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水蓄冷水槽的设计要点

发布时间:2017-02-21 11:38:17 阅读次数:

1、水蓄冷在新建、扩建和改造工程均可用,利用平时闲置的消防水池可以按蓄冷水池的设计要点改造成蓄冷水池。
2、一个500立方米的专用消防水池改造成蓄冷水池,一天可减少700~1000kW的高峰用电。
3、根据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003),消防水池只能改造成蓄冷水池(不能兼用蓄热水池)。
根据水蓄冷的蓄能方式分
根据空调系统冷负荷的情况和用户所在地区的电价分时结构条件,将水蓄冷的蓄能形式分成:
A.完全蓄冷
B.完全削峰蓄冷
C.部分蓄冷三种
水蓄冷系统主要有下列设备需进行计算:
A.蓄冷水池的容积计算
B.冷水机组容量计算
C.板式换热器计算
D.蓄冷水泵计算
E.放冷水泵计算
A.蓄冷水池的容积计算
蓄冷水池的容积按下式计算
V=Q×Kd/η×ρ×△tz×cp×ϕ
式中:V——蓄冷水池容积,m3
Q——蓄冷量,kcal
η——水池的容积效率,一般取0.96~0.99
ρ——蓄冷水密度,取1000kg/m3
△tz——蓄冷水池进出水温差,一般取7~10℃
Kd——冷损失附加率,一般取1.01~1.02
Φ——蓄冷水槽完善度,考虑放冷斜温层影响,一般取90~95%
B(Ⅰ)完全蓄冷型冷水机组容量计算
制冷机总容量=日空调总冷量×K/蓄冷运行时间
式中:
日空调总冷量——各逐时负荷的总和
K——冷损失附加率。根据蓄冷水槽的大小、水槽的保温情况与冷水存放的时间决定,一般取K=1.01~1.02
蓄冷运行时间——一般取8小时
如完全蓄冷运行模式示意图所示,冷水机组容量为3950kW,大于最大冷负荷2680kW
B.(Ⅱ) 完全削峰蓄冷型冷水机组容量计算
冷水机组容量为除放冷时间之外,最大小时负荷即为制冷机的容量(如果用电高峰与空调负荷高峰不重叠,则全天最大负荷即为冷水机组的容量)。
如完全削峰蓄冷运行模式示意图所示,冷水机组容量为5400kW,与常规制冷冷水机组容量一致。
B.(Ⅲ)部分削峰蓄冷型冷水机组容量计算
冷水机组总容量根据蓄冷系统的运行需要确定。即为建筑围护结构的冷负荷,减去放冷冷量之后需要最大小时冷量即为冷水机组的总容量。
如部分削峰蓄冷运行模式示意图所示,冷水机组容量为12000RT,小于常规制冷冷水机组容量17680RT,约为常规制冷冷水机组容量的68%。
B.(Ⅳ)根据不同功能选用蓄冷冷水机组容量
不同的水蓄冷形式,选用的冷水机组容量是不同的:完全蓄冷型冷水机组容量往往大于常规制冷冷水机组容量;完全削峰水蓄冷冷水机组容量与常规制冷冷水机组相同或相近;部分削峰水蓄冷冷水机组的容量远远小于常规制冷冷水机组容量。因此,部分削峰水蓄冷形式也是我们经常采用的一种形式。
对应新建的建设项目,采用水蓄冷较常规制冷需要增加蓄、放冷等设备,但采用部分削峰水蓄冷形式可减少冷水机组的容量,故总的建设费用差不多。
C、板式换热器计算
板式换热器的换热量和换热面积等参数按下列方式确定:
板式换热器的换热热量应根据逐时负荷计算中最大的放冷量确定。不同蓄冷形式确定方式如下:
完全蓄冷:按全天最大时负荷确定;
完全削峰蓄冷:按高峰时段的最大负荷确定;
部分蓄冷:按逐时放冷负荷计算确定。板式换热器的换热量应满足计算中最大放冷量的要求。
一般完全蓄冷的板式换热器的换热量大于或等于削峰蓄冷的板式换热器的换热量。
D、蓄冷水泵计算
冷水泵计算主要是确定水泵的流量与扬程。
流量:一般与蓄冷冷水机组配套(注意蓄冷温差)。
扬程:主要是克服冷水机组、蓄冷水池和蓄冷管道的阻力。
这里要说明一点的是蓄冷水池的阻力:因为自然分层的蓄冷水池,其自身要求布水时必须控制冷水在蓄冷水池中的流动满足雷诺数Re与普朗克准数Pr在一定范围,即蓄冷水池内水的流速不搞,其阻力也不大,局部阻力系数按流体进入与流出即可。
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