北京某综合楼中央空调设计方案.docx
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北京某综合楼中央空调设计方案.docx
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北京某综合楼中央空调设计方案
XXX蓄冰式中央空调方案
一、项目概况
本建筑位于北京市东四环路,为办公、酒店式公寓、商业、娱乐为一体的大型建筑,总建筑面积为123344㎡。
其中:
办公面积为82354㎡;酒店式公寓面积为23370㎡;
商业面积为13640㎡;娱乐面积为3980㎡。
建筑物总冷负荷为12687kw,采用蓄冰系统,可利用峰谷电价差来降低运行费用。
二、设计依据
1.设计所采用之相关规范:
1.1采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87
1.2建筑设计防火规范GBJ16-87
1.3室内空调舒适温度GB5701-83
1.4商店建筑设计规范JGJ48-88
1.5办公建筑设计规范JGJ67-89
1.6高层民用建筑设计防火规范GB50045-95
2.设计日24小时逐时负荷
设计日24小时冷负荷图
2000
4000
6000
8000
1000012000
14000
324
时间
冷量(kw)
三、空调冷热源设计方案
根据夏季24小时空调负荷情况,使用CIAT专用冰蓄冷软件计算,得出蓄冰空调方案模式如下:
选择一台1900kw冷水机组作为基载主机,24小时运行,满足夜间全部负荷和日间部分负荷。
同时选择三台1917kw的双工况冷水机组,夜间电力低谷时段蓄冰工况运行,向蓄冰设备蓄得冷量。
日间三台双工况机组空调工况运行,与蓄冰设备一起向末端供应冷量,能量分配如下:
*基载主机能量输出:
1900kw
*双工况主机日间空调工况能量输出:
5751kw*双工况主机夜间制冰工况平均能量输出:
4216kw*
蓄冷设备夜间储存的可利用冷量:
33377kwh*蓄冷设备日间溶冰最大输出能量:
5036kw
蓄冰系统设计日24小时设备负荷分配情况
-6000
-4000-20000
2000
400060008000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
192021222324
时间
冷量(KW)
主机制冰溶冰供冷
主机空调工况供冷基载主机供冷
设计日100%负荷情况下系统运行策略如下:
1.0:
00-24:
00:
一台基载机组空调工况运行。
2.08:
00-22:
00:
双工况机组空调工况运行,与蓄冰设备一起联合供冷。
3.23:
00-07:
00:
双工况机组制冰工况运行,向蓄冰设备供应冷量。
80%负荷情况下系统运行策略如下:
1.0:
00-24:
00
:
一台基载机组空调工况运行。
2.08:
00-22:
00
:
双工况机组空调工况运行,与蓄冰设备一起联合供冷。
3.23:
00-07:
00:
双工况机组制冰工况运行,向蓄冰设备供应冷量。
蓄冰系统80%负荷情况下24小时设备负荷分配情况
-6000
-4000-20000
2000
40006000
2
3
4
5
6
7
8
9
192021222324
时间
冷量(KW)
主机制冰溶冰供冷
主机空调工况供冷基载主机供冷
60%负荷情况下系统运行策略如下:
1.23:
00-8:
00;11:
00-18:
00:
一台基载机组空调工况运行。
2.08:
00-22:
00:
双工况机组空调工况运行,与蓄冰设备一起联合供冷。
3.23:
00-07:
00:
双工况机组制冰工况运行,向蓄冰设备供应冷量。
40%负荷情况下系统运行策略如下:
1.23:
00-8:
00;11:
00-18:
00:
一台基载机组空调工况运行。
2.08:
00-22:
00:
双工况机组空调工况运行,与蓄冰设备一起联合供冷。
3.23:
00-07:
00:
双工况机组制冰工况运行,向蓄冰设备供应冷量
蓄冰系统60%负荷情况下24小时设备负荷分配情况
-6000
-4000-20000
2000
00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
192021222324
时间
冷量(KW)
主机制冰
溶冰供冷
主机空调工况供冷基载主机供冷
四、空调系统主要设备选型
设备选择主要以国内外在冰蓄冷工程中应用较成熟的设备为标准,同时考虑价格因素,配置以合理的系统。
1.基载主机
基载主机1台机组,其性能参数如下
工况制冷量
(kw)冷冻液温度
(℃)
冷却水温度
(℃)
冷冻液流量
(m3/h)
冷却水流量
(m3/h)
蒸发器压降
(m)
冷凝器压降
(m)
耗电量
(KW)
空调19006/1332/372333904.56.5375
2.双工况主机
双工况主机3台,其性能参数如下
工况制冷量
(kw)冷冻液温度
(℃)
冷却水温度
(℃)
冷冻液流量
(m3/h)
冷却水流量
(m3/h)
蒸发器压降
(m)
冷凝器压降
(m)
耗电量
(KW)
空调19177/10.532/374703957.56.5380制冰1246-2.7/-5.030/33.64703957.56.5345
3、蓄冰设备
法国CIAT公司蓄冰设备,选用CRISTOPIAAC00型高效蓄冷球603m3,
由蓄冰槽储存,蓄冰槽性能参数如下:
