- 相關(guān)推薦
適合于地鐵工程的冰蓄冷方式研討工學(xué)論文
摘要：依據(jù)地鐵車站冷負荷變化的特點以及當(dāng)?shù)貧庀髼l件。電價政策通過對地鐵車站常規(guī)制冷系統(tǒng)和冰蓄冷系統(tǒng)的投資及運營成本進行比較分析得出合理優(yōu)化的制冷方案。
關(guān)鍵詞：地鐵 冰蓄冷技術(shù) 運行策略 技術(shù)經(jīng)濟
本文以成都地鐵工程采用屏蔽門空調(diào)系統(tǒng)為例，根據(jù)成價工[2005]68號文件成都的峰谷電價比在3倍以上，利用“削峰填谷”。平衡電網(wǎng)負荷。節(jié)省運行費用。特別是地鐵項目通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)是用電大戶，采用蓄冷技術(shù)節(jié)省的運行費用更加可觀。
適合地鐵工程的全，冰系統(tǒng)
1、成都地區(qū)的電價政策
適合地鐵工程的全蓄冰系統(tǒng)能充分發(fā)揮冰蓄冷技術(shù)的經(jīng)濟效益和合理的系統(tǒng)設(shè)計還跟當(dāng)?shù)氐碾娏φ呔哂兄苯拥年P(guān)系。
由于地鐵的空調(diào)期是5到10月而成都地區(qū)的豐水期6到10月，兩個時期墓本重合。所以取用豐水期電價作為討論問題的基礎(chǔ)。
經(jīng)對比知道。地鐵車站空調(diào)高峰負荷與豐水期電價的高峰基本一致。即負荷的高峰即為電價的高峰在考慮冰蓄冷系統(tǒng)時有效避開電價高峰即有效轉(zhuǎn)移了空調(diào)的負荷高峰。
2、適合地鐵工程的全蓄冰方案
�。�1）份計思路
我們的分析基于近期客流對應(yīng)的空調(diào)負荷進行。即采用相當(dāng)于遠期負荷90%的負荷值進行設(shè)備配置。
全蓄冰方案若嚴格按照設(shè)計日總冷負荷和利用低價電的原則。勢必造成設(shè)備容量的增大。地鐵車站空調(diào)系統(tǒng)90%的時間是在設(shè)計日高峰全日負荷的60%及以下的負荷條件下運行為了充分發(fā)揮全蓄冰移峰填谷的優(yōu)勢以60%設(shè)計日高峰全日負荷為基準在設(shè)備選型時要求夜間低谷電價階段的，冰蓄完全滿足白天所有時段空調(diào)系統(tǒng)運行所鑄的冷蓄并考慮在高于60%設(shè)計日高峰全日負荷情況下，冰機在白天制冰運行，即融冰和蓄冰同時進行以滿足設(shè)計日高峰全日負荷的需要。這樣空調(diào)系統(tǒng)90%的時間是運行在全融冰狀態(tài)。
而當(dāng)空調(diào)全日負荷超過設(shè)計日高峰全日負荷的60%時（這樣的時間在空調(diào)季節(jié)只有10%的時間約20天），在平價電價時間段，冰機進行蓄冰運行。此時由于蓄冰機回液溫度較高，蓄冰效率比正常，冰工況下效率高也有利于全蓄冰系統(tǒng)的運行。
�。�2）系統(tǒng)介紹
本系統(tǒng)采用蓄冰球蓄冷。蓄冰機制冰循環(huán)只有乙二醉循環(huán)泵和蓄冰機。系統(tǒng)簡單。運行控制簡單。只要要求，冰機運行時即全負荷運行，運行效率高。
融冰循環(huán)由苗冷植乙二醉循環(huán)泵和板式換熱路組成乙二醉二次循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過板式換熱器熱交換后將空調(diào)系統(tǒng)所據(jù)冷蓄轉(zhuǎn)移到循環(huán)水系統(tǒng)。冷凍水溫度由乙二醉二次循環(huán)系統(tǒng)流，控制。
該系統(tǒng)的最大優(yōu)點是可以實現(xiàn)蓄冰機在任何時候運行均在最大負荷下高效運行。蓄冰機為單工況蓄冰不需要部分，冰系統(tǒng)中因雙工況制冷機進行工況轉(zhuǎn)換時要求的轉(zhuǎn)換時間。相應(yīng)增加了t冰時間。
