1.22，Qc=25%质量浓度的乙二醇溶液压降=56×1.22=68.32kpa。（3）压缩机电机特性：——压缩机轴功率：81KW；——制冷机电源：3-50Hz，380V；电机额定输出功率≥压缩机轴功率输入×1.08；所以电机选型：电机108KW≥81×1.08KW。热保护特性：——冷冻水出水温度高于-8℃；——蒸发器和吸气管路为硬质聚氨脂保温层和钢板下带蒸汽隔离板。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书5.3.5蓄冰设备的选择：由方案设计中的比较知，本设计选用芯心冰球进行蓄冰，选用源牌双金属芯心冰球BQ130D-00，其性能参数为：单位热容体积V≤0.07m3/RT.h，单位热容个数35个/RT.h。根据蓄冰量QI=4004.13KWh=1106.7RT.h，选用冰球的个数为n=35Qi=35×1106.7=38735个，所需蓄冰槽体积（闭式系统）V=1.15×1106.4×0.07=90m3。由以上数据选用杭州三泰公司生产的ST—40B卧式蓄冷槽3个，其数据如表5.5所示：表5.5蓄冷设备选用表体积（m3）储冰罐外径（mm）总长（mm）外表面积㎡进出口法兰（mm）支架数空罐重量（kg）载冷剂体积（m3）353000500035.32530045337.514.24装置容量的校核：由选择的ST—40B牌蓄冰槽样本可知，融冰平均传热系数Kf=1.12KW/℃.m3，融冰时乙二醇的进出水温度10/5℃,则对数平均温差△tlm==7.2℃,单位时间的放冷量PST=VKfvtlm=115×1.12×7.2=927.36kw，PST+PR=927.36+374×2=1675.4>Qmax=963.41kW,满足要求。（PR为主机空调负荷的冷量）5.3.6系统流程设计如方案阶段的分析所述，本设计采用的是制冷机与蓄冰槽的并联运行且主机优先的系统运行模式，其流程图5.3所示：共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书图5-3系统流程图5.4冰蓄冷空调系统的水力计算与集成5.4.1乙二醇初级泵系统的水力计算与选择所选管钢的管壁的粗糙度为△=0.2*10-3管路水力计算先按照冷冻水的性能进行计算，但由于乙二醇水溶液的粘滞阻力大于水的粘滞阻力，所以应将计算的沿程阻力Pm结果乘以系数1.22，再进行相关的水泵选择。如图5--4所示，选择1-2-3-4-5-6-7-8-9-1所在的环路为最不利环路进行水力计算。计算结果见表5.6图5-4乙二醇初级溶液泵的不利环路图共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书表5.6乙二醇初级泵的水力计算表编号参数及备注W(m3/h)L(m)V(m/s)Dn(mm)Rm(Pa/m)Pd(Pa)ξPm(Pa)Pj(Pa)1-2参数73.8251.07315078.21565.848.12391.064594.63备注蝶阀0.2×2，闸阀0.18×2止回阀5.5，变径0.1，水泵入口1.0，水泵出口0.5，弯头0.262-3参数73.8231.07315078.21565.841.8234.641018.51备注汇流三通1.83-4参数147.6481.1120060.33614.44.96427.483047备注三通1.5，三通3.0，弯头0.26，蝶阀0.24-5参数49.2181.01412595.58513.721.721720.43883.6备注弯头0.26×2，蝶阀0.2，蓄冰槽入口1.05-6参数30000备注蓄冰槽阻力6-7参数49.251.01412595.58513.724.32477.92219.27备注弯头0.26×2，蝶阀0.2，蓄冰槽出口0.5，合流三通3.07-8参数147.6451.1120060.33614.43.78301.672322.43备注弯头0.26×3，三通3.08-9参数73.8231.07315078.21565.840.46234.64260.3备注弯头0.26，蝶阀0.29-1参数45000备注冷水机组阻力合计3787.889345.74汇总∑P=3787.8×1.22+89345.74=93967Pa=9.4mH2O由每台机组的乙二醇流量为73.82m3/h,每台乙二醇初级泵的扬程为1.2∑P=1.2×9.4=11.28mH2O，选择3台（二用一备）型号为IS-100-80-125A的水泵，流量为88m3/h，扬程15mH2O，转速2900r/min，电机功率7.5KW。5.4.2乙二醇次级泵系统的水力计算与设备选择（1）板式换热器的选择：换热面积F=Q峰/（k.Δt），式中Q峰——最大换热量，为963.41KW，k——换热系数，Δt——换热温差，取2℃。k=3500W/（㎡.k），所以F=963410/（3500×2）=137.63㎡，选择2台BR05型的板式换热器，每台有效面积为45㎡，进出口通径Dn=100mm，流量≤300m3/h，工作压力1.6MPa，流体阻力（按W=0.8m/s计）ΔP=0.08mPa。（2）乙二醇次级泵的水力计算：共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书选择1-2-3-4-5-6-7-8-9-1所在环路定为最不利环路进行水力计算如图5—5所示，其中计算结果如表5.7所示；图5-5乙二醇次级泵的不利环路图表5.7乙二醇次级泵的水力计算表编号参数及备注W(m3/h)L(m)V(m/s)Dn(mm)Rm(Pa/m)Pd(Pa)ξPm(Pa)Pj(Pa)1-2参数11.15180.161502.0312.913.9636.6364.29备注蓄冰槽出口0.5，弯头0.26，蝶阀0.2，三通3.02-3参数181.11201.3620082.79909.686.241655.85676.43备注弯头0.26×4，三通1.8，蝶阀0.2×2，三通3.03-4参数90.5651.315150117.02851.5710.06585.118566.77备注闸阀0.18×2，排污阀1.0，止回阀5.5，蝶阀0.2，三通1.5，水泵出入口1.54-5参数181.1161.3620082.79909.681.48496.741346.33备注弯头0.26×3，蝶阀0.2×3，变径0.15-6参数80000备注板式换热器阻力6-7参数181.1151.3620082.79909.683.2413.952911备注三通3.0，蝶阀0.27-8参数181.11101..3620082.79909.685.96827.95421.72备注蝶阀0.2，闸阀0.18，弯头0.26×3，三通1.8共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书续表5.78-9参数11.1510.1621502.0312.911.982.0325.56备注蓄冰槽入口1.0，弯头0.26×3，蝶阀0.29-1参数30000备注蓄冰槽阻力合计4219.13134012.1汇总∑P=4219.13×1.22+134012.1=139159.44Pa=13.92mH2O总的乙二醇流量为181.11m3/h，压头损失1.2×13.92=16.7mH2O，选用3台ST-125-100-250-D（二用一备）型号的水泵，流量100m3/h，扬程20mH2O，转速1450r/min，电机功率11KW。