蓄冷球型号蓄冷球体积
m3
外形尺寸(mm)
长×宽×高
总乙二醇量
(m3)
最大运行压力
(Bar)
STL-AC.0060333200×5000×400060.0----
注:
蓄冷槽尺寸可根据蓄冰槽所摆放的具体空间而随时调整。
4、板式换热器
瑞典ALFA-LAVAL公司板式换热器3台。
(最大工作压力1.0MPa)
板式换热器性能参数:
换热量3596kw
板式换热器工质流量(m3/h)工况(℃)压降(KPa)高温侧水44013/680
低温侧25%乙二醇溶液4704/10.570
5、自控系统
德国SIEMENS公司产品+西亚特蓄冰系统软件。
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6、水泵
泵数量电机功率(KW)流量(m3/h)扬程(m)基载主机冷冻泵22223330
基载主机冷却泵23739032
双工况主机冷冻泵44547030
双工况主机冷却泵43739532负载泵44544230注:
各种水泵均采用一台备用泵。
7、冷却水塔
冷却水塔数量电机功率(KW)流量(m3/h)湿球温度(℃)基载主机冷却水塔11540028
双工况主机冷却水塔31540028
五、蓄冰系统总投资概算
蓄冰系统冷源设备投资:
设备型号生产厂家数量耗电量
KW
单价
(万)
总价
(万)
基载主机YORK1375¥125.0¥125.0双工况主机YORK3380х3¥130.0¥390.0蓄冰球STL-AC00法国CIAT603m3-¥0.62/m3¥373.9钢制蓄冰槽STL-660法国CIAT1-¥120.0板式换热器ALFA-LAVAL3¥50.0/台¥150.0自控系统法国CIAT1¥110.0/套¥110.0基载冷冻泵德国WILO222¥4.8/台¥9.6基载冷却泵德国WILO237¥5.2/台¥10.4双工况冷冻泵德国WILO445Х3¥8.5/台¥34.0双工况冷却泵德国WILO437Х3¥5.2/台¥20.8负载泵德国WILO445Х3¥9.0/台¥36.0基载冷却水塔115¥16.0/台¥16.0双工况冷却水塔315Х3¥16.0/台¥48.0乙二醇70吨¥0.9/台¥63.0
总计2015错误!
未
指定书
签。
7注:
主要设备全部采用合资或进口产品。
六、蓄冰系统经济技术分析
(一)、投资比较分析:
常规系统机房冷源设备投资:
设备主要技术参数数量总耗电量
(kW)
单价(万)总价(万)
冷水机组总制冷量:
4300kW3900×3¥280/台¥840.0冷冻水泵流量:
740m3/h480×3¥11.5/台¥46.0
冷却水泵流量:
930m3/h4110×3¥13.5/台¥54.0
冷却水塔流量:
950m3/h330×3¥38.0/台¥114.0自控系统1-¥100/套¥100.0总计3360¥1154.0
常规系统与蓄冰系统总体投资(机房主要设备和机房电力报装)比较:
(万元)
常规系统蓄冰系统
空调设备¥1154.0¥1507.0
电力设施费(4000KVA)¥480.0(2400KVA)¥288.0总投资¥1634.0¥1795.0注:
采用蓄能系统可减小电力设备容量,包括包括变压器、配电柜等,其费用暂按¥1200元/KVA计算。
(二)、经济运行分析:
由于北京地区电网采用了峰谷电价政策,高峰电价与低谷电价已达到4.2:
1。
因此,采用冰蓄冷系统,可以大大降低空调系统经常运行费用。
现阶段,峰谷分时电价如下表:
起始时间电价(元)高峰段8:
00~11:
0018:
00~23:
000.983
平段7:
00~8:
0011:
00~18:
000.623
低谷段23:
00~7:
00
0.235
将常规系统与蓄冰系统全年运行费用相比较,以100%负荷、80%负荷、60%负荷、40%负荷为基数,进行分析比较:
可得全年运行电费比较柱状图及运行电费表。
常规系统与蓄冰系统机房年运行电费比较天数常规系统(万元)蓄冰系统(万元)100%负荷1028.57.980%负荷60140.0102.460%负荷4072.540.540%负荷4050.527.0总计
150
291.5
177.8
蓄冰系统与常规电制冷系统相比,年运行费用可节约113.7万元。
蓄冰系统与常规系统全年运行电费比较
40
160100%负荷80%负荷
60%负荷40%负荷
负荷情况
年运行电费(万元)
常规系统蓄冰系统
结论:
1.蓄冰空调系统总投资为1795万元;常规系统总投资为1634万元。
投资增加161万元
2.采用蓄冰空调系统使得年经常运行费用可以节约11
3.7万元,投资
增加部分可在1.5年内回收。
3.以空调设备运行年限20年计,蓄冰系统共可节约2274万元;4.由于蓄冰系统装机容量的降低,从而使变压器等电气设备的整
体投资减少;
5.采用蓄冰系统削峰填谷,可避免变压器夜间空载运行,减少不必要的损失;
6.随着国家电力政策对削峰填谷的进一步倾斜,鼓励用户使用蓄冷空调技术,电力部门将采取一系列的优惠政策,届时,用户将
获得更大的投资收益;
在本工程中采用蓄能空调系统,是当前电力供应紧缺所迫,是一种从被动转为主动、削减尖峰用电负荷的对策。
无论是从基建总投资,还是今后的运行费用来说,均是经济的、合算的。
今后即使在电力供应十分紧缺的条件下,仍能保证空调系统投入正常运行。
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