�。�3）制冰設(shè)備選擇
由于地鐵工程屬投資大使用年限長的地下工程如在建成后進行土建改擴建幾乎是不可能的。所以建筑設(shè)計時均按遠期規(guī)劃考慮。制冷設(shè)備在客流達到遠期時幾乎達到設(shè)備本身的服務(wù)年限。在分析冰蓄冷系統(tǒng)時按近期客流設(shè)計日典型車站逐時負荷及全日負荷為依據(jù)。
為了充分利用低谷價電蓄冰減小設(shè)備容量。在設(shè)備選型時要求夜間低谷電價階段（8小時）的蓄冰量完全滿足白天18小時所有時段空調(diào)系統(tǒng)運行所需的冷量。制冰機制冰容為：8653/8=1082kw。只有在空調(diào)季節(jié)的負荷高峰段（20天）。才需要蓄冰機在白天平價電時段全負荷進行蓄冰。
3、運行策略
�。�1）設(shè)計日高峰負荷階段（20天）
系統(tǒng)所需全日負荷為13941 KWh時（約20天）蓄冰機需在谷價電時段共8個小時（蓄冰f 1082x8=8656KWh）及平價電時段5小時（蓄冰t5x1082=5410KWh）全負荷蓄冰運行（共計蓄冰8656+5410= 14066KWh}所蓄冰量滿足全天空調(diào)系統(tǒng)全融冰運行所需冷量。此時有7小時是蓄冰系統(tǒng)及融冰系統(tǒng)同時而獨立的運行。谷價電時段蓄冰量轉(zhuǎn)移負荷比8656/14066=61。5%。
�。�2）空調(diào)季節(jié)的中期及后中期：60%的設(shè)計日高峰負荷8653KWh（約60天）
空調(diào)全日負荷在設(shè)計日高峰全日負荷的60%時系統(tǒng)所需冷量為8653KWh，蓄冰機運行時間為：8653/1082=8小時。也就是說蓄冰機在低谷價電運行所蓄8653KWh蓄冰量完全能滿足全天空調(diào)系統(tǒng)所蓄冷量。此時有兩小時是蓄冰和融冰同時進行。谷價電時段蓄冰量轉(zhuǎn)移負荷比8653/8653＝100%。
�。�3）空調(diào)季節(jié)的初期及后期；30%設(shè)計日高峰全日負荷（約104天）
系統(tǒng)所豁全日負荷為2854KWh，蓄冰機運行時間只需2854/713=4就能滿足白天空調(diào)系統(tǒng)所需冷量。谷價電時段蓄冰量轉(zhuǎn)移負荷比100%。
4、系統(tǒng)特點
該系統(tǒng)具有以下特點：
冷卻水循環(huán)和冷凍水循環(huán)均為獨立系統(tǒng)與常規(guī)水冷空調(diào)系統(tǒng)差別小。
蓄冰循環(huán)和融冰循環(huán)相互聯(lián)系又彼此獨立相互聯(lián)系是因為兩個循環(huán)通過蓄冰榴將兩個循環(huán)系統(tǒng)連通。同為乙二醇溶液。在蓄冰槽內(nèi)匯合。相互獨立是因為兩個系統(tǒng)可以單獨運行互不干擾系統(tǒng)簡單可靠。
由于蓄冰與融冰循環(huán)各自獨立兩個系統(tǒng)可以同時運行，即蓄冰的同時又能融冰可以取代部分蓄冰的功能。
由于蓄冰與融冰循環(huán)各自獨立，兩個系統(tǒng)可以同時運行，此時由干蓄冰機回液溫度提高。蓄冰機運行效率提高了。
蓄冰系統(tǒng)可以在任何時間段啟動。不存在在部分蓄冰系統(tǒng)中出現(xiàn)的裕要給兩個系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換的時間。相應(yīng)延長了蓄冰時間2小時。
由干蓄冰與融冰循環(huán)各自獨立，該特點可以應(yīng)對特殊天氣特別是攀熱天氣引起的空調(diào)負荷突然增加。此時只需啟動蓄冰循環(huán)即可。
由于蓄冰與融冰循環(huán)各自獨立。系統(tǒng)設(shè)備串聯(lián)少組成非常簡單�？刂葡到y(tǒng)簡單有效。
技術(shù)經(jīng)濟比較
