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1、生产管理与节能 水蓄冷用于纺织空调系统的节能效果 宣润和 ( 福建德荣纺织科技有限公司) 喷气织机由于速度快，织造生产中产生余热， 同时飞花、粉尘、浆粉多。所以大多厂家用空调来 消除，提供适宜产品顺利生产的温湿度和人体舒 适的工作环境。由于纺织是劳动密集型产业，机 器排列密集，操作工多，机器运转产生大量热量， 再加上人体散热、厂房结构传热，夏季车间冷负荷 非常大。若以消耗电能的制冷机来作为冷源，空 调的电耗是非常大的。针对此情况，要充分利用 夜间的廉价电来生产冷冻水，并采用蓄冷技术，为 空调提供冷源。 l 蓄冷介绍 目前我国各主要电网的负荷率逐年下降峰 谷差逐年增大。平衡电网的用电负荷，对于发
2、电 装机容量总体不足或者年供电量相对充足来说是 十分需要的。蓄冷空调系统利用夜间低谷电力制 冷，将冷量以冷冻水形式蓄存起来，在用电高峰或 空调负荷高峰时采用，可以平衡电网负荷、减少制 冷机组装机容量、提高制冷机组运行效率和节约 运行费用。 2 蓄冷设施 2 1 主要设备 我公司喷气织布厂所需空调制冷量为1 5 4 1 k W 。现选择冷冻部分设备，不考虑喷淋室用的水 泵和风机以及备用的水泵，水蓄冷选型所需的机 组设备为： ( 1 ) 制冷机：6 5 0 冷吨( 实际用4 5 0 冷吨) l 台，输入电功率4 3 1k W ，能效比较高。 ( 2 ) 冷却塔：l 台，风机电机功率1 5k W 。
3、 ( 3 ) 冷冻水主水泵：l 台。流量2 0 0m 3 h ，扬 程1 6m ，电机功率1 5k W ，4P 。 ( 4 ) 冷却水泵：l 台，流量4 0 0m 3 h ，扬程2 2 m ，电机功率3 7k W ，4P 。 ( 5 ) 冷冻水分水泵：1 台，流量2 0 0m 3 h ，扬程 1 7m ，电机功率1 5k W ，4P 。 ( 6 ) 水蓄冷选型冷冻部分设备的总电输入功 率为5 1 3k W 。 2 2 蓄水池体积计算： 根据计算，可知冷冻水送到喷水室的最高温 度可以达到1 7 0 C ，若制冷机的冷冻水出水温度为 7 0 C 。则蓄水池可以得到l O 。C 的温差。6 5 0
4、冷吨 的机组满负荷开启1 6h 可以满足全天的制冷量， 所以只要有足够大的蓄水池可以保证电价高峰时 间，蓄水池提供8h 极端负荷冷量。高峰电价时 段一共为8h ，保证这8h 内冷冻站停开，利用蓄 水池的水即可。 最大蓄水池体积为： V = 制冷量4 9 蓄水温差冷机停机小时 数3 6 = 1 5 4 1 4 9 1 0 8 3 6 = 9 0 5 7 ( m 3 ) 实际上水池并不需要这么大，我们通过图l 三费率电价图表可得： 0 9 0 8 O 7 o 。 曼o 强0 量o - 0 2 0 1 O 德荣三费率电价 时段2时段4时陵6 l) 8 0 70 8 D 70 8 0 7 时段3 时段
5、5 3 805 3 8 一 _ 1 时段ll - _ _ _ “2 8 9 _ _ -_ _ _ - 。_ _P， 1 35791 11 31 5 1 7 1 92 l2 3 炯h a 皿 因l 三夤串电价 3 9 5 2 0 0 9 中国纱线质量暨新产品开发技术论坛文集 运行时段1 后，总蓄冷4h ，该时段开机，节余 蓄冷4h ； 运行时段2 后，总蓄冷2 5h ，该时段停机，耗 费2h 蓄冷； 运行时段3 后，总蓄冷4 5h ，该时段开机，节 余蓄冷2 5h ； 运行时段4 后，总蓄冷1 5h ，该时段停机，耗 费3h 蓄冷； 运行时段5 后，总蓄冷3h ，该时段开机，节余 蓄冷1 5h
