湖北水蓄冷空调设计（很多人不会设计水蓄冷空调）

该项目有２栋粮食储藏仓库，每栋仓库的建筑积为8571ｍ２，建筑高度为29.2ｍ；地上４层，2～４层储藏大米；每层２个米仓，每个米仓的面积为900ｍ２，高为７ｍ。

根据建筑布局的特点和使用功能，该仓库采用低温储粮的方案。仓库建筑外墙使用内保温，增加额外的隔汽层；考虑夏季大米需出仓加温，墙在两侧均加装聚苯乙烯保温材料各20 ｍｍ；1～３层顶板加装聚苯乙烯保温材料30ｍｍ；仓库体内保温采用钢丝网架聚苯复合板构造形式。

该方案设计了大温差水蓄冷＋冷却水供热＋回收空调系统，与常规电制冷空调系统相比，只加了蓄冷水池，无换热器，冷水机组可采用常规水机组，初投资增加较少；蓄冷水池为高位水池，水位高于最高末端用户高度，无需膨胀水箱；控简单。目前土建已施工完成，但业主暂停该项目展。

（1）室内设计参数

综合考虑空调系统运行的经济性和大米的储安全，以仓库室内空气温度18℃、相对湿度70％来设计粮食储藏库。

（2）空调负荷计算

米仓的换气次数定为每天３次，大米的发热量为0.37Ｗ／ｔ，照明灯具的发热量为10Ｗ／ｍ２，灯具启时间为08：00—17：00。入仓大米按500ｔ（当完成入仓）计算，入仓后３ｄ内从３０℃冷却到１８℃。入仓大米的总需冷量为8400ＭＪ，入仓大米冷负荷为32ｋＷ（根据工艺提资，大米储藏时间１个月至数月不等）

1）冷负荷计算

设计日仓库的逐时冷负荷如表１所示。设计荷为205ｋＷ，全年空调冷负荷累计为65.5万Ｗ·ｈ。

2）热负荷计算

为了保证大米在运输过程表面不结露，大米需被加热到28℃左右。米仓的容积利用系数为0.7，单位面积堆叠大米量为４ｔ／ｍ２。假设在加热程中，仓内温度为28 ℃，加热时间为10ｄ，加热束后，仓内大米从设计的准低温储藏温度18 ℃加热到28 ℃。树上鸟教育暖通设计在线教学杜老师。

加热量包括邻室传热量、空气加热量、大米加热量。由于各个米仓的相对位置不同，邻室传热量大的米仓位于３层，其邻室传热包括３层相邻米传热、２ 层相邻米仓与 ４ 层相邻米仓传热。因此，邻室传热按３层米仓计算。

经计算，邻室传热量为8.1ＧＪ，外墙得热量为0.77ＧＪ，空气加热量为0.023ＧＪ，大米加热量为38ＧＪ，总加热量为45ＧＪ。按照每天运行18ｈ计，则热负荷为70ｋＷ。

该空调系统由带热回收的大温差冷水机组、冷塔、蓄冷水泵、释冷水泵、供热水泵、冷却水泵、热收水泵、蓄冷水池、蓄热水罐、双盘管空调末端、动阀门等组成，如图１所示。

冷水设计供／回水温度为4 ℃／12 ℃，热回收水设计供／回水温度为60 ℃／20 ℃，冷却水设计／回水温度为32℃／37℃；蓄冷水池低位进出4℃冷水，高位进出12℃冷水；蓄热水罐低位进出20℃热水，高位进出60℃热水；热回收系统将热水储存在蓄热水罐中，当用热时，供60℃热水，同补充自来水冷水。

（1）控制方案

通过控制各阀门的开关，该空调系统方案可以成如下过程：１）蓄冷。Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６ 打开，其他阀门关，此时冷水机组用于蓄冷。２）放冷。Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６ 打开，其他阀门关，此时蓄冷水池用于放冷，４ ℃冷水从水池底部出，进入空调末端，换热后变成１２ ℃冷水，从水顶部回流至蓄冷水池，实现放冷。３）仅冷水机组供冷。阀门Ｖ５，Ｖ６关闭，其他门打开，此时由冷水机组向末端用户供冷。４）冷水机组同时蓄冷和供冷。Ｖ１～Ｖ６阀门均打开，此时冷水机组一部分冷水进入蓄冷水池，一部进入用户末端，实现同时供冷及蓄冷。５）冷却水供热。当冷水机组运行时，开启供水泵，即可以实现供热。

（2）主要设备选型

根据空调系统冷负荷计算，设计冷负荷为205ｋＷ，设计日总空调冷负荷为4735ｋＷ·ｈ，电价非谷段总冷负荷为3137ｋＷ·ｈ。按照全负荷蓄模式，电价非低谷段冷水机组不运行，此时所需量 由 蓄 冷 水 池 提 供，故设计蓄冷量为3137ｋＷ·ｈ／ｄ。设计日冷水机组蓄冷时间为8ｈ，在该时间段内全部蓄冷完毕，故蓄冷冷水机组容量为92ｋＷ。此外，由于在该时间段内仍有空调冷负，根据负荷计算，该时间段内最大负荷为205ｋＷ，故空调总冷负荷为597ｋＷ。考虑冷量损失，水机组冷负荷取650ｋＷ。

各主要设备选型如表２所示。

（1）负荷率100％

根据机组设备选型及空调冷负荷情况，负荷率100％情况下的运行策略见图２。00：00—06：00冷水机组蓄冷＋供冷，07：00主机部分供冷，08：00—23：00蓄冷水池供冷。全天负荷为4735Ｗ·ｈ，蓄／放冷量为3137ｋＷ·ｈ。

（2）负荷率75％

负荷率75％工况下的运行策略见图３。00：00—04：00冷水机组蓄冷＋供冷，05：00—07：00主机部分供冷，08：00—23：00蓄冷水池放3负荷率75％时水蓄冷空调系统运行策略。日蓄／放冷量为2353ｋＷ·ｈ。全天负荷为551.25ｋＷ·ｈ。

（3）负荷率50％

负荷率50％工况下的运行策略见图４。00：00—０2：00冷水机组蓄冷＋供冷，03：00—07：00主机部分供冷，08：00—23：00蓄冷水池供。日蓄／放冷量为1569ｋＷ·ｈ。全天负荷为368ｋＷ·ｈ。

（4）负荷率25％

负荷率25％工况下的运行策略见图５。00：00—01：00冷水机组蓄冷＋供冷，02：00— 23：00蓄冷水池供冷。日蓄／放冷量为１０８２ｋＷ·h。

（5）冷却水供热和空调主机热回收

冷却水供热模式为：当大米需要出仓时，由冷水系统供37℃热水至出仓米仓，回水温度为29℃，设计工况按照满仓出货。

热回收模式为：通过显热回收，制取60℃的热水，回收量为设计日制冷量的10％，制取的热水可直接作为生活热水，每天制取的设计热水量为10.2ｍ３。

采用大温差水蓄冷＋冷却水供热＋热回收空系统方案，既可实现用于大米储藏的空调供冷和于大米储藏加热的冷却水供热，又可提供员工生热水，实现了电力移峰填谷和能源的综合利用，降低系统运行费用；同时相比冰蓄冷系统，初资较低，具有良好的节能性和经济效益。

免责声明：本文章作者 付长城 谭海阳，转载内容仅作学习交流之用，所述观点不代表本号立场。其版权归属原作者，如有侵权，联系本号删除