1、第 卷 增 刊年 月制 冷 与 空 调一 一消 防 水 池 水 蓄 冷 改 造 工 程 经 验王 成 生 杨 新 江 付 可 新北 京 时 代 嘉 华 环 境 控 制 科 技 有 限 公 司摘 要 以 北 京 市 某 实 际 工 程 为 例 , 介 绍 消 防 水 池 水 蓄 冷 节 能 改 造 工 程 的 运 行 效 果 及 经 验 。关 键 词 消 防 水 池 水 蓄 冷 节 能,一州但嘱全近 年 来 , 高 峰 供 电 矛 盾 日 益 突 出 , 拉 闸 限 电 时有 发 生 , 同 时 低 谷 电 能 又 得 不 到 充 分 利 用 。 为 了缓 解 这 一 矛 盾 , 各 地 出 台
2、 了 峰 谷 电 价 政 策 , 同 时 鼓励 水 蓄 冷 等 节 能 工 程 。 利 用 闲 置 的 消 防 水 池 蓄 冷是 一 种 符 合 国 情 的 经 济 可 靠 的 移 峰 填 谷 方 法 。 笔者 参 与 了 北 京 市 某 写 字 楼 消 防 水 池 水 蓄 冷 节 能 改造 工 程 , 该 工 程 取 得 了 较 好 的 经 济 效 益 。表 为 年 北 京 市 商 业 分 时 用 电 价 格 表 。图 空 调 逐 时 设 计 负 荷表 北 京 市 分 时 用 电 价 格 表 元 千 瓦 时高 峰 平 段 谷 段时 段 一 一 一一价 格工 程 概 况建 筑 负 荷 能 耗
3、情 况该 工 程 位 于 北 京 市 中 关 村 科 学 院 南 路 , 总 建筑 面 积 为 , 使 用 面 积 , 主 要 用作 写 字 楼 。 年 月 投 人 使 用 。根 据 北 京 市 的 气 象 参 数 及 本 工 程 中 空 调 的 实际 使 用 情 况 , 在 计 算 空 调 系 统 冷 负 荷 时 , 取 面 积 冷负 荷 指 标 为 , 则 建 筑 物 的 设 计 冷 负 荷 为, 各 时 段 负 荷 分 布 如 图 所 示 。 负 荷 特 点 是白 天 用 电 高 峰 时 负 荷 大 , 夜 晚 用 电 低 谷 时 负 荷 小 ,大 厦 负 荷 特 点 说 明 大 厦 具
4、 有 进 行 蓄 冷 改 造 , 移 峰填 谷 节 约 用 电 费 用 的 潜 力 。空 调 系 统 情 况图 为 大 厦 空 调 系 统 图 , 冷 冻 水 系 统 分 内 区 和外 区 制 冷 , 外 区 配 置 新 风 机 组 及 风 机 盘 管 , 内 区 风机 盘 管 末 端 。 为 保 证 系 统 正 常 工 作 压 力 , 在 集 、 分水 器 之 间 增 设 压 力 旁 通 调 节 阀 , 在 系 统 负 荷 小 时 ,一 部 分 水 量 旁 通 流 回 主 机 。大 厦 现 有 台 中 央 空 调 机 组 , 为 开 利 离 心 机组 , 单 机 制 冷 量 , 平 时 开
5、台 ,运 行 时 间 一 般 为 月 日 到 月 日 左 右 。其 他 相 关 情 况大 厦 年 冬 季 前 为 解 决 内 区 冬 季 无 冷 源 而过 热 问 题 添 置 了 板 式 换 热 器 台 , 换 热 量 为, 同 时 为 过 渡 季 节 提 供 冷 源 。 大 厦 现 有 消 防 水池 、 生 活 水 池 各 座 , 总 容 积 约 , 。 因 生 活 供水 采 用 了 无 负 压 供 水 技 术 , 生 活 水 池 闲 置 , 均 可 用作 蓄 冷 水 池 , 进 行 蓄 冷 改 造 。工 程 经 验对 于 消 防 水 池 蓄 冷 改 造 工 程 而 言 , 可 能 会 遇峰