5.4.3低位乙二醇膨胀水箱的选择计算低位乙二醇膨胀水箱应设置于乙二醇初级与次级环路的最高点，箱底高于最高点，体积V=0.03V蓄冰槽=0.03×3×35=3.2m3，所以取尺寸为1.6×1.6×1.4。5.4.4冷冻水系统的水力计算与设备选择（1）选择最不利环路如图5-6所示：1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31-32-1所在的环路为最不利环路。各个楼层的空调机组和房间的风机盘管的型号见附录中的附表9和附表10。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书图5-6冷水系统最不利管路图根据图5-6可计算冷冻水系统的水力损失如表5.8所示：冷冻水系统的水力计算表5.8编号参数及备注Wm3/hLmVm/sDnMmRmPa/mPdPaξPmPaPjPa1-2参数55.16551.137125117.11646.240.74585.55478.22备注蝶阀0.2，闸阀0.18，弯头0.26合流三通0.12-3参数30000备注分水器阻力3-4参数25.4621.3980319.73965.350.44639.46424.75备注闸阀0.18，弯头0.264-5参数25.4621.61.3980319.73965.350.16906.296.53备注三通0.1共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书续表5.85-6参数25.4651.3980319.73965.350.11598.796.53备注三通0.16-7参数11.8380.90570173.66409.0.11389.340.9备注三通0.17-8参数10.5331.3350499878.80.1149787.88备注三通0.18-9参数9.2361.16250387.01675.230.1232267.52备注三通0.19-10参数7.936150289498.420.361734.2179.43备注三通0.1，弯头0.2610-11参数6.2578.50.78850183.75310.30.361561.9111.7备注三通0.1弯头0.2611-12参数4.95761.0440438.5543.80.1263054.4备注三通0.112-13参数3.6660.7740245.6296.470.361473.4106.73备注三通0.1，弯头0.2613-14参数2.690.7232258.2258.80.12323.925.8备注三通0.114-15参数1.330.63125291.41198.90.1874.2319.89备注三通0.115-24参数24500备注风机盘管及其支管上的阀门产生的阻力。24-25参数11.8330.90570173.740.9.30.1520.9840.93备注三通0.125-26参数25.46351.3980319.8965.70.1159996.56备注三通0.126-27参数25.463351.3980319.8965.570.361119347.61备注三通0.1，弯头0.2627-28参数25.4631.51.3980319.8965.570.18479.7173.8备注闸阀0.18共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书续表5.828-29参数30000备注集水器阻力29-30参数55.16551.14125117.1646.240.86585.55555.76备注闸阀0.18*2，集水器出口阻力0.530-31参数80000备注板式换热器阻力31-1参数55.1651.14125117.1646.248.66585.65596.4备注闸阀0.18×2，蝶阀0.2，排污阀1.0，止回阀5.5，三通0.1，水泵出入口1.5合计21750.69170145.69汇总∑P=21750.69+170145.69=191896.38Pa=19.2mH2O由冷冻水的流量W=1.15×110.33=126.88m3/H，压头损失ΔH=1.2×19.2=23.04mH2O，选择3台（二用一备）IS125-100-315B-D型号的水泵。流量为80m3/h，扬程为24mH2O，电功率为15KW。（2）.冷冻水膨胀水箱的计算及其确定：膨胀水箱的有效容积公式为：Vp=αΔtVs5-4式中：α——膨胀水箱的容积膨胀系数，L/（m3.℃）；Δt——供回水温差，℃；Vs——系统水容量，m3。Vs=cQ=3×963.41=2.89m3。其中，c——系数，m3/kw；Q——峰值负荷，kw。所以，膨胀水箱的有效容积Vp=0.034×5×2.89=0.4913m3。确定膨胀水箱的尺寸为0.9×0.9×0.9m3，公称容积为0.5m3有效容积为0.61m3膨胀水管取DN20mm。（3）分水器与集水器的计算：分水器的选型与计算：取其中的流速为0.5m/s，则由式:Dn=1.135-5=253mm取Dn=250mm端头各留200mm则分水器的长度L=200+200+200=600mm。集水器的直径和长度与分水器相同。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书5.4.5冷却水系统的水力计算与选择（1）冷却塔的选择：冷水机组的冷却水量为W=79.2m3/h，进行冷却塔的选择时令W′=cW=1.15×79.2=91.08m3/h。冷却水的进出水的温度为t2=32℃与t1=37℃。所设计的长沙地区的室外湿球温度为27.7℃。由《中央空调设计实训教程》一书中有关冷却塔的选取可选用型号为B2100S型的冷却塔两台，其冷却水的量为100m3/h，进塔水压为10KPa，电功率为3KW。冷却塔的位置位于此建筑的楼顶屋面之上。（2）.