摘 要：近年來，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，人們生活水平的改善，人們對(duì)辦公、生活環(huán)境也提出了更高的要求。為了滿足要求，各類建筑，尤其是辦公大樓，寫字樓均安裝了中央空調(diào)。然而，常規(guī)的中央空調(diào)由于能耗較大，增加了成本，造成了不必要的浪費(fèi)。為了符合我國(guó)政府提出的節(jié)能減排政策，蓄能空調(diào)應(yīng)運(yùn)而生，冰蓄冷空調(diào)作為蓄能空調(diào)的一種，憑借諸多優(yōu)點(diǎn)和良好的運(yùn)行獲得了人們的好評(píng)。就此基礎(chǔ)上提出冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行控制策略。

關(guān)鍵詞：冰蓄冷空調(diào) 系統(tǒng)優(yōu)化 運(yùn)行控制策略

中圖分類號(hào)：TB657.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（c）-00-01

1 冰蓄冷空調(diào)發(fā)展過程

冰蓄冷技術(shù)在空調(diào)領(lǐng)域人應(yīng)用，大概經(jīng)歷了3個(gè)階段。

（1）20世紀(jì)初期，以消減空調(diào)設(shè)備裝機(jī)容量為主要目標(biāo)，以小冷機(jī)帶動(dòng)大負(fù)荷冰蓄冷階段，主要在一些周期性使用，供冷時(shí)間短的建筑。

（2）20世紀(jì)中期，以轉(zhuǎn)移尖峰用電時(shí)段空調(diào)用電負(fù)荷為主要的冰蓄冷，主要在一些只在用電高峰時(shí)段使用空調(diào)的單位，對(duì)于單純的冰蓄冷工藝，由于蓄冷過程需降低蒸發(fā)溫度，因而降低了制冷效率及增加了制冷時(shí)的電耗，所以雖然表面上運(yùn)行費(fèi)降低了（由于實(shí)行峰谷電價(jià)差與其它優(yōu)惠措施），但實(shí)際電能消耗卻增加了，而且總投資也高，償還期一般在4年以上。

（3）從80年代末至90年代中期開始，除了轉(zhuǎn)移尖峰用電時(shí)段的空調(diào)負(fù)荷外，又增加了利用冰蓄冷的“高品位冷能”，以提高空調(diào)制冷系統(tǒng)整體能效和降低整體投資及建筑造價(jià)、改善室內(nèi)空氣品質(zhì)和熱舒適為目標(biāo)的冰蓄冷空調(diào)階段。

2 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)

冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比，具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：（1）具有較高經(jīng)濟(jì)性。由于冰蓄冷系統(tǒng)一般在晚上用低谷電進(jìn)行工作，這一時(shí)間內(nèi)電價(jià)比較便宜，因此，能夠大量節(jié)省用電費(fèi)用，降低了運(yùn)行費(fèi)用，效果明顯。（2）有利于緩解電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷，因該空調(diào)系統(tǒng)多數(shù)是在夜間用低谷電時(shí)段運(yùn)行，避開了用電高峰，這樣不僅提高電網(wǎng)的利用率，同時(shí)也降低了建筑的能源消耗，在節(jié)能減排方面作用明顯。（3）因該空調(diào)系統(tǒng)屬于蓄能空調(diào)，故此當(dāng)發(fā)生停電時(shí)，系統(tǒng)預(yù)先儲(chǔ)備的冷量便可以發(fā)揮作用；（4）系統(tǒng)出水溫度較之普通空調(diào)要低很多，為低溫送風(fēng)提供了較為有利工作條件。

3 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化控制策略

通過對(duì)安裝冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的建筑進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果顯示有很大一部分系統(tǒng)由于運(yùn)行控制策略制定不科學(xué)、不合理，導(dǎo)致實(shí)行制冷量?jī)?chǔ)存的過少，從而難以達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的負(fù)荷要求，使得空調(diào)系統(tǒng)的使用效果不佳，針對(duì)這一問題，應(yīng)對(duì)其運(yùn)行流程進(jìn)行優(yōu)化，以此來達(dá)到最佳運(yùn)行

效果。

（1）冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行策略。系統(tǒng)的蓄冷容量主要有全負(fù)荷蓄冷和部分負(fù)荷蓄冷。部分蓄冷又可分為：負(fù)荷均衡蓄冷和需求限定蓄冷兩種。