6、尖时价分电第 四 届 中 国 制 冷 空 调 行 业 信 息 大 会 论 文 集北新风北风盘南风盘南新风内区风盘内区风盘内区风盘内区风盘内区风盘南风盘南新风北风盘北新风集 水 器 外 区 集 水 器 分 水 器 分 水 器 外 区采 暖 水人丫 采 暖 水困困困口口口冷 冻 水 泵瞥 匕采 暖 水 泵, 台, 台了 不画一冷 却 水 泵台冷 却 塔 冷 却 塔 冷 却 塔图 空 调 系 统 图导向杆到 以 下 个 问 题 仍 要 保 留 消 防 功 能 水 池 容 积 有限 , 蓄 冷 量 偏 小 水 池 需 要 作 内 保 温 。 下 面 分 别 介绍 本 工 程 中 采 取 的 应 对 措
7、 施 。保 留 消 防 水 池 消 防 功 能目 前 主 要 的 水 蓄 冷 方 法 有 自 然 分 层 法 、 隔 膜法 、 迷 宫 法 、 多 蓄 水 罐 法 。 其 中 最 常 用 的 是 自 然 分层 法 和 多 蓄 水 罐 法 习 。 本 工 程 因 水 池 深 度 为 虎 作, 采 用 多 蓄 水 罐 法 , 也 有 人 将 这 种 蓄 冷 方 法 归人 自 然 分 层 法 川 。消 防 水 池 改 造 为 多 蓄 水 罐 后 , 相 当 于 消 防 水池 的 容 积 减 小 到 原 来 的 几 分 之 一 , 不 能 满 足 消 防要 求 , 必 须 进 行 改 进 。 一 种
8、最 简 单 的 方 法 就 是 在每 个 蓄 水 罐 底 部 开 洞 , 接 人 根 水 管 , 并 联 后 连接 到 消 防 水 泵 的 吸 人 口 。 这 种 方 法 会 破 坏 水 池墙 面 , 施 工 难 度 较 大 。 笔 者 介 绍 一 种 浮 球 阀 系统 , 能 够 在 消 防 水 池 液 面 低 于 一 定 高 度 时 自 动 连通 各 蓄 水 罐 , 而 在 消 防 水 池 液 面 高 于 一 定 值 时 ,保 持 各 蓄 水 罐 的 密 闭 性 , 水 流 只 能 经 过 隔 板 导 隙流 向 其 他 蓄 水 罐 。 该 浮 球 阀 系 统 由 浮 球 、 导 向杆 、
9、链 条 、 阀 门 及 契 形 通 道 构 成 , 如 图 所 示 。 契形 通 道 与 阀 门 的 接 触 是 一 个 斜 面 , 有 利 于 保 持 阀门 关 闭 时 的 密 闭 性 。 导 向 杆 能 保 证 浮 球 的 运 动方 向 , 从 而 保 证 阀 门 的 受 力 方 向 。 当 液 面 上 升 到一 定 高 度 时 正 常 情 况 下 , 浮 球 的 浮 力 通 过 链 条传 递 给 阀 门 , 将 阀 门 关 闭 。 当 有 消 防 需 求 时 , 池面 液 位 下 降 , 阀 门 在 重 力 作 用 下 开 启 , 整 池 的 水可 以 用 于 消 防 。隔 划 尽 “