冷却水的压头损失计算：选择管路1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-1所在的环路为最不利环路进行压力损失计算，如图5-7所示：图5-7冷却水系统流程图计算结果列于表5.9：共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书冷凝水系统水力计算表5.9编号参数及备注Wm3/hLmVm/sDnMmRmPa/mPdPaξPmPaPjPa1-2参数79.231.15115092.19658.423.7276.572436.16备注三通3.0，蝶阀0.2，冷凝器出口0.52-3参数158.430.11.1920065.19703.422.281636.241603.83备注弯头0.26×3，三通1.53-4参数79.251.15115092.19658.420.96460.95632.08备注弯头0.26，蝶阀0.2，喷水口出口0.54-5参数10000备注冷却塔扬程5-6参数79.251.15115092.19658.424.447460.952923.4备注水管入口1.0，三通3.0，闸阀0.18，弯头0.266-7参数158.435.11.1920065.19703.430.782288.12548.68备注弯头0.26×37-8参数79.251.15115092.19658.428.66460.955701.93备注闸阀0.2，排污阀1.0，止回阀5.5，三通0.1，水泵出入口1.58-9参数158.441.1920065.19703.433.4260.752391.68备注电子水处理仪3.0，闸阀0.2×29-10参数79.231.15115092.19658.421.2276.57790.11备注蝶阀0.2，冷凝器入口1.010-1参数30000备注冷凝器阻力合计1312.1157027.87汇总∑P=1212.11+57027.87=70148.97Pa=7mH2O由上表计算得出的压头损失，进行冷却水泵的选取。冷却水泵的扬程H=1.2×∑P=1.2×7=8.4mH2O，水流量W=91.08m3/h。选择3台（两用一备）IS125-100-200A-D型号的水泵，其流量为92m3/h，扬程为10mH2O，电功率为5.5KW。（3）电子水处理仪的选择：根据以上数据，选择电子水处理仪SYS-200C1.0/C。设备外型尺A=800mm，ФC=420mm，进出口的公称直径为200mm。5.5冰蓄冷空调系统的运行控制5.5.1运行策略共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书蓄冷系统的运行策略指的是蓄冷系统以设计循环周期（如设计日或周等）的负荷及其特点为基础，按电费结构等条件对系统以蓄冷容量、释冷供冷或以释冷连同制冷机组共同供冷作出最优的运行安排考虑。一般可分为全部蓄冷与部分蓄冷两类。本设计采用的是部分蓄冷的运行策略。部分蓄冷策略仅将设计日非谷段的冷负荷总量转移一部分（一般为30%-60%）进行蓄冷，白天由制冷机组与蓄冷装置联合供应冷负荷的需要。部分蓄冷策略根据电费结构通常可分为：按负荷均衡蓄冷和按电力需求限制进行蓄冷两种。按负荷均衡蓄冷的运行策略是制冷机组24小时满负荷或接近满负荷运行。当冷负荷低于制冷机生产的冷量时，多余的部分储存起来；当冷负荷超过机组容量时，多出的需求由蓄冷来满足。该策略特别适用于高峰冷负荷大大高于平均冷负荷的场合。该方式的特点是制冷机组的利用率最高，蓄冷装置的容量相对最小，一般为非蓄冷系统制冷机组容量的50%左右；但运行电费节省相对最小。这对于设计日最大小时负荷与平均小时负荷之比较大的系统，可能有较多的经济效益，但对系统的弹性较差，冷负荷稍有增加就不能适应；制冷机在电力高峰期也需要满负荷运行，运行费用要比需求限制和全冷策略均要高。同时对释冷控制的要求也更严格。按电力需求限制蓄冷：在高峰期，电力公司对一些用户提出限电要求，用户必须将制冷机组在较低的容量下运行，这就是限定需求策略。在该运行策略下运行，这就是限定需求策略。在该运行策略下，系统非蓄冷负荷满足电力设施的峰值要求，而影响系统非蓄冷负荷的因素包括照明、设备、仪器、风机、马达等。选用蓄冷设备使得制冷机的运行并不增加设施的非蓄冷用电量，即制冷机组在白天运行按峰值要求限制在一定的电功率下供冷，不足的冷负荷由蓄冷装置供应，晚间蓄冷时的机组运行容量大于白天供冷时的冷量。此种运行策略为部分蓄冷策论提供了最低的运行成本，同时，它所要求的蓄冷量及制冷机容量均比全部蓄冷策略要小，但较负荷均衡策略大，因此投资回收期稍长。本设计采用的是按电力需求限制蓄冷策略。5.5.2控制策略本设计采用的控制策略是制冷机组与蓄冰装置并联运行，制冷机组优先的形式。系统原理图见图5-8所示：共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书图5-8并联流程此种运行方式可以实现4种运行方式。见下表5.10：表5.10各种运行工况工况阀V1阀V2阀V3阀V4双工况机水温℃蓄冰槽的水温℃供水回水供水回水蓄冰关开关开-5-1.5制冷机供冷开开关关510蓄冰槽供冷开关调节开510制冷几与蓄冰槽同时供冷开开调节开5105105.5.3淡季的空调运行控制由于在空调淡季负荷较空调设计日的负荷要小，而如果还按照空调设计日的部分蓄冷设计的主机优先的模式来的话，将是非常不经济的，完全达不到冰蓄冷空调系统节约运行费用的目的。所以在过度季节应采用优化控制的运行策略：在电价平段使制冷机满负荷运行，在电价峰段使制冷机停开几个小时，充分利用蓄冷槽的在夜间所蓄的冷量进行供冷。这样就在运行上进行优化控制，从而大大节省了运行费用。但是空调淡季的逐时负荷不易获得，所以在这里采用年日平均负荷进行设计。根据美国制冷学会ARI-550标准提出的综合电耗指标，进行计算部分负荷系数：5-6式中：共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书ζA——制冷机在100%负荷点下的电耗率与额定负荷点下电耗率之经值；ζB——制冷机在75%负荷点下的电耗率与额定负荷点下电耗率之经值；ζC——制冷机在50%负荷点下的电耗率与额定负荷点下电耗率之经值；ζD——制冷机在25%负荷点下的电耗率与额定负荷点下电耗率之经值；根据所选制冷机的样本曲线计算得：ζA=1，ζB=0.95，ζC=0.88，ζD=1.1，带入上式得ζ=0.95。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书6冰蓄冷空调系统的全年能耗分析6.1装机电功率统计根据系统设计以及设备选型，进行空调系统电功率统计，结果见表6.1所示。表6.1装机电功率统计表空调末端空调主端功能功率（kw）设备功率（kw）一层2.493主机空调蓄冰162154二层1.438冷却塔3×2=6三层2.235乙二醇初级泵7.5×2=15四层1.902乙二醇次级泵11×2=22五层1.8166冷冻泵15×2=30六层3.102冷却泵5.5×2=11N末12.987N主246238由表6.1得，冰蓄冷空调系统的装机电功率：N=N末+N主=12.987+246=258.987kw。6.2年耗能量分析6.2.1蓄冷空调的工程的夜间的年能耗夜间每天蓄冰10小时,蓄冰工作的设备主要有双工况机、蓄冰槽、乙二醇初级泵、冷却塔、冷却泵。由于冰蓄冷空调工程全年并不是满负荷运行的，所以制冷机要考虑0.95的部分负荷系数。夜间的年能耗N1=（154×0.95+15+6+11）×10×30×5=267450kwh。6.2.2蓄冷空调工程的日间的年能耗：制冷和融冰工况运行的设备有空调末端装置、双工况机、蓄冷槽、乙二醇初、次级泵、冷却塔、冷却泵、冷冻泵，一年运行2000h。日间的年能耗N2=（162×0.95+15+22+6+30+11+12.987）×2000=501774kwh。