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1、深圳市紫麓科技有限公司 深圳市紫麓科技公司动态冰蓄冷方案及设备变频方案本方案技术采用 国家863计划重点项目技术 国家自然科学基金资助项目技术 广东省科技厅科技计划项目技术目 录摘 要3一、项目概况41.1设计内容41.2设计依据41.3电价政策5二、运行策略分析5三、负荷热平衡分析7四、蓄冷空调系统设计方案84.1系统冷负荷分布84.2蓄冷容量及蓄冷水槽容积84.3变频改造部分的造价84.4投资对照9五、运行经济性分析95.1深圳市电力现状95.2深圳市蓄冰空调节能政策105.3经济性分析105.4动态冰蓄冷系统改造投资概算115.5结论13六、合同能源管理（EMC）介绍146.1合同能管理
2、(EMC)的定义146.2合同能源管理（EMC）的市场化运作特点146.3本公司提供的合同能管理(EMC)业务程序156.4合同能管理(EMC)业务的实施步骤15七、动态冰蓄冷系统介绍167.1动态冰蓄冷系统简介167.2蓄冷介质及性能说明177.3蓄冷系统的种类197.4蓄冷系统发展历程197.5动态冰蓄冷系统主要特点介绍20八、变频调速技术介绍238.1变频调速方法238.2变频调速节能的原理24摘 要本方案的技术概况(1) 夏季设计日尖峰负荷约为65 RT（229KW），夜间也有负荷，设计日全天总负荷约为1430RTh（5029KW.h）。(2) 深圳市现时实行的峰谷分时电价政策如下表所
3、示：本项目的峰谷分时电价单位：(元/kWh)电 力 时 段 分 类实 施 时 段电 价峰 段09:00-11:3014:00-16:3019:00-21:001.0844平 段07:00-09:0011:30-14:0016:30-19:0021:00-23:000.7044谷 段23:00-07:000.36940.2884（蓄冷系统电价）(3) 本项目采用冰蓄冷蓄冷、变频联合节能系统设计。 冰浆蓄冷系统设计：u 原理： 冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间，利用低价(0.2884元/度)电制冰蓄冷将冷量储存起来，白天用电高峰时溶水，与冷冻机组共同供冷，而在白天空调高峰负荷时，将所蓄冰冷量释放满
4、足空调高峰负荷需要的冷量。u 本系统设计： 新购一台127RT双工况主机，同时新建蓄冷槽(有效容积55立方)，在夜间电力低谷时段运行8小时，并通过制冰机组制取冰浆来蓄冷，总蓄冷量为762RT.H(2680kWh)。 变频系统设计：本方案的变频部分涉及空压机和光盘注塑机。u 设计原理：空压机变频设计原理：通过调整空压机转速，来调节气体流量和气压，使空压机的输出功率与实际流量需求成正比，保持空压机高效工作，使电能转换效率大幅提高，并且可提高电机的功率因素以及减少无功损耗，从而大幅节省用电量达50%左右。注塑机变频设计原理：基于高性能矢量控制技术的变频器，通过调节注塑机油泵电机的转速，使注塑机的供油
5、量达到充分满足注塑机在合模、开模、射胶、保压、冷却等阶段所需要的压力和流量的同时，将油泵电机的输出功率控制在最优水平，从而在保证产量和效率的同时，大幅节省注塑机的用电达40%以上。(4) 蓄冷空调系统根据用冷需要可实现以下三种智能优化控制运行模式： 蓄冷主机满负荷制冷并蓄冷，其余主机直接供冷运行（夜间谷段）； 蓄冷槽单独融冰释冷运行，主机、冷却泵、冷却塔停止运行； 主机和蓄冷槽联合供冷运行。(5) 蓄冷系统增加的主要设备有冰浆生成机组、低温溶液泵、蓄冷水槽、板式换热器、蓄冷控制系统（硬件和软件）等。项目经济性本项目经济性分析总表运行费用（万元）改造主要设备投资（万元）投资静态回收期（年）现有空