10、球板 厂 下 液 面链 条契 形 通 道阀 门图 浮 球 阀 系 统 示 意 图消 防 水 池 内 保 温消 防 水 池 改 造 成 蓄 冷 罐 后 , 需 要 进 行 保 温 , 满足 不 结 露 的 要 求 , 更 重 要 的 是 保 冷 。 因 消 防 水 池进 行 外 保 温 一 般 不 具 备 施 工 条 件 , 而 且 内 保 温 可以 减 少 热 桥 , 热 损 失 少 。 内 保 温 除 需 满 足 热 阻 要求 外 , 强 度 还 必 须 足 够 大 , 保 温 层 能 承 受 人 在 上 面施 工 作 业 防 水 效 果 好 , 能 长 期 在 水 中 浸 泡 。本 工 程
11、 经 过 次 试 验 , 最 终 方 案 定 为 底 层 采用 聚 氨 醋 喷 涂 , 表 层 防 水 采 用 聚 脉 喷 涂 , 厚度 约 , 一 次 成 型 。 从 目 前 看 , 保 温 层 没 有损 坏 的 迹 象 , 保 温 效 果 良 好 。王 成 生 等 消 防 水 池 水 蓄 冷 改 造 工 程 经 验厂厂厂 刁 一 一 一 一 一 日 一一门一 一 一 一 】巨 二二二一一下下 , 门 一 一 一 一 一 日 刁刁一一 一一 口口, , , , 犷 , ,蓄蓄蓄蓄蓄蓄蓄 丈 槽槽槽槽槽图 大 厦 蓄 冷 系 统 原 理 图增 加 蓄 冷 量本 工 程 采 用 大 温 差 蓄
12、冷 方 案 , 系 统 的 蓄 冷 原理 见 图 。 空 调 水 系 统 采 用 一 次 泵 变 流 量 系 统 , 冷冻 水 供 回 水 温 度 设 计 为 , 蓄 冷 供 回 水 温度 八 。 本 工 程 水 池 的 总 容 积 为 , 蓄冷 温 差 为 , 则 蓄 冷 池 的 总 蓄 冷 量 为 , 。 该蓄 冷 量 不 足 以 满 足 建 筑 小 时 的 负 荷 。 为 增 大 蓄冷 量 , 采 取 了 以 下 种 措 施 。直 接 蓄 冷 和 间 接 释 冷如 图 所 示 , 在 蓄 冷 运 行 时 , 蓄 冷 机 组 与 蓄 冷槽 之 间 无 需 二 次 换 热 , 可 以 降 低
13、 蓄 冷 池 的 蓄 冷 温度 , 增 加 蓄 冷 温 差 , 提 高 蓄 冷 效 率 。 主 机 蓄 冷 运 行时 , 通 过 阀 门 自 动 切 换 , 制 冷 机 、 蓄 冷 水 池 和 蓄 冷水 泵 形 成 蓄 冷 系 统 运 行 水 池 供 冷 时 , 通 过 阀 门 切换 , 首 先 由 板 式 换 热 器 、 蓄 冷 水 泵 和 建 筑 冷 水 管 道组 成 供 冷 系 统 当 蓄 冷 水 池 水 温 超 过 可 在控 制 系 统 的 电 脑 上 设 定 时 , 则 停 止 蓄 冷 系 统 供冷 , 而 由 主 机 供 冷 , 通 过 阀 门 切 换 , 使 制 冷 机 、 冷
14、水管 道 和 冷 水 泵 组 转 为 常 规 系 统 运 行 。增 加 蓄 水 深 度在 本 工 程 中 , 消 防 水 池 溢 流 管 的 位 置 较 低 , 溢流 管 上 方 约 有 的 空 间 没 有 得 到 利 用 。 本 工 程中 将 溢 流 管 上 返 , 这 样 约 增 加 了 的蓄 水 空 间 。天 内 次 蓄 冷 和 次 释 冷由 于 大 厦 空 调 系 统 冷 源 容 量 存 在 极 大 富 余 ,在 改 造 空 调 系 统 时 , 提 出 采 用 闲 置 的 冷 机 单 独 作为 蓄 冷 机 组 的 水 蓄 冷 方 案 , 这 也 为 天 内 次 蓄 冷和 次 释 冷 提