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书6.2.3蓄冷空调工程的年能耗蓄冷空调工程的年能耗N=N1+N2=267450+501774=769224kwh。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书7方案的比较和经济分析7.1分为如下三种方案进行比较分析方案1：螺杆水冷式冷水机组方案2：螺杆水冷式双工况冷水机组+蓄冰设备方案3：螺杆风冷式双工况冷水机组+蓄冰设备7.1.1.方案一：螺杆水冷式冷水机组本处计算初投资，是为了后面的经济分析做准备，所以在这里的不计入空调末端的投资费用，理由已在方案中阐述，这里就不再解释了。常规空调的设备初投资计算：（1）设备选择：机组选择由Qmax=963.41KW，选用2台重庆嘉陵制冷LSBLG494型号的螺杆冷水机组，Qo=494KW=424040kcal/h，压缩机功率120KW，制冷剂R22，充入量130kg，冷却水量106m3/h，冷冻水量85m3/h。泵：L=85m3/h2台L=106m3/h2台冷却塔：L=106m3/h2台（2）初投资：螺杆冷水机组2台：单价0.8元/kal/h，Q=424040kal/h/台C1=0.8*2*424040=67.85万元冷冻水泵2台：单价0.8万元/100m3/h，L=85m3/h/台C2=2*0.8*0.85=1.36万元冷却水2台：单价：0.8万元/100m3/h，L=106m3/h/台C3=2*0.8*1.06=1.696万元冷却塔2台：单价：80元/KW，Q=494KWC4=80*2*494=7.904万元自控投资：单价：90元/KWC5=90*2*494=8.9万元电力投资：单价：280元/KW（总功率按照3.5台压缩机的功率计）C6=280*3.5*120=11.76万元设备运杂、安装、调试费用：C7=0.12*（C1+C2+C3+C4+C5+C6）=0.12*99.47=11.94万元用电增容费用：单价：1000元/KW共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书C8=1000*3.5*120=42万元用电集资费用：单价：1600元/KWC9=1600*3.5*120=67.2万元冷冻水管道：冷冻水管道投资费用标准105元/kw,系统峰值的冷负荷Qm=963.41kw，则其投资费用：C10=105×963.41=10.12万元。冷却水管道冷却水管道投资费用标准75元/kw,系统峰值的冷负荷Qm=963.41kw，则其投资费用：C11=75×963.41=7.23万元。总的初投资：C=C1+C2+C3+C4+C5+C6+C7+C8+C9+C10+C11=223.97万元（3）运行费用（部分负荷运行系数为0.8）：按折算峰值电价1.04元/KWh，1年运行2000h，则：NR=0.8*1.04*2000*3.5*120=78.28万元电价1.12元/KWh，则：NR=0.8*1.12*2000*3.5*120=84.3万元7.1.2方案二：螺杆水冷式双工况冷水机组+蓄冰设备（1）冰蓄冷空调工程的初投资本处计算初投资，是为了后面的经济分析做准备，所以在这里的不计入空调末端的投资费用，理由已在方案中阐述，这里就不再解释了。双工况制冷机制冷机单价为0.8元/（kcal/h），制冷机的额定冷量为250kw/台，则双工况制冷机的投资费用：C1=2×250×860×0.8=34.4万元；芯心冰球和蓄冰槽芯心冰球和蓄冰槽的单价为150元/kwh，蓄冷量4004.13kwh，则芯心冰球和蓄冰槽的投资费用：C2=150×4004.13=60.062万元；板式换热器板式换热器的单价为160元/kw，该综合大厦的尖峰负荷Qm=963.41kw，则板式换热器的投资费用：C3=160×963.41=15.4万元；冷却塔冷却塔的单价为80元/kw，制冷机的额定冷量为250kw/台，则冷却塔的投资费用：C4=2×80×250=4万元；共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书乙二醇初级泵乙二醇初级泵的单价为1.125万元/100m3/h，该泵的额定流量为88m3/h，则乙二醇初级泵投资费用：C5=2×1.125×0.88=1.98万元；乙二醇次级泵乙二醇次级泵的单价为1.125万元/100m3/h，该泵的额定流量为100m3/h，乙二醇次级泵投资费用：C6=2×1.125×100/100=2.25万元；冷冻泵冷冻泵的单价为0.8万元/100m3/h，该泵的额定流量为72m3/h，则冷冻泵的投资费用：C7=2×0.8×72/100=1.152万元。冷却泵冷却泵的单价为0.8万元/100m3/h，该泵的额定流量为50m3/h，则冷却泵的投资费用：C8=2×0.8×50/100=0.8万元。乙二醇V乙二醇=0.1V槽+0.25V管路=0.1×35×3+0.25×181.11/（3600×1.5）×39=11.8m3；由乙二醇密度ρ=1030kg/m3,得其质量M=ρV乙二醇=1030×11.8=12.2t，乙二醇的单价9000元/t，则乙二醇的投资费用：C9=9000*M=9000×12.2=10.98万元。溶液及冷冻水管道溶液及冷冻水管道投资费用标准105元/kw,系统峰值的冷负荷Qm=963.41kw，则其投资费用：C10=105×963.41=10.12万元。冷却水管道冷却水管道投资费用标准75元/kw,系统峰值的冷负荷Qm=963.41kw，则其投资费用：C11=75×963.41=7.23万元。自控投资自控投资费用标准90元/kw，则其投资费用：C12=90×Q0=90×250×2=4.5万元。电力投资电力投资费用标准280元/kw，冰蓄冷空调系统的装机电功率N=258.987kw，则其投资费用：C13=280×N=280×246=6.9万元设备运杂、安装、调试费用（其费用占设备投资费用的12%）：C14=0.12=0.12×160.124=19.2万元电力增容共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书电力增容投资费用标准1000元/kw，冰蓄冷空调系统的装机电功率N=775kw，则其投资费用：C15=1000×N=1000×246=24.6万元长沙市电集资费：电集资费投资费用标准1600元/kw，冰蓄冷空调系统的装机电功率N=775kw，则其投资费用：C16=1600×N=1600×246=36.9万元初投资SC==240.824万元（2）冰蓄冷的年运行费及比较先按3：1的峰谷比电价进行计算蓄冰工况的运行费SR1=0.35N1=0.35×267450=9.4万元制冷和融冰工况的运行费SR2=0.96N2=0.96×501774=48.17万元冰蓄冷系统总的年运行费SR=SR1+SR2=9.4+48.17=57.57万元再按4：1的峰谷比电价进行计算蓄冰工况的运行费SR1=0.28N1=0.28×267450=7.49万元制冷和融冰工况的运行费SR2=1.04N2=1.04×501774=52.18万元冰蓄冷系统总的年运行费SR=SR1+SR2=7.49+52.18=59.67万元两种峰谷电价情况下的运行费用比较通过计算知，3：1峰谷时的电价与4：1时的电价情况下的比较相差仅仅2.1万元，因此两种运行费用相差无几。