6、调系统蓄冷系统运行费用节省81.3028.4152.891882.93注塑机和空压机未改造前耗电注塑机和空压机改造后耗电运行费用节省38.5921.2317.3618注：详细经济分析参见内页说明部分项目投资方式本系统可选择以下两种投资方式：（1） 工程付款（贷款）方式:l 预付款+进度款+尾款（深圳市政府补贴贷款利息2年）（2） 合同能源管理（EMC）方式:l 业主部份投资或无需业主投资，节省的电费按双方约定年限分成，如：厂方20%，投资方80%，分成年限8年，8年后设备归厂方。一、项目概况项目名称：深圳市紫麓科技有限公司中央空调系统节能改造项目1.1设计内容根据本公司的原始资料及深圳地区的气
7、象资料，深圳地区的空调季节较长，本公司一年十二个月都有空调负荷，其中五月份到十一月份之间空调负荷较大，空调负荷基本上都在达到尖峰负荷或尖峰负荷的百分之九十五左右，十二月份到四月份的空调负荷基本上都在尖峰负荷的百分之八十或尖峰负荷的百分之八十五左右。本节能系统白天峰值电费时段的负荷都由融冰释冷来满足，主机不需要运行，原来空调机组只在节能系统供冷不足时开机供冷，充分利用深圳地区的电价政策节约运行费用。充分利用对蓄冰的优惠电价政策，降低用户的运行费用。并根据本公司的原始资料数据和本地的实际情况设计蓄冰方案并作经济分析。(1) 本项目功能主要用于生产车间，按舒适性空调要求设计。设计中空调系统的夏季设计
8、日尖峰负荷约为65RT，全年绝大多数时间需供冷，24小时均有负荷。(2) 需新建一个蓄冰水池的容积约为55 m3。1.2设计依据本方案设计依据如下： 本公司原始的设计资料 高层民用建筑设计防火规范 (GB 50045-95)（2005年版） 采暖通风与空气调节设计规范 (GB 50019-2003) 蓄冷空调工程技术规程 (JGJ 158-2008) 建筑给水排水和采暖工程施工质量验收规范(GB 50242-2002) 通风与空调工程施工质量验收规范(GB 50242002)1.3电价政策深圳市现时实行的峰谷分时电价政策如下表所示：单位：(元/kWh)电 力 时 段 分 类实 施 时 段电 价
9、峰 段09:00-11:3014:00-16:3019:00-21:001.0844平 段07:00-09:0011:30-14:0016:30-19:0021:00-23:000.7044谷 段23:00-07:000.36940.2884（蓄冷系统电价）二、运行策略分析全量蓄冷策略 将整个高峰期的空调负荷转移至非高峰期的运行策略。冷水机组仅在非高峰期（低谷段和平段）全负荷运行，制得系统全天电力高峰时段所需要的全部供冷量；空调机组在白天用电高峰期时不运行，冷负荷所需冷量完全由储存的蓄冷量供应，此时段仅有一些附属的输送设备使用高峰电。 分量蓄冷策略 仅将高峰期的部分空调负荷转移至非高峰期的运行
10、策略。高峰期的冷负荷部分由蓄冷系统满足，不足部分由冷水机组实时运行直接提供冷量。不同蓄冷策略的优劣性比较全量蓄冷策略分量蓄冷策略优 点缺 点优 点缺 点a、全部转移高峰期用电量。b、运行电费成本低。A、蓄冷槽和主机的容量较大。b、蓄冷槽的占地面积较大。c、初投资高。a、蓄冷槽和主机的容量较小。b、蓄冷槽的占地面积较小。c、初投资小。a、部分转移高峰期用电量。b、运行费用较全量蓄冷高。本方案采用节省量最大的全量蓄冷策略。自控系统的设计策略自动控制系统设计的成功与否，及是否有合理的实用性，将直接影响到冰蓄冷空调系统的运行及经济性效益。本系统设计采用DDC智能化控制系统，自动根据全天逐时冷负荷，计算