15、 供 了 前 提 条 件 。 为 了 有 效 利 用 消 防水 池 的 容 积 , 最 大 限 度 地 节 约 用 电 量 , 本 工 程 结 合大 厦 空 调 负 荷 的 时 间 特 性 以 及 分 时 电 价 的 时 段 特性 , 制 定 了 天 内 次 蓄 冷 和 次 释 冷 的 运 行 策略 。 第 一 次 利 用 夜 晚 谷 段 电 价 蓄 冷 , 上 午 峰 段 电价 时 间 单 独 释 冷 , 延 迟 制 冷 机 开 机 时 间 第 二 次 利用 上 午 平 段 电 价 蓄 冷 , 下 午 电 价 尖 峰 时 段 释 冷 , 与冷 机 联 合 供 冷 。 分 析 可 知 , 电
16、价 尖 峰 时 段 正 是 空调 负 荷 峰 值 时 段 , 这 样 蓄 冷 系 统 还 能 减 少 冷 机 开启 台 数 , 全 天 台 冷 机 就 能 满 足 负 荷 需 求 。一 机 两 用蓄 冷 系 统 释 冷 是 通 过 板 式 换 热 器 进 行 的 , 板式 换 热 器 换 起 着 换 热 和 隔 断 蓄 冷 系 统 与 冷 冻 水 系统 的 双 重 作 用 。 经 核 算 , 本 工 程 中 用 于 冷 却 塔 制冷 的 板 式 换 热 器 能 够 满 足 释 冷 要 求 。 因 此 , 本 工程 中 , 冬 季 及 过 渡 季 节 , 板 式 换 热 器 用 于 冷 却 塔
17、制冷 , 夏 季 又 能 用 于 释 冷 , 一 机 两 用 。经 济 效 益 概 算由 表 可 知 , 峰 谷 电 价 差 为 元 千 瓦 时 ,尖 峰 与 平 段 的 电 价 差 也 达 元 千 瓦 时 。 本工 程 改 造 完 成 后 , 消 防 水 池 一 次 约 能 蓄 冷。 大 厦 冷 站 整 体 尸 约 为 左 右 , 这 样的 冷 量 大 约 需 要 消 耗 千 瓦 时 的 电 量 。以 每 天 次 蓄 冷 和 次 释 冷 计 算 , 每 天 可 节 约 约元 的 电 费 , 每 个 制 冷 季 按 天 计 算 , 年 可节 约 运 行 费 用 万 余 元 。 而 实 际 运
18、行 要 考 虑 蓄 冷池 效 率 、 冷 量 损 失 和 蓄 冷 泵 能 耗 , 年 节 约 运 行 费用 应 该 少 于 万 元 。 笔 者 电 话 回 访 得 知 年 节 约 运行 费 用 在 万 元 左 右 。结 论目 前 , 改 造 后 的 空 调 系 统 已 经 运 行 了 个 夏季 , 蓄 冷 系 统 和 空 调 系 统 均 运 行 正 常 。 消 防 水 池蓄 冷 量 不 仅 能 保 证 大 厦 上 午 上 班 前 的 预 冷 和 上 班后 一 的 空 调 需 求 , 而 且 还 能 在 下 午 空 调 峰 值负 荷 时 减 少 冷 机 开 启 台 数 , 带 来 了 明 显 的 经 济 效益 。 由 此 可 认 为 将 消 防 水 池 用 于 空 调 蓄 冷 可节 约 运 行 费 用 笔 者 介 绍 的 方 法 能 促 使 消 防 水池 的 水 循 环 流 动 , 防 止 水 质 变 坏 , 滋 生 藻 类 。参 考 文 献范 江 , 郭 建 兰 太 原 日 报 社 新 闻 大 楼 蓄 能 系 统 的 改 造太 原 理 工 大 学 学 报 , , 一 胡 丽 霞 , 向 进 斌 浅 谈 水 蓄 冷 空 调 的 特 点 及 应 用 节能 与 环 保 , , 一