7.1.3方案三：风冷式螺杆冷水机组+蓄冰设备（1）机组及设备选择：选择2台风冷式螺杆冷水机组，其它冷冻水泵、溶液泵、蓄冰装置、板式换热器、乙二醇溶液、自控设备同方案2。（2）初投资计算：风冷式螺杆冷水机组2台：价格按水冷式的1.5倍计，即：C1=1.5*34.4=51.6万元其它设备投资额同方案2，即：C2=113.97万元电力投资费用：单价：280元/KW，功率按水冷式机组的1.5倍计，即N=1.5*258.987=388.5KW，C3=280*388.5=10.89万元共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书设备运杂、安装、调试费用：C4=0.12*（C1+C2+C3）=0.12*176.46=21.18万元电力增容费用：单价：1000元/KWhC5=1000*388.5=38.9万元电集资费用：单价：1600元/KWhC6=1600*388.5=62.16万元总投资C=C1+C2+C3+C4+C5+C6=298.7万元（3）、运行费用（部分负荷运行系数为0.8）：按峰谷比4:1计：折算峰值电价1.04元/KWh，谷时电价0.28元/KWhN蓄冰=1.5*267450=401.175KW，SR1=0.8*0.28*10*30*5*401.175=13.48万元；N制冰+融冰=1.5*501774=752.661KW，SR2=0.8*1.04*2000*752.661=125.24万元，总的运行费用为：SR=SR1+SR2=13.48+125.24=138.72万元。按峰谷比3：1计：折算峰值电价0.96元/KWh，谷时电价0.35元/KWh，SR1=0.8*0.35*10*30*5*410.175=16.85万元，SR2=0.8*0.96*2000*752.661=115.61万元。总的运行费用为：SR=SR1+SR`=105万元。7.2三种方案的寿命周期成本分析7.2.1年经营费的计算和比较各冷热源方案的年经营费为固定费与年运行费之和。将初投资（P）折成等额年金即为固定费:万元/年7-1式中：i——年利率（长沙市目前估定为7%）；n——设备折旧年限（使用寿命），水冷式螺杆机组20年，风冷式15年。将各方案的的初投资代入上式得出各方案的固定费（A）。固定费（A）和年经营费（E）见表7.1。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书表7.1各冷源系统设计方案的固定费（A）和年经营费（E）年利率i(%)固定费A(万元/年)年运行费R(万元/年)年经营费E(万元/年)方案1722.4778.28100.75方案2722.7452.1874.92方案3728.21105133.217.2.2各方案的功能项目评分与功能评价指数汇总将各方案的六项功能项目，逐项比较记分，且尽可能量化，避免主观性的偏颇。同一方案各功能项目的得分ti，各功能项目累计得分为Ti=∑ti，故得出方案的功能评价指数：7-2式中：∑Ti——各方案的功能项目累计得分Ti之和。各方案的评价指数见表7.2表7.2各冷源系统设计方案的功能评价指数Fi满足供冷要求经营费用低环保效果好社会效益好机房面积省便于维护管理累计得分（Ti）评价指数(Fi)指标得分指标得分指标得分指标得分指标得分指标得分方案1符合10100.759好9无050㎡10较好10480.307方案2符合1074.9210较好10好10100㎡5好8530.339方案3符合10133.219.5较好8较好9110㎡8.8好1055.30.3547.2.3各方案的寿命成本指数Gi共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书寿命周期成本是要求考虑产品或系统从开始选型至报废的整个期间所需费用的总和，再折算成等价的全年费用的EUAC。只有最大限度地降低EUAC值，才体现了方案的全部运行使用年限和物业设施管理过程的经济效益。在方案选型工作中，不只为了降低产品和系统的初投资费，更要为降低产品系统寿命周期内的全部成本着想，这就引出了寿命成本指数的概念。则各方案的寿命周期成本（EUAC）i为：（EUAC）i=Pi+Ai+Ri+di7-3式中：Pi——年度折算初投资，即初投资除以方案设备的寿命，万元/a；Ai——该方案的固定费，万元/a；Ri——该方案的运行费，万元/a；di——年度折算的变配电费，di=Di/Li。方案的寿命成本指数7-4各方案的寿命成本指数Gi见表7.3。表7.3各方案的寿命成本指数Gi设备的寿命Li（a）变配电费Di(万元)年度折算的变配电费di(万元/年)年度折算的初投资Pi(万元/a)年固定费Ai(万元/a)年运行费Ri（万元/a）寿命周期成本（EUAC）i（万元/a）∑（EUAC）i寿命成本指数Gi方案120237.211.8611.922.4778.28124.51429.3250.29方案220176.58.82512.0422.7452.1895.7850.223方案315204.913.6619.928.21105166.770.3887.2.4各方案的寿命周期价值指数Vi的计算寿命周期价值指数:7-5式中：Fi——功能评价指数；Gi——寿命成本指数。根据上式计算各方案的寿命周期价值指数Vi，结果见下表7.4。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书表7.4各方案的寿命周期价值指数Vi方案功能评价系数Fi方案的寿命成本指数Gi方案的寿命周期价值指数Vi方案10.3070.291.059方案20.3390.2231.5202方案30.3540.3880.9124从表中可知，方案的寿命周期价值指数V2>V1>V3，所以方案2是最佳方案。7.3.冰蓄冷设计方案下的经济性评价冰蓄冷空调经济评价范围包括整个蓄冰空调系统与整个常规空调系统的比较，故采用简动态经济评价方法，相应的评价指标为动态回收周期：7-6式中：NR——常规空调的运行费，万元/a；SR——冰蓄冷空调的运行费，万元/a；NC——常规空调的初投资，万元；SC——冰蓄冷空调的初投资，万元；i——年利率（重庆目前估定为7%）；n——回收周期，a。7.3.1采用峰谷比为3:1的回收周期由汇总知:NC=223.97万元，NR=78.28万元，SC=240.824万元，SR=57.57万元，带入公式中得:动态回收周期n=1.2年。7.3.2.采用峰谷比为4:1的回收周期长沙市适用的分时电价规定,当峰谷比为4:1时,峰段电价1.12元/kwh，平段电价0.7元/kwh，得折算峰时电价为1.04元/kwh。