11、出第二天的总冷量需求，制定主机和蓄冰设备的逐时负荷分配（运行控制）情况，控制主机启停、各台水泵的启停和运行频率等，最大限度地发挥蓄冰设备融冰供冷量，以达到节约电费的目的。设计对整个系统的运转模式、时间切换、各点的温度及阀件等监测、机组故障的报警、机器的自动启动、水泵的运行频率等均能实现自动化控制。运转模式：蓄冷模式、蓄冷池单独供冷模式、主机与蓄冷槽联合放冷模式。时间切换：根据负荷的情况按预先编好的程序能在不同的时间段自动切换运转模式，进行移峰填谷。监测：对蓄冷水池的进出水温度、冷水主机的进出水的温度等进行监测，对各电动调节阀的开启情况、对各机器的运转情况等进行监测。报警：当系统中某机器设备出现
12、故障时，DDC系统均会进行故障报警。机器的启动：系统中各设备可以选择手动启动模式，亦可选择自动模式，当系统为自动模式时，DDC根据程序及各点的温度情况对相关机器进行开关控制，可实现无人操作；当DDC检修或是重新编程时，可选择手动控制，选择开启相关机器。本项目的运行策略本项目蓄冷系统运行策略是：夜间电价低谷时段，一台水冷螺杆冷水机组制冷，通过制冰机组制取冰浆将冷量蓄积在蓄冰槽中，另外一台离心机组制取4度低温冷水将冷量直接蓄积在水池中，晚间的建筑负荷由其他主机负责。夏季白天电力高峰时段，由原来的空调机组直接供冷和蓄冷槽放冷联合提供，以蓄冷部份放冷优先，不足部分由原空调机组补充。若蓄冷槽在高峰时段放
13、冷后，仍有剩余，则蓄冷槽在电力平段放冷，保证冷量充分利用。三、负荷热平衡分析在100%热平衡图如下：100%负荷热平衡图75%负荷热平衡图四、蓄冷空调系统设计方案4.1系统冷负荷分布根据本公司原始的设计资料，采用逐时冷负荷系数法对空调系统的冷负荷进行分析，获得该系统的夏季设计日逐时冷负荷，如图1所示。空调设计日逐时负荷图（注：11:00-12:00和16:00-17:00各有30分钟为电力峰段和电力平段）4.2蓄冷容量及蓄冷水槽容积由上述负荷分析可知，空调系统夏季设计日的全天设计总负荷约为1430RTh（5029KW.h）,在电力高峰时段的累计负荷约为455RTh（1600KW.h）。对于动态
14、冰蓄冷系统，根据已有的127RT水冷螺杆冷水机组蓄冷8小时来计算，蓄冷槽的有效容积需要55立方，蓄冷量为762RTH。 动态冰蓄冷的总蓄冷量为762RTH，在夏季可转移高峰冷负荷的一半，其他季节可实现完全由蓄冷量单独满足峰期负荷，或者峰期电价时段和平期电价时段的总冷负荷。4.3变频改造部分1、空压机功率为22kw，2台一用一备，本方案计划安装一台空压机专用的变频节能柜，按照工厂生产要求准确控制空压机的流量和气压。2、注塑机油泵电机功率为15kw，共4台，本方案计划安装4台高性能力矩矢量型控制变频器，准确控制注塑机各种工况的油压和供油量。3、空压机和注塑机变频改造后，每年可节省电费约17.36万元。4.4投资对照 根据以上方案分析，进行动态冰蓄冷系统技术改造后，系统运行电费计算为28.41万元/年，年节约电费52.89万元，年节省率达65.1，空压机和注塑机变频改造后，每年可节省电费17.36万元，两项相加每年可节省电费达70.25万元。20年所带来的经济效益达1405万元。蓄冷系统初投资增加费用为188万元，变频部分投资约18万元。两项共增加投资206
