发布于:2006-01-08 21:12:08
来自:暖通空调/制冷技术
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冰蓄冷蓄冰容量计算方法介绍
冰蓄冷在空调行业目前是一个相对较新的课题。由于新的电价政策相继出台,冰蓄冷的市场占有率日渐增大。但是,目前在蓄冰主机与蓄冰设备的容量的计算上,设计院尚不能自行进行计算。主要是依*蓄冰厂家,通过其固定的计算程序进行计算,或通过Excel试算办法进行计算。但该方法存在一定的误差性和局限性。国家电力公司成都勘测设计院陈川自创出一种方式进行计算。其反算次数不超过两次,完全可以通过手工对各种复杂的蓄冰状况进行计算。现介绍给大家。
注:以下计算根据成都的电价分段进行计算,其他城市可根据各地电价分段进行调整。
一、原始资料
设计日尖峰负荷
电价区段
成都为:
11∶00――19∶00平价段
7∶00――11∶00及19∶00――23∶00峰价段
23∶00――次日7∶00谷价段
平价/峰价/谷价时间均为8小时
3.设计日逐时负荷
4.峰价段各小时负荷从大到小为:M1、M2、M3、M4、M5……
二、设定
1.主机空调工况时制冷能力为:P
2.主机制冰工况时制冷量与空调工况时制冷量之比为:K1
(注:根据蓄冰装置蓄冰时的平均运行温度及制冷机运行性能表即可查出K1值)
3.需求蓄冰量为:Q(RTH)(潜热)
4.电价高峰段冷负荷为:W1(RTH)
5.电价平价段削峰冷负荷为:W2(RTH)
6.电价低谷段冷负荷为:W3(RTH)
7.峰价段蓄冰装置供冷投入时间为:N小时
注:蓄冰时间为谷价段时间减0.5小时=7.5小时
三、理论状上的冰蓄冷计算
假设峰价段全部由蓄冰设备投入,平价段由主机制冷优先,蓄冰设备补充供冷,现计算如下:
1.公式:
Q=W1+W2
PXK1=(Q+W3)/7.5h
W2=(M1+M2+M3+……Mn)-PXN
2.则根据以上公式推导如下:
Q=W1+W2=W1+(M1+M2+M3+……Mn)-PXN
PXK1=(Q+W3)/7.5h=(W1+(M1+M2+M3+……Mn)-PXN+W3)/7.5
所以:P=(W1+(M1+M2+M3+……Mn)+W3)/(7.5K1+N)
假设N为5则可求出P值和Q值
3.在求出Q值和P值之后,即可知道N值设定是否正确,后果不正确则重新设定N值,带入公式计算,带入公式计算,直到N值正确为止。
四、实际状况下的冰蓄冷计算
蓄冰设备在实际应用中,其在放冷后期放冷速率降低。此时,蓄冰设备的放冷能力已无法满足空调负荷的需求。由此产生以下两个问题。
首先,蓄冰设备后期放冷速率降低,会层致蓄冰设备不可能在白天16个小时的时间内将全部蓄冷量(潜热)放完。故,计算时应考虑该部分无法放出的蓄冷量。设可利用蓄冷量占总蓄冷量(潜热)的比率为K2。
根据蓄冰装置的放冷特性,各种蓄冰装置的K2值如下:
冰盘管 K2=0.95
冰筒 K2=0.90
冰球 K2=0.75
其次,在19∶00――23∶00的峰价段,需投入部份主机运行。设此时主机投入量占总制冷量的比率为K3。
K3值可根据K2值及蓄冰装置的放冷曲线求得,或由蓄冰装置供应商提供。
根据以上描述的冰蓄冷系统的运行状况,现计算如下:
1.公式:
K3XQ=W1+W2-4XK3XP
(注:公式中的“4”是19∶00――23∶00投入部份主机运行的时间为4小时)
PXK1=(K3XQ+W3)/7.5
W2=(M1+M2M3+……Mn)-PXN
2.则根据以上公式推导如下:
K3XQ=(W1+W2-4XK3XP)
=(W1+(M1+M2+M2+M3+……Mn)-PXN-4XK2XP)
PXK1=(K3XQ+W3)/7.5
=(W1+(M1+M2+M3+……Mn)-PXN-4XK2XP+W3)/7.5
所以:P=(W1+(M1+M2+M3+……Mn)+W3)/(7.5K1+N+4XK2)
假设N为5则可求出P值和Q值
3.在求出Q值和P值之后,即可知道N值设定是否正确,后果不正确则重新N值,带入公式计算,直到N值正确为止。
五、蓄冰装置的选择
以上计算中有效使用率K2的取值不同并不能简单的说明蓄冰装置的优劣。冰球的有效使用率虽然低,但其售价很低,其总价仍然是最低的。冰筒的有效使用率比冰盘管低,且其售价较高,但其蓄冷性能最好,蓄冷时的平均运行温度最高。
且蓄冰装置的运行各有其特点,选择蓄冰装置时应根据工程特性,机房场地、主机性能等工程的具体情况进行工作,而蓄冰装置的有效使用率仅在其中占很小的比率。比如:体育馆等大空间建筑,其初始空调负荷较大,宜采用冰球作为蓄冰装置;低温送风对蓄冰装置放冷性能要求较高,宜采用冰盘管作为蓄冰装置;冰筒宜采用三级离心制冷主机;冰球及冰盘管宜采用螺杆式制冷机作为制冷主机等等。
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