（1)冰蓄冷方案的运行费SR=0.28N1+1.04N2=0.28×267450+1.04×501774=59.673万元共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书（2）常规方案的运行费（0.86为部分负荷运行系数）NR=0.86×1.04×nN=0.86×1.04×2000×120×3.5=78.28万元（3)由NC==223.97万元，NR=78.28万元，SC=240.824万元，SR=59.673万元，带入公式得:动态回收周期n=1.42年。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书结论采用冰蓄冷技术虽然其初投资多，但在电价比为3：1时，采用折算电价计费时其动态回收周期为1.2年，在电价比为4：1时，采用折算电价计费时其动态回收周期为1.42。还没有算进政府的鼓励措施，所以动态回收周期还会受这些因素的影响有望进一步提高。所以采用冰蓄冷空调技术对用户和电力公司来说是经济实惠的。为了推广冰蓄冷，电力部门应加大优惠政策；同时可以考虑冰蓄冷空调技术与低温送风技术相结合，将提高冰蓄冷空调系统的经济性，有利于扩大冰蓄冷空调的使用范围。共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书致谢在毕业设计过程中，我遇到了许多的困难，在解决这些困难的过程当中我得到了许多老师和同学的帮助，特别是我的指导老师张治老师。如果没有张治老师的悉心指导就没有我今天的设计，在此我向张治老师表示我深深的谢意！在这里我也要向江清阳老师表示我深深的谢意，感谢江老师在百忙之中抽出宝贵的时间来对我的设计进行评阅。在这炎热的夏季里希望我的真挚的谢意能给您带来一丝的凉意。此外，我也要向那些在我四年的大学学习中曾经指导和帮助过我的所有老师和同学表示我最真诚的谢意，没有你们的教导和帮助也就不会有今天的我。学生：雷辉2006年5月26日共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书参考文献[1]．赵荣义，简明空调设计手册，中国建筑工业出版社1998[2]．陆耀庆，HVA C暖通空调设计指南，中国建筑工业出版社1996[3]．陈沛霖主编．空调与制冷技术手册（第三版），上海：同济大学出版社，1999[4]．马最良，民用建筑空调设计，化学工业出版社2003[5]．赵荣义等，空气调节（第三版），北京：中国建筑工业出版社，1994[6]．陆耀庆等，实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社，1994[7]．电子工业部十院，空气调节设计手册（第二版）.中国建筑工业出版社，1995[8]．单寄平，空调负荷实用计算法.中国建筑工业出版社，1997[9]．宋孝春等，民用建筑制冷空调设计资料集蓄冷空调.中国建筑设计研究院，2004[10]．严德隆等，空调蓄冷应用技术.中国建筑工业出版社，1997[11]．龙恩深，冷热源工程重庆大学出版社2002[12]．采暖通风与空气调节设计规范（GB50019－2003）.中国计划出版社，2000[13].方贵银，蓄冷空调工程实用新技术，人民邮电出版社，2000[14].MichaelKintner-Mwyer.Costoptimalanalysisandloadshiftingpotentialsofxoldstorageequipment.In:ASHRAETrans.1995,101(2)[15].KirkpatrickAT,EllesonJS.低温送风系统设计指南[M].汪训昌，译.北京：中国建筑工业出版社，1999[16].张学助等，通风空调工长手册，北京：中国建筑工业出版社，1998共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书附录附表1第一层计算时刻τ接待大厅商务中心咖啡厅贵宾室总计Qτ/W8:0017094.51266.9335073.13486.5356921.29:0020909.42077.2337674.75335.8365997.110:0021385.72568.4338849.66407.8369211.511:0019668.92881.8339388.66993.6368932.912:0018594.42759.4339801.27599.1368754.213:0018724.32252.73402688828.8370073.814:0018713.12387.5340892.810885.3372878.615:0018352.52860.9341368.312689.3375270.916:0017868.82959.2341634.513683.9376146.417:0014653.42868.7339469.912166.1369158.218:0012550.32721.2338282.210011.5363565.1附表2第二层计算时刻τ开敞式办公室一开敞式办公室二开敞式办公室三开敞式办公室四厂部中心总计Qτ/W8:002651.52790.82523.715593935.513460.59:004487.84590.54882.63322.97486.22477010:005293.95300.85962.14203.39151.229911.311:005559.95447.46429.34634.49867.831938.812:005114.34935.26008.64304.29328.629690.913:003750.83576.34345.22946.77708.722327.714:003829.33740.44792.930349897.125293.715:005162.55166.67004.64390.414448.636172.716:005556.65598.47801.94813.416354.240124.517:005503.65683.47980.54809.716277.740254.918:005348.15673.47882.2471314820.938437.6共78页第78页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书附表3第三层计算时刻τ展厅和展廊会议室一会议室二会议室三总计Qτ/W8:002166929464713.76782.536111.29:00262504480.26940.59996.147666.810:0026800.65307.28010.111596.351714.211:0024862.35750.28509.412346.851468.712:00195984036.25914.28974.238522.613:00197102885.64363.8765434613.414:00235694419.27027.412771.247786.815:0023195.15554.39108.616995.854853.816:00226585925.89879.918819.657283