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水蓄冷空调系统改造在工业领域的应用分析
发布人:网站管理员 发布时间:2013/3/28
0 引言 
电力蓄冷技术,以其独特的移峰填谷作用成为我国改善电力紧张局面,并实现节能降耗的一项重要技术措施。2005年6月,国家电网公司在南京召开“应对空调负荷措施技术交流会”会上指出,继续大力推广蓄冷空调技术,采用需求侧管理(DSM)的水蓄冷、冰蓄冷技术来达到削峰填谷,充分运用价格杠杆,鼓励用户采用蓄冷空调。随着各地峰谷电价实施范围的进一步扩大和峰谷电价比的加大,推动了蓄冷空调技术的发展和应用,为电力蓄能技术的推广应用提供了更为有利的条件。 
1 水蓄冷技术优点 
以水作为蓄冷介质的水蓄冷系统是蓄冷空调系统重要方式之一,水蓄冷被广泛采用的主要原因有:①转移高峰用电负荷,减少制冷机组装机容量,运用峰谷电价差,节省用电费用;②可以使用常规的冷水机组,并使其在经济状态下运行;③可以利用消防水池、原有的蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄冷容器来降低初投资;④技术要求低,维修方便,无需特殊的技术培训;⑤水蓄冷系统是一种较为经济的储存大量冷量的方式。蓄冷罐体积越大,单位蓄冷量的投资越低;⑥水蓄冷空调是节能型空调。由于夜间气温低,制冷效率较白天高,以及蓄冷后,系统满负荷运行时间大为增加,水蓄冷空调比常规空调节电最高可达10%左右;⑦水蓄冷运行简便,易于操作,放冷速度、大小可依据外部冷负荷任意供给,可即需即供。 
2 水蓄冷相关标准、规范 
根据中华人民共和国现行国家标准《集中式空调系统经济运行》:第4.5条款规定:为转移电网高峰用电负荷,提高效率,合理利用电网峰谷电的差价和电网移峰的优惠政策,当条件许可时,应采用蓄冷空调技术。第4.6条款规定:蓄冷空调应优先考虑采用水蓄冷,并充分利用建筑物的消防水池等设施。 
3 苏州某电子厂水蓄冷空调系统改造的案例分析 
项目概况:苏州某电子厂,全年供冷,厂房24h/日供冷,办公楼10h/日供冷,设计日峰值负荷为2461kW,原有300RT主机2台和400RT冷机1台。设计日冷负荷柱状分布图如下: 
苏州峰谷电价政策:峰时段8:00—12:00、17:00—21:00,电价0.927元/kWh;平时段12:00-17:00、21:00—24:00,电价0.556元/kWh;谷时段24:00-8:00电价0.245元/kWh;常规中央空调按0.576元/kWh。 
水蓄冷空调改造系统运行策略:在设计日电价低谷时段8h满开启3台主机,除满足外部负荷外富余的冷量被储存在1台1550立方米的蓄冷水槽中,在高峰时段水槽放冷可以满足98.6%的高峰负荷;在75%设计日电价低谷时段8h满开启3台主机,除满足外部负荷外富余的冷量被储存蓄冷水槽中,水槽放冷可以满足所有高峰时段负荷外,还可以满足3个小时的平段负荷;在50%设计日电价低谷时段6h满开启3台主机,除满足外部负荷外富余的冷量被储存蓄冷水槽中,水槽放冷可以满足所有高峰时段和平段负荷;在25%设计日电价低谷时段2.5h满开启3台主机,除满足外部负荷外富余的冷量被储存蓄冷水槽中,水槽放冷可以满足所有高峰时段和平段负荷。原来常规空调年运行费用为140万元,经水蓄冷空调系统改造后年运行费用为69万元,每年节省运行费用71万元。水蓄冷空调改造系统投资只需增加一台1550立方米蓄冷水槽和一套水蓄冷自动控制系统,约191万,投资回收期为2.8年,经济效益优势明显。 
4 湖北某纺织厂水蓄冷空调系统改造的案例分析 
项目概况:湖北某纺织厂,用于区域空调。2006年4月建成并投入使用。改造前总的空调建筑面积30000平米,设计日最大热负荷为3208KW。改造后总的空调建筑面积45000平米,设计日最大热负荷为5197KW,增设1800立方蓄冷罐,不增加冷水机组。 
湖北省峰谷电价政策如下:峰时段10:00—12:00、18:00—22:00,电价0.8014元/kWh;平时段8:00-10:00、12:00—18:00,电价0.4452元/kWh;谷时段0:00-8:00电价0.2137元/kWh。 
改造前后经济性比较表: 
结论:水蓄冷改造与常规空调扩建比较,年运行费用节约33万元,多余投资将在一个供冷季回收。 
5 结语 
工业领域的集中式空调系统具有负荷大,使用时间长,有足够的空间放置蓄冷装置的特点,这些为水蓄冷的应用提供了比其他领域更有利的条件。 
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