1、空調制冷節能論文建筑節能新技術論文企業節能降耗論文辦公建筑中空調蓄能技術的設計分析摘 要： 本文對蘇州物流綜合保稅大廈項目空調設計中所采用的蓄能技術進行分析，探索并總結在類似的大型辦公樓建筑中應用蓄能技術實現節能的意義、要點與方法。關鍵詞： 空調節能冷熱源冰蓄冷電蓄熱0 引言目前，我國正處于調整和優化經濟結構、加快轉變經濟增長方式的重要歷史階段。而促進節能減排、發展低碳經濟，正是“調結構、轉方式”的重要落腳點之一。而我國能源儲量相對匱乏，結構不合理，在現階段經濟高速發展時期，如何提高能源利用效率、降低污染物排放量是我們面臨的重要課題。建筑能耗約占到我國總能耗的30%，所以對綠色建筑的發展研究是

2、節能減排中的重要組成部分，而空調能耗甚至可以占到建筑能耗的30%50%，冷熱源部分又是空調能耗中的大戶。實現空調節能、冷熱源機房節能可以有效減少建筑能耗，這對于緩解我國能源緊缺矛盾，降低CO2排放，促進經濟可持續發展有著重大的戰略意義。1 工程概況1.1建筑概況蘇州物流綜合保稅大廈，位于蘇州工業園綜合保稅區，總建筑面積74 763m2，占地面積10 525m2，地下1層，地上26層，13層裙房為綜合服務大廳，塔樓部分為辦公樓。主樓高度99.45m。1.2 空調冷熱源設計概要項目設計目標是三星級綠色建筑，應該結合當地能源政策與項目實際情況以及相關國家規范、標準的要求，在冷熱源部分考慮采用冰蓄冷系

3、統與電蓄熱鍋爐系統。2 空調冷熱源蓄能技術的設計應用2.1 計算參數氣象參數說明根據蘇州市氣象參數和實際運行經驗表明，蘇州市供冷季節從5月1日9月30日約為153天。供熱季節從12月1日次年2月28日約為90天。根據經驗設置空調負荷，其分布情況見表1。能源價格說明蘇州市的電價政策根據該建筑的性質和用途，以及蘇州市電力公司提供的電價體系，本案配電系統屬于110kV電網體系，應該按照兩部制分時電價進行計費。具體收費標準見表2。蘇州工業園區天然氣工商業用氣價格3.06元/m3。2.2 冷熱源系統設計空調系統中，冷熱源設備初投資大，運行能耗在空調能耗中所占比例高，所以冷熱源的確定對整個項目至關重要，必

4、須結合項目特點、實際情況，按照技術先進、經濟合理、安全可靠等原則確定。本工程已考慮扣除新風熱回收后的負荷，夏季空調冷負荷共6 002kW（1707RT），冬季空調熱負荷共2 972kW。冷源設計為部分負荷冰蓄冷系統，機房內設有雙工況螺桿制冷主機2臺592RT/386RT（空調工況/制冰工況），冷媒為R134a。夜間用電低谷蓄冷8小時，設計蓄冷量6080RTh，約占空調設計全日制總冷負荷的37.6。蓄冰槽釋冷溫度3.5/10.5；通過板式換熱器產生的冷水溫度為5/12。制冰系統采用鋼盤管內融冰系統；載冷劑采用濃度為25%的乙二醇溶液；雙工況主機與蓄冰裝置串聯布置，主機位于蓄冰設備上游，制冷機處于

5、高溫端，制冷效率高。系統最大負荷時制冷機與蓄冰槽聯合供冷，部分負荷時應合理采用蓄冰槽供冷，充分利用蘇州市的夜間優惠電價來降低空調運行費用。熱源設計電蓄熱鍋爐系統。每日夜間電力低谷時段內，電鍋爐蓄熱，蓄得的熱量存儲在蓄熱槽中，蓄熱時間為8小時。空調供熱采用電鍋爐全谷電蓄熱方式，即次日末端系統所需要的全部熱量在前一天晚上利用低谷電力全部儲存在蓄熱槽內。機房內設置1 800kW承壓電鍋爐2臺，最高出水溫度96。設計采用2個蓄熱槽，每個容積337.5m3，總有效容積675m3，蓄熱水箱按95/55設計。設計采用2臺換熱量1 780kW的板式換熱器，通過板式換熱器產生的空調熱水溫度60/50。1. 常規

