连载八 | 源牌冰蓄冷技术设计与应用
2022-12-02
双工况主机容量选型计算
（1）针对“全负荷蓄冷”模式：
cp = (th qs)/(ih×ccr)
（2）针对“主机优先”模式：
cp= (th qs)/(oh ih×ccr)
（3）针对“蓄冷装置优先”模式：
cp= (tm*oh qs)/(oh ih×ccr)式中：cp-双工况制冷机的制冷量（kw）th-全天系统空调冷负荷（kwh）,已扣除由基载载主机提供部分qs-蓄冰槽热损失(kwh)，方案阶段可取0ccr-制冰机制冰工况下的制冷能力变化率,螺杆机一般取0.65~0.67，离心机一般取0.67~0.7tm-日尖峰冷负荷（kw）oh-空调工况运行时间（h）ih-制冰工况运行时间（h）
蓄冰量选型计算
双工况主机容量确定后，根据双工况主机制冰工况制冷量计算蓄冰量。
蓄冷量 qi=cp×ih×ccr
式中：cp-制冷机的标定制冷量（kw）ccr-制冰机制冰工况下的制冷能力变化率,一般取0.65~0.7ih-制冰工况运行时间（h）
乙二醇泵的选型计算
乙二醇泵的扬程及流量必须满足冰蓄冷系统包括蓄冰、融冰单独供冷、主机单独供冷、联合供冷等多个工况的运行要求。如果需要夜间制冰期间提供冷量的系统，还包括制冰兼供冷工况。乙二醇泵的循环流量按下式计算确定：v=（qh×3.6）/(ρ×cp×∆t)
式中：v-乙二醇系统总循环流量（m3/h）cp-25%浓度乙二醇溶液比热 [kj/kg·℃]∆t-换热设备进出口温差（℃）ρ-25%浓度乙二醇溶液的比重（kg/m3）qh-设备换热量（kw）关于设备换热量qh：对于内融冰串联流程，乙二醇泵流量计算时，qh为板换换热量对于外融冰串联流程，乙二醇泵流量计算时，qh为主机空调工况制冷量
乙二醇循环泵
由于乙二醇泵溶液的粘度与水不同，以水为介质计算管道阻力应考虑修正系数，一般25%乙二醇水溶液（体积浓度）修正系数详见下表。设备阻力也应该按照相应浓度的乙二醇水溶液来计算。
循环泵的选型流量及扬程需按计算流量乘一定安全系数进行确定。乙二醇泵运行时间长，水泵效率一般建议≥80%。
板式换热器选型计算
板式换热器额定换热量满足运行策略中最大供冷能力的负荷需求，按设计的一、二次侧进出口温度进行选型。板式换热器压降一般≤80kpa，高效冰蓄冷机房≤50kpa。
1） 内融冰系统 乙二醇/水板式换热器
表4-常用内融冰系统的一、二次侧供、回水温度
对于按联合供冷负荷及一次侧进出口设定温度选型的板换应校核其在主机单独供冷进出口温度改变时的供冷能力满足使用要求。
2）外融冰系统 主机板式换热器及融冰板式换热器
外融冰系统一般设置主机板式换热器及融冰板式换热器。对于大型区域供冷系统，末端冷冻水供回水温度一般设计为3/12℃。
表5-常用外融冰系统板换一二次侧供回水温度
板式换热器
冰 蓄 冷 案 例 分 享
珠海横琴区域能源站
横琴新区能源站全览
盘管现场图
需求挑战
横琴新区建设用地总面积约30平方公里，其中高新技术开发区等工业占地约3.84平方公里；商业、文化娱乐、及医疗金融用地超过20平方公里。开发区内的企业、商业冷（热）用户分布较为集中，且很多都同时具有较大的用热和用冷需求，在该区域采用燃气-蒸汽联合循环热电联产集中供热、集中供冷是提高能效、节能减排的最佳途径。
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源牌负责7#、10#区域能源站，总蓄冰量达9万rth，采用燃气分布式热电冷三联供耦合冰蓄冷技术。首期2x390mw燃气蒸汽联合循环机组，向城区提供电力和余热供应。另外、配套规划建设10个区域能源站，采用余热溴化锂制冷、低谷电制冷蓄冰，供冷半径1.5公里，采用大温差超低温送水。目前该项目已正式投运并实现供冷，源牌运维团队24小时驻点保障系统正常运行。