.317:0018659592910091.118780.453459.518:0016209.65826.89991.717316.849344.9附表4第四层计算时刻τ公司分部一休息廊公司分部二公司分部三公司分部四总部中心总计Qτ/W8:002651.514919.62790.82668.91559393528524.89:004487.816847.94590.55210.13322.97485.641944.810:005293.916231.65300.86350.24203.39150.546530.311:005559.913927.75447.46830.14634.49866.946266.412:005114.312289.35592.26272.94304.29327.742900.613:003750.812119.34233.344402946.77707.835197.914:003829.311935.43740.44979.330349895.63741415:005162.511614.25166.67363.94390.414446.348143.916:005564.311175.15598.48215.64821.216351.251725.817:005503.69373.75683.48403.84809.716274.650048.818:005348.18062.25673.48311.8471314818.346926.8共78页第78页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书共78页第78页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书附表5第五层计算时刻τ副总经理室一休息廊副总经理室二开敞式办公室一开敞式办公室二会议室总计Qτ/W8:002140.514919.62279.815591658.6678229339.59:003120.616847.93223.32858.43379.49995.539425.110:003632.816231.63639.73517.64155.611595.642772.911:003828.313927.73715.93871.34461.71234642150.912:003843.112289.336643485.84060.88973.336316.313:003278.212119.33103.62526.527077653.131387.714:003104.411935.43015.52801.72881.612769.736508.315:003627.911614.23631.93737.94335.916993.543941.316:003770.911175.138053991.74802.518816.646361.817:003655.29373.738353924.94934.218777.444500.418:003468.88062.23794.13795.14981.417314.341415.9附表6六层计算时刻τ培训室一休息廊培训室二电教室一电教室二培训中心总计Qτ/W8:004288.7151444410.63178.85062.97251393369:005874.817051.25959.47336.711179.61042257823.710:006604.116413.96595.29024.113524.611979.764141.611:006877.714108.66753.89652.714299.112730.16442212:00504512470.24857.78077.911910.49357.551718.713:003908.812319.83726.84489.36745.38079.939269.914:005454.212154.25358.55255.38271.113239.74973315:006607.611873.76605.88938.314130.917549.465705.716:006991.511475.37020.610140.916135.419458.471222.117:006986.89714.67162.610325.716616.419504.570310.618:006867.18445.17189.310358.616718.218126.167704.4共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书附表7各个房间的新风冷负荷名称n(人)新风量G（m3/h）QLW（W）一层建筑接待大厅4590015600商务中心51001733.3咖啡厅4386014906.7贵宾室112203813.3新风总冷负荷208036053.3二层建筑开敞式办公室一91803120开敞式办公室二91803120开敞式办公室三132604506.7开敞式办公室四91803120厂部中心173405893.3新风总冷负荷114019760三层建筑展厅和展廊56112019413.3会议室一285609706.7会议室二4386014906.7会议室三58116020106.7新风总冷负荷370064133.4四层公司分部一91803120休息廊183606240公司分部二91803120公司分部三132604506.7公司分部四91803120总部中心173405893.3新风总冷负荷150026000五层副总经理室一240693.3休息廊183606240副总经理室二240693.3开敞式办公室一91803120开敞式办公室二91803120会议室58116020106.7新风总冷负荷196033973.3共78页第78页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书附表7续名称n(人)新风量G（m3/h）QLW（W）共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书六层培训室一2958010053.3休息廊183606240培训室二2958010053.3电教室一2958010053.3电教室二4386014906.7培训中心58116020106.7新风总冷负荷412071413.3附表8房间湿负荷Wg/h各房间的最大冷负荷（W）各房间的新风冷负荷（W）各个房间总冷负荷（W）一层建筑接待大厅98121385.681560036985.68商务中心5452959.2071733.34692.507咖啡厅4840341634.514906.7356541.2贵宾室119912548.893813.316362.19二层建筑开敞式办公室一9815556.56831208676.568开敞式办公室二9815664.49831208784.498开敞式办公室三11997868.9574506.712375.66开敞式办公室四9814813.44731