文/刘娜 中瀚国际建筑设计顾问有限公司 山东青岛 266000
分析冰蓄冷空调在商业写字楼中的节能应用
文/刘娜 中瀚国际建筑设计顾问有限公司 山东青岛 266000
冰蓄冷空调主要是在电网低谷期的时候开机蓄冷,然后在电网用电高峰的时候,将储备的冷量重新释放出来,从而有效缓解了电力分段供应的供求矛盾,达到电力供应平衡的效果。本文阐述了冰蓄冷空调的制冷原理和特点,分析冰蓄冷空调系统构成和制冰方式,总结了冰蓄冷空调在商业写字楼中应用的注意事项,并探讨冰蓄冷空调在商业写字楼中的节能应用措施。
冰蓄冷空调;商业写字楼;节能应用
能源短缺已经成为全球性问题,我国正处于经济快速发展的时期,对能源的需求量非常大,是能源进口的大国。目前,我国电力主要还是依靠煤炭供应能源,在用电高峰阶段,全国的用电非常紧张。夏季由于空调的使用,电力供应就更加紧张。为了缓解这种状况,一些地方制定了波谷优惠政策。冰蓄冷空调正好能满足这一需求,因而在商业写字楼中得到广泛应用。
(一)制冷原理
冰蓄冷空调的制冷系统和循环风系统,与传统空调并没有明显的差异。冰蓄冷空调是利用了冰与水状态改变过程中产生迁移潜热的原理。冰蓄冷空调将电网低谷期充分的利用,在电网低谷期开机蓄冷,然后当电网高峰期的时候,再释放出冷量,达到调节供电矛盾,缓解供电压力的作用。一般情况下,商业写字楼都由物业统一管理,作为商务办公的场所,由单个或者多个单元办公区域组合而成的租赁式的办公建筑。冰蓄冷空调的制冷原理,体现出了冰蓄冷空调应用在商业写字楼的可行性和优越性。
(二)冰蓄冷空调特点
冰蓄冷空调由于其系统的特殊性,具备以下特点:1、冰蓄冷空调可以利用电网低谷阶段的电力,能够平衡高峰和低谷的用电负荷,缓解供电紧张。2、主机的冰水容量减少,能够节省增容的费用。3、用电设施的总容量减少,能够降低电费支出。4、利用了用电低谷时的电力,降低了运行电费。5、冰水的温度能够降低到1-4度,减少风管费用。6、减少了冷却水泵和冷冻水泵,以及冷却塔的容量。7、减少了电力高压和低压侧的设备容量。8、降低了室内的相对湿度,舒适性好,冷却的速度快。9、制冷设备可以在工作点平衡的运行,制冷效率更高,机器耗损很小。10、充分利用二十四小时的有效时间,降低了能量间歇损耗。11、有效利用夜间的气温变化,使机组的产冷量提高。12、投资费用不高,有利于经济效益。13、蓄冷池和水泵输送能耗较大,蓄冷池冷量损失较大。
(一)系统构成
一般情况下,冰蓄冷空调的系统是由制冷机组、蓄水池(即蓄冷设备)、各种辅助设备和设备间的链接、调控装置等组成的。冰蓄冷空调的系统存在很多种类的设计形式,但是不管是采用什么形式,最终目的都是给建筑物营造出一个凉爽舒适的环境。此外,系统要能够使能源达到最佳的使用效率,节省运转产生的电费,为用户提供安全、可靠、舒适的空调系统。
(二)制冰方式
冰蓄冷制冰方法可以分成静态制冰和动态制冰两类。除了这两种,还有一些其他的制冰结冰方法,在这些方法中冰保持相对静止的状态,这种制冰方法包括冰盘管式和封装式等具体形式。采用动态制冰时,制冰过程会有冰晶和冰浆产生,并且是呈现运动状态的。这些制冰方式都具有自身特点以及适用的场所。
(一)控制好蒸发温度
应用冰蓄冷空调要控制好系统蒸发温度。冰蓄冷空调的系统冰蓄冷时,通常会大大降低冷水机组蒸发温度,因此,在给商业写字楼配置制冷系统的时候,要尽量选择冰蓄冷设备,以提高冷水机组蒸发温度。通常要考虑经济的厚度,以便对蒸发温度更好的控制。
(二)注意节省空间
冰蓄冷空调所占用的空间比较小,而且安装灵活简便。商务写字楼一般都是在城市中比较繁华的地段,本身的建筑面积就有限,并且造价昂贵,所以安装冰蓄冷空调要注意其体积大小及占用面积的大小,要注意空间的节约。这也是评价蓄冷设备的一项指标,要着重考虑摆放灵活且节约空间的冰蓄冷空调。
(三)保证安全性
冰蓄冷空调应用在商务写字楼,一般都是处在人口密集的区域。所以冰蓄冷空调的可靠和安全性显得尤为重要。静态冰蓄冷设备相对安全,维修较少。但是动态的设备就要重视维修,可以采用结冰厚度的控制器对设备维护,以免产生冰桥现象。
(四)保证使用寿命
传统的空调系统一般可以使用15-20年左右。冰蓄冷空调造价相对要高一些,所以应该尽量保证其使用年限,一般在保证空调安全和可靠性的前提下,应该尽可能保证使用到15年以上。
(一)建议政府制定安装冰蓄冷空调的相关优惠政策
为了促进冰蓄冷空调在商业写字楼中的节能应用,可以建议政府制定安装冰蓄冷空调的相关优惠政策。近年来,很多地区为了鼓励用户能够节约用电,制定了峰谷不同电价的政策。这项政策为冰蓄冷空调的应用和发展提供了很大的空间。为了促进冰蓄冷技术的应用和推广,政府可以加强优惠程度,减免冰蓄冷空调用电权的购置费用,以便达到推广的效果。
(二)引进冰蓄冷空调的新技术
目前我国商业写字楼使用的冰蓄冷空调大部分都是进口的。从长远看,要发展能够适合我国本土实际情况的冰蓄冷空调,实现设备国产化。并在运行安全和可靠的基础上,降低生产的成本,为冰蓄冷空调更好的推广和发展打下良好的基础。
(三)请专家指导安装和使用
由于冰蓄冷空调没有全面普及,安装和使用还是不够专业。经济条件好的地区可以请专家亲自指导安装和使用。可以成立相关的专家组,指导和帮助技术人员及单位,合理选择冰蓄冷空调。要加强冰蓄冷空调宣传力度,让写字楼在前期规划中就考虑到冰蓄冷空调的应用,以节约初期的投资成本,推动工程的顺利开展。
冰蓄冷空调采用全冰蓄冷及限制部分冰的蓄冷策略,从经济效益角度来讲,是很有经济性的。不仅可以节省成本,还可以缓和电力紧张的供求矛盾。这对解决我国商业用写字楼用电量过大的现状有诸多优势。但是,冰蓄冷空调的使用增加了写字楼的平面面积,在一定程度上增加了建筑成本。另外,应用蓄冷空调还要综合考虑实际的电力环境和地理环境,并能够与配套设施良好配合,才能最终起到良好的节能效果。
[1]陈力,康璐洋,崔金兰,王娟,司瑞芹,赵全胜.冰蓄冷技术在商业建筑项目中的典型应用[J].河南电力,2015,(01):3-5.