6、； 运行时段6 后。总蓄冷0 h ，该时段停机，耗费 3h 蓄冷。 从上面的分析可以看出，水池最大的蓄冷时 间是4 5h ，所以实际的水池计算体积如下： V 三制冷量4 9 蓄水温差最大蓄冷小时 数3 6 = 1 5 4 1 4 9 1 0 4 5 3 6 = 5 0 9 ( m 3 ) 取整，确定水池体积为5 5 0m 3 。 可以利用消防水池，或者利用绿化带区域设 置水池。 水蓄冷水池简图觅图2 。 圈2 水蓄冷水池简图 3 运行节能分析 每年制冷机运行时间为4 个月，从5 月2 0 日 到9 月2 0 日，车间每天均是最高负荷，新风使用 率不超过3 。不考虑设备折旧，资金投入的收 益率等
7、情况。 水蓄冷选用冷冻部分设备的总电输入功率为 5 1 3K W 。 3 1 实际供冷时间 3 9 6 我们知道，实际的每日冷负荷是不均匀的，可 用新风的时间也是不确定的。我们参照晋江 2 0 0 8 年整个夏天的室外空气参数资料统计得出 可供负荷计算的数据。 典型的一日新风焙值如图3 所示。 9 6 8 5 7 5 7 0 薯6 5 誊6 0 5 5 5 0 新风焓值变化 t、I ， 、N Ny - - k 二二 1 y l35791 11 31 51 7 1 92 I 时阃h l = 室! ! 堑垦= ：旦垦：堡墨皇I 霹3 一日新风焓值变化 图3 中，回风焓值为7 6 5k J k gd
8、 r ya i r ， 送风点焓值为6 4 6k J k gd r ya i r 。 假设E l 为回风焓值，E 2 为新风焓值，E 3 为 送风状态点焓值，Q 为风量，T 为时间周期，那么： 负荷率= 黼器 通过统计室外新风资料得到表1 负荷率数 据，统计时间为2 0 0 8 年5 月2 0 日到9 月2 0 日， 以1 2 0 天算。 表1 负荷率统计数据 负荷率 1 0 07 55 02 5O合计 分布时问天 6 71 971 61 11 2 0 需要冷量k W “ 1 5 4 11 1 5 67 7 13 8 50 由表l 可以看出：以每天全部2 4h 开机计 算，采用水蓄冷系统，若供
9、冷期为1 2 0 天，则有6 7 天可以停机8h ，1 9 天可以停机1 2h ，7 天可以停 机1 6h ，1 6 天可以停机2 0h ，1 1 天可以不用开机。 采用常规运行时间见表2 。 表2 采用常规运行时间 负荷率 1 0 07 55 02 50 合计 分布时间天 6 71 971 6l l1 2 0 每天运行时间h2 4 1 81 260 高电价时问h 5 3 61 5 23 54 807 7 1 中电价时问h 5 3 61 5 24 94 8O7 9 2 低电价时闯h 5 3 63 81 4OO5 8 8 生产管理与节能 采用水蓄冷运行时间见表3 。 负荷影 1 0 07 5 5
10、 02 5O 合计 分布时同天 6 71 971 61 l1 2 0 每天运行时间h 1 61 284O 高电价时间h 中电价时问h 5 3 67 6 6 1 2 低电价时间h 5 3 61 5 25 66 4O8 0 8 3 2 耗能情况 根据实际运行的时间。常规和水蓄冷的电费 如下： ( 1 ) 常规 ( - 7 7 1X0 8 0 7 + 7 9 2X o 5 3 8 + 5 8 8X 0 2 6 9 ) X5 1 3 0 8 5 = 5 2 6 0 7 9 ( 元) ( 2 ) 水蓄冷 ( 6 1 2X0 5 3 8 + 8 0 8 X0 2 6 9 ) X5 1 3X 0 8 5 皇
11、2 3 8 3 4 8 ( 元) 两者相差：5 2 6 0 7 9 2 3 8 3 4 8 = 2 8 7 7 3 1 ( 元) 实际上用水蓄冷每年可节约2 8 8 万元。 4 结束语 ( 1 ) 蓄冷空调充分利用夜间的低价电可节 省运行费用。同时蓄冷空调系数的制冷机装机容 量可小于一般空调系数，风机与水泵的容量也减 小，可节省设备投人和运行费用，对已有制冷机设 备的见效快。 ( 2 ) 蓄冷空调系数在充分冷循环过程中，制 冷机组处于满负荷运行状态，主机的运行效率高， 夜间的环境温度冷凝下降，可提高制冷机的冷量 和制冷系数，避免了制冷机组容量过大和过小出 现的不利状况。 ( 3 ) 较低的冷冻水温度不仅有效地降低空气 中的水蒸气含量，同时还可以有限地加大送风温 差。减少送风量。 3 9 7