1、全蓄冰系枕與布分量冰系統(tǒng)、常規(guī)電制冷系統(tǒng)綜合經(jīng)濟比極以典型車站（晚期高峰空調(diào)負荷為966kw。近期高峰空調(diào)負荷為875kw。包括小系統(tǒng)空調(diào)負荷）采用不同制冷模式進行綜合經(jīng)濟比較：
部分蓄冰系統(tǒng)比常規(guī)制冷系統(tǒng)增加初投資約為132萬元運行費用節(jié)省10。885萬元。增加初投資的回收期132/10。885 ≈ 12。13年靜態(tài)投資回收期約為12年。
全蓄冰系統(tǒng)比常規(guī)制冷系統(tǒng)增加初投資約為159。8萬元運行費用節(jié)省14。726萬元。增加初投資的回收期159。8/14，726≈10。85年靜態(tài)投資回收期約為11年。
2、技術(shù)經(jīng)濟性分析綜述
通俗地說冰蓄冷系統(tǒng)的本質(zhì)是通過增加設(shè)備的初投資來減少日常運行的成本。我們的研究和分析是尋找一個適當(dāng)?shù)男畋绞绞乖撓到y(tǒng)的初投資和運行成本的比例更為合理。
�。�1）技術(shù)優(yōu)勢
全蓄冰技術(shù)方案雖然在投資較部分蓄冰方案略高11% （26。7萬元/車站）。但在前文全蓄冰系統(tǒng)的特點論述中表明該系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡潔、運行穩(wěn)定、兼有部分蓄冰方案功能，系統(tǒng)控制簡單可靠等明顯的技術(shù)優(yōu)勢。
（2）長遠的經(jīng)濟效益
冰蓄冷系統(tǒng)初投資的增加主要體現(xiàn)在蓄冰裝置部分的購置上。但這部分的投資不能簡單地歸為初投資的增加，它的使用壽命較長。一般能達到50年以上。在常規(guī)電制冷的冷水機組達到使用壽命時它不搖要更換即減少二次投資的費用。
在以上我們論述的全蓄冰系統(tǒng)中制冰機組每年空調(diào)季節(jié)運行的總時間只達到常規(guī)電制冷系統(tǒng)冷水機組運行時間的50%左右。為部分蓄冰系統(tǒng)的雙工況冷水機組運行時間的30%左右。也就是說該全蓄冰系統(tǒng)的制冷機組的設(shè)備年限更長其它系統(tǒng)孺更換設(shè)備時。該系統(tǒng)的設(shè)備仍然能保證良好的運行狀況。
�。�3）潛在的經(jīng)濟效益
高峰電力的不足將會隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展表現(xiàn)得更為突出峰谷電價比不可避免地將增大。也就是說如果在空調(diào)運行的回收期內(nèi)電價比增加將會引起空調(diào)運行費用的大大減少�；厥掌谝矔鄳�(yīng)減少。
結(jié)論
綜上所述「適用于地鐵工程的全蓄冰技術(shù)雖然一次性投資稍高。但鑒于其能充分實現(xiàn)地鐵工程中用電負荷的移峰填谷節(jié)省空調(diào)設(shè)備的運行費用而且較部分蓄冰方式具有更多的技術(shù)上的優(yōu)勢。在地鐵工程推薦使用全蓄冰系統(tǒng)。
參考文獻
【1】《成都地長1號踐關(guān)于車站冰蓄冷技術(shù)方案研究專越報告》
【2】《成都地鐵2號線一期工程可行性研究冰蓄冷技術(shù)方案專題研究報告》
【3】方貴銀《蓄冷空調(diào)工程實用新技術(shù)》人民郵電出版社
【適合于地鐵工程的冰蓄冷方式研討工學(xué)論文】相關(guān)文章：
依坡就勢兼容并蓄的工學(xué)論文05-01
地鐵車站施工降水技術(shù)研究工學(xué)論文04-30
庭院蔬菜生產(chǎn)方式研討農(nóng)科論文04-29
溝道壩地優(yōu)化利用方式研究工學(xué)論文04-30
對庭院蔬菜生產(chǎn)方式研討論文04-29
道路工程的過程控制工學(xué)論文04-30
論工程簽證對造價的影響工學(xué)論文04-30
住宅電氣工程工學(xué)論文04-30