6、制冷機房初投資制冷量為2 110kW的離心式冷水機組3臺及其相關輔助設備，經過測算總耗電功率約1 728kW，總初投資約631.9萬元。2. 常規制冷機房運行時間為08:0018:00，全部為峰電價格，根據負荷變化增加或減少啟動機組數量。 3. 冰蓄冷空調年運行費用見表4。由于考慮到充分利用國家有關的電力優惠政策與峰谷電差價，大幅度地降低冬季空調運行費用，同時可以實現廢氣零排放，本工程設計采用電蓄熱鍋爐系統。下面將對電蓄熱鍋爐系統與燃氣鍋爐系統在本項目的應用進行技術經濟分析。1. 燃氣鍋爐房初投資制熱量1.5t的燃氣熱水鍋爐2臺及其相關輔助設備，經過測算總耗電功率約50.4kW，總初投資約11

7、7.8萬元。2. 考慮按照最大負荷配置2臺1.5t燃氣熱水鍋爐，運行時間為08:0018:00，全部為峰電價格，根據負荷變化增減鍋爐運行臺數。3. 燃氣熱水鍋爐熱源系統年運行費用設計日總供熱量28 166kW·h，天然氣的低熱值取36 000kJ/Nm3，則可得全天所需天然氣理論值28166/36 000×3 600=2 816.6m 3?？紤]到效率系數，燃氣鍋爐效率取0.9，逐時負荷調節系數取0.8，則實際需要燃氣量：2 816.6m3/0.9/0.8=3 912m 3設計日燃燒天然氣費用：3 912m3×3.06元/m3=11 971元。設計日電費50.4kW

8、×10h×0.798元（/kW·h）=402.192元全年供熱期按90天計算，（11 971元+402.192元）×90天×0.8=89.09萬元。（注：燃氣鍋爐需要隨著負荷變化而自動卸載或加載，負荷調節能力不強，因此負荷調節系數取0.8），即全年運行費用約為89.09萬元。1. 電蓄熱鍋爐房初投資制熱量為1 800kW的電熱水鍋爐2臺及其相關輔助設備，經過測算總耗電功率約3 659kW，總初投資約275.25萬元。2. 本系統的電蓄熱鍋爐系統每日夜間8小時谷電蓄熱，蓄熱量滿足白天全天空調熱負荷。次日白天水泵運行供熱。不同負荷階段電蓄熱鍋爐系統

9、運行策略見圖7圖10。3 結論3.1 冷熱源蓄能系統能耗分析（見表8）由表8的數據可以得出：如果將冬夏兩季用電、燃氣能耗綜合考慮，實際蓄能系統與常規系統能耗相近，而常規系統均為用能高峰時段的能耗，蓄能系統能耗中約有78%屬于用能低谷時段的能耗。從年運行費用來看，蓄能系統可以降低約45.7%的運行費。3.2 蓄能冷熱源系統的社會效益電網的峰谷差是現代電網的一大特點，蓄能系統雖然本身并不節電，但是具有轉移電網高峰用電量、平衡電網峰谷差的功能。由于蓄能系統的移峰填谷功能，提高了電網的運行安全性能，提高了發電設備和輸配變電設備的效率，降低變配電損耗，從而降低發配電的運行成本，充分利用不可再生資源，其社會經濟效益是巨大的。因此，政府大力鼓勵在低谷電時間段用電。 3.3 蓄能冷熱源系統的經濟效益可以大幅度地降低運行電費，降低經營成本。蓄能系統的用電策略是：在低電價時段制取冷（熱）量儲存起來，在相對高電價時段少用或不用電，把儲存的能量釋放出來使用。一般峰谷時段的電價比可達2:14.5:1，甚至更高，因此由于電價差而節省的運行電費達20%70%。而且采用空調蓄能技術后，可以使用預先儲存的冷量來供冷，因此不必像常