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      《蓄能空調工程技術標準》JGJ 158-2018

      1023

      1總 則

      1 總則


      1.0.1 為使蓄能空調系統在設計、施工、調試、檢測、驗收及運行管理,做到安全可靠、經濟適用、技術先進,確保工程質量,制定本標準。

      1.0.2 本標準適用于新建、擴建和改建的工業與民用建筑蓄能空調系統的設計、施工、調試、檢測、驗收及運行管理。

      1.0.3 蓄能空調系統的設計、施工、調試、檢測、驗收及運行管理,除應符合本標準外,尚應符合國家現行有關標準的規定。

      2術 語

      2 術語


      2.0.1 蓄能空調系統 thermal storage air-conditioning system

          將冷量或熱量以顯熱或潛熱的形式儲存在某種介質中,并在需要時釋放出冷量或熱量的空調系統。其中,儲存、釋放冷量的系統稱為蓄冷空調系統;儲存、釋放熱量的系統稱為蓄熱空調系統。

      2.0.2 載冷劑 coolant

          在蓄冷系統中,用以傳遞冷量的中間介質。


      2.0.3 蓄能介質 thermal storage medium

          在蓄能空調系統中,以顯熱、潛熱形式儲存冷量或熱量的介質。

      2.0.4 蓄能方式 the manner of thermal storage

          蓄存冷量或熱量的方式。蓄冷方式主要包括水蓄冷、冰盤管型蓄冰(內融冰、外融冰)、封裝式(冰球、冰板式)蓄冰、冰片滑落式蓄冰、冰晶式蓄冰等;蓄熱方式包括水蓄熱、相變材料蓄熱等。

      2.0.5 蓄能裝置 thermal storage device

          由蓄能設備(如蓄冰槽、蓄冰罐、蓄水槽等)及附屬閥門、配管、傳感器等相關附件組成的蓄存冷量或熱量的裝置。

      2.0.6 水蓄能系統 water thermal storage system

          利用水的顯熱蓄存冷量或熱量的蓄能空調系統。

      2.0.7 冰蓄冷系統 ice thermal storage system

          通過制冰方式,主要以冰的相變潛熱蓄存冷量的空調系統。

      2.0.8 盤管式蓄冰系統 ice-on-coil system

          將金屬、塑料或復合材料盤管浸沒在充滿水的蓄冰槽內,通過載冷劑在盤管內流動使盤管外表面結冰以蓄存冷量的冰蓄冷系統。因融冰方式不同分為外融冰和內融冰。

      2.0.9 封裝式蓄冰系統 encapsulated ice system

          將封裝蓄冷介質(通常為水)的蓄冷容器密集地放