連載八 | 源牌冰蓄冷技術設計與應用
2022-12-02
雙工況主機容量選型計算
（1）針對“全負荷蓄冷”模式：
CP = (TH+Qs)/(IH×CCR)
（2）針對“主機優先”模式：
CP= (TH+Qs)/(OH+IH×CCR)
（3）針對“蓄冷裝置優先”模式：
CP= (TM*OH+Qs)/(OH+IH×CCR)式中：CP-雙工況制冷機的制冷量（kW）TH-全天系統空調冷負荷（kWh）,已扣除由基載載主機提供部分Qs-蓄冰槽熱損失(kWh)，方案階段可取0CCR-制冰機制冰工況下的制冷能力變化率,螺桿機一般取0.65~0.67，離心機一般取0.67~0.7TM-日尖峰冷負荷（kW）OH-空調工況運行時間（h）IH-制冰工況運行時間（h）
蓄冰量選型計算
雙工況主機容量確定后，根據雙工況主機制冰工況制冷量計算蓄冰量。
蓄冷量 QI=CP×IH×CCR
式中：CP-制冷機的標定制冷量（kW）CCR-制冰機制冰工況下的制冷能力變化率,一般取0.65~0.7IH-制冰工況運行時間（h）
乙二醇泵的選型計算
乙二醇泵的揚程及流量必須滿足冰蓄冷系統包括蓄冰、融冰單獨供冷、主機單獨供冷、聯合供冷等多個工況的運行要求。如果需要夜間制冰期間提供冷量的系統，還包括制冰兼供冷工況。乙二醇泵的循環流量按下式計算確定：V=（Qh×3.6）/(ρ×Cp×?T)
式中：V-乙二醇系統總循環流量（m3/h）Cp-25%濃度乙二醇溶液比熱 [kJ/kg·℃]?T-換熱設備進出口溫差（℃）ρ-25%濃度乙二醇溶液的比重（kg/m3）Qh-設備換熱量（kW）關于設備換熱量Qh：對于內融冰串聯流程，乙二醇泵流量計算時，Qh為板換換熱量對于外融冰串聯流程，乙二醇泵流量計算時，Qh為主機空調工況制冷量
乙二醇循環泵
由于乙二醇泵溶液的粘度與水不同，以水為介質計算管道阻力應考慮修正系數，一般25%乙二醇水溶液（體積濃度）修正系數詳見下表。設備阻力也應該按照相應濃度的乙二醇水溶液來計算。
循環泵的選型流量及揚程需按計算流量乘一定安全系數進行確定。乙二醇泵運行時間長，水泵效率一般建議≥80%。
板式換熱器選型計算
板式換熱器額定換熱量滿足運行策略中最大供冷能力的負荷需求，按設計的一、二次側進出口溫度進行選型。板式換熱器壓降一般≤80kPa，高效冰蓄冷機房≤50kPa。
1） 內融冰系統 乙二醇/水板式換熱器
表4-常用內融冰系統的一、二次側供、回水溫度
對于按聯合供冷負荷及一次側進出口設定溫度選型的板換應校核其在主機單獨供冷進出口溫度改變時的供冷能力滿足使用要求。
2）外融冰系統 主機板式換熱器及融冰板式換熱器
外融冰系統一般設置主機板式換熱器及融冰板式換熱器。對于大型區域供冷系統，末端冷凍水供回水溫度一般設計為3/12℃。
表5-常用外融冰系統板換一二次側供回水溫度
板式換熱器
冰 蓄 冷 案 例 分 享
珠海橫琴區域能源站
橫琴新區能源站全覽
盤管現場圖
需求挑戰
橫琴新區建設用地總面積約30平方公里，其中高新技術開發區等工業占地約3.84平方公里；商業、文化娛樂、及醫療金融用地超過20平方公里。開發區內的企業、商業冷（熱）用戶分布較為集中，且很多都同時具有較大的用熱和用冷需求，在該區域采用燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產集中供熱、集中供冷是提高能效、節能減排的最佳途徑。
源牌解決方案
源牌負責7#、10#區域能源站，總蓄冰量達9萬RTh，采用燃氣分布式熱電冷三聯供耦合冰蓄冷技術。首期2x390MW燃氣蒸汽聯合循環機組，向城區提供電力和余熱供應。另外、配套規劃建設10個區域能源站，采用余熱溴化鋰制冷、低谷電制冷蓄冰，供冷半徑1.5公里，采用大溫差超低溫送水。目前該項目已正式投運并實現供冷，源牌運維團隊24小時駐點保障系統正常運行。