207933.447厂部中心185315219.125893.321112.42三层展厅和展廊558626792.8519413.346206.15会议室一30525918.0479706.715624.75会议室二44699978.51714906.724885.22会议室三610418819.5720106.738926.27四层公司分部一9815556.56831208676.568休息廊185316224.68624022464.68公司分部二9815664.49831208784.498公司分部三14178298.6554506.712805.35公司分部四9814813.44731207933.447总部中心185315216.25893.321109.5共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书附表8续房间各房间的最大冷负荷（W）各房间的新风冷负荷（W）各个房间总冷负荷（W）五层副总经理室一2183843.0569693.34536.357休息廊185316847.877624023087.88副总经理室二2183835.0266693.34528.327开敞式办公室一9813991.712631207111.713开敞式办公室二9814981.411531208101.412会议室610418816.63920106.738923.34六层培训室一30527026.13910053.317079.44休息廊185316455.91624022695.91培训室二30527243.92410053.317297.22电教室一305210422.0610053.320475.36电教室二446916800.2614906.731706.96培训中心610418408.5620106.738515.26整栋建筑72774663606.5251333.3914939.8共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书附表9房间总的负荷Kw新风负荷kw风机盘管负荷kw风机盘管型号　风量(中)m3/h　全冷量(W)水量kg/h水压降kpa数量(台)电功率W第一层接待大厅36.9915.621.39FP-14117646216504.35130商务中心4.691.72.96FP-884033725129.8171咖啡厅356.5414.9341.63FP-2526009310167323.64204贵宾室17.53.813.68FP-12.5101042206563.74114第二层　开敞式办公室一8.683.15.56FP-1616806502105714.51147开敞式办公室二8.83.15.68FP-1616806502105714.51147开敞式办公室三12.494.57.98FP-14117646216504.32130开敞式办公室四7.933.14.81FP-12.51312503699510.11114厂部中心22.255.916.35FP-14147046216504.34130共78页第78页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书附表9续共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书房间总的负荷kw　新风负荷kw风机盘管负荷kw风机盘管型号　风量(中)m3/h　全冷量(W)水量kg/h水压降kpa数量(台)电功率W　第三层展厅和展廊36.2119.416.8FP-14147046216504.34130会议室一15.649.75.93FP-1616806502105714.51147会议室二2514.910.09FP-14147046216504.32130会议室三38.9320.118.82FP-2526009310167323.62204第四层公司分部一8.683.15.56FP-1616806502105714.51147休息廊22.466.216.85FP-14147046216504.34130公司分部二8.783.15.68FP-1616806502105714.51147公司分部三12.814.58.4FP-2526009310167323.61204公司分部四7.933.14.82FP-12.51312503699510.11114总部中心21.115.893316.35FP-14147046216504.34130第五层副总经理室一13.910.0533.84FP-101050423671620.8189休息廊23.096.2416.85FP-14117646216504.34130副总经理室二13.8910.0533.84FP-101050423671620.8189开敞式办公室一14.0510.0533.99FP-14117646216504.31130开敞式办公室二19.8914.9074.98FP-141470556898511.61130会议室38.9320.10718.82FP-2526009310167323.62204共78页第78页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书附表9续共78页第78页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）说明书房间总的负荷kw　新风负荷kw风机盘管负荷kw风机盘管型号风量(中)m3/h　全冷量(W)水量kg/h水压降kpa数量(台)电功率W第六层培训室一17.079410.0537.03FP-2521009310167323.61204休息廊22.69596.2416.46FP-14147046216504.34130培训室二17.2910.0537.24FP-2021207289105016.31178电教室一20.4710.05310.42FP-14147046216504.32130电教室二31.7114.90716.8FP-14147046216504.34130培训中心38.5220.10718.41FP-14147046216504.34130附表10新风机组选型第一层第二层第三层第四层第五层第六层所需新风量m3/h208011403700150019604120所需新风负荷(kw)36.0519.7664203265.42型号FPG6-30DFPG6-15DFPG6-50DFPG6-15DFPG6-25DFPG6-50D额定风量m3/h300015005000150025005000冷量(kw)4022.4768.3422.4733.1668.34盘管数量666666电功率(kw)0.25*20.250.45*20.250.450.45*2水流量(L/S)2.281.253.791.251.843.79水压降(kPa)34.719.245.319.231.545.3余压(Pa)120120170120170170共78页第78页'