（2）基載負(fù)荷的提供方式采用雙工況制冷機(jī)或基載制冷機(jī)提供。

（3）蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行工況—制冷機(jī)和冰蓄冷裝置在各時(shí)段的運(yùn)行組合方式，主要有：制冷機(jī)儲(chǔ)冰，制冷機(jī)單獨(dú)供冷，蓄冰裝置單獨(dú)供冷、制冰機(jī)蓄冷并同時(shí)供冷、制冷機(jī)與蓄冰裝置聯(lián)合供冷以及待機(jī)6個(gè)運(yùn)行工況。

（4）儲(chǔ)蓄、釋冷同期—系統(tǒng)在一個(gè)儲(chǔ)蓄、釋冷周期內(nèi)所花費(fèi)的時(shí)間，通常根據(jù)冷負(fù)荷的特點(diǎn)選擇，一般采用24 h為一個(gè)儲(chǔ)蓄、釋冷周期。

（5）冰蓄冷空調(diào)控制策略。

①制冷機(jī)與蓄冰裝置的運(yùn)行—制冷機(jī)與蓄冰裝置優(yōu)先運(yùn)行的次序，直接影響著蓄冷系統(tǒng)的初期投資和運(yùn)行費(fèi)用。為了有效地降低其費(fèi)用，通常采用設(shè)計(jì)工況下的制冷機(jī)運(yùn)行優(yōu)先以及非設(shè)計(jì)工況下的蓄冰裝置運(yùn)行優(yōu)先的策略。

②蓄冰時(shí)間的控制—為降低運(yùn)行費(fèi)用，系統(tǒng)蓄冷時(shí)間的確定一般以整個(gè)低谷電時(shí)段作為制冷機(jī)蓄冷的工作時(shí)間。

③系統(tǒng)流程：通常可按以下幾個(gè)方面進(jìn)行劃分和選擇。

a.制冷機(jī)與蓄冷裝置的相互關(guān)系—依據(jù)選擇的冰蓄冷方式和空調(diào)末端要求的進(jìn)、出水溫度及溫差，確定系統(tǒng)的串聯(lián)或并聯(lián)形式。

b.制冷主機(jī)與蓄冰裝置的位置關(guān)系—在串聯(lián)形式中，依據(jù)選擇的冰蓄冷方式的特性和系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性確定制冷機(jī)的上游或下游設(shè)置方式。

c.制冷主機(jī)與蓄冰裝置的位置關(guān)系在串聯(lián)形式中，依據(jù)選擇的冰蓄冷方式的特性和系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

d.水泵的設(shè)置依據(jù)冷負(fù)荷容量大小和系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，確定各功能水泵的設(shè)置是單泵，雙泵還是多泵等形式。

e.蓄冷系統(tǒng)與空調(diào)末端系統(tǒng)的連接方式—依據(jù)系統(tǒng)的容量大小和空調(diào)末端的使用和連接特性，選擇直接或間接兩種連接方式。

4 制冷機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化控制

在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，制冷機(jī)組與蓄冷設(shè)備同樣重要，對(duì)其進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化控制，能夠使系統(tǒng)的運(yùn)行達(dá)到更佳的效果。制冷機(jī)組在整個(gè)系統(tǒng)中起著直接供冷的作用，其供冷能力是有一定限度的，當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷超出這部分限度是，應(yīng)采用蓄冷設(shè)備補(bǔ)充系統(tǒng)所需冷量的方式來加以解決。對(duì)于制冷機(jī)組的優(yōu)先運(yùn)行僅僅適合在電網(wǎng)運(yùn)行比較穩(wěn)定的地方使用，并且不存在電價(jià)差，全天電價(jià)一致。通過有效降低整個(gè)系統(tǒng)在用電高峰期的負(fù)荷值，能夠達(dá)到降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用

目的。

5 結(jié)語(yǔ)

總的來說，在我國(guó)能源日益緊張的今天，節(jié)能降耗已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，對(duì)于建筑中能耗較大的空調(diào)系統(tǒng)而言，必須對(duì)其采取有效的運(yùn)行優(yōu)化控制策略，從根本上降低能耗。冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)本身的節(jié)能效果比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)明顯很多，通過優(yōu)化控制，能夠達(dá)到最佳效果。因此，研究運(yùn)行優(yōu)化控制具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

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