冰蓄冷蓄冰容量计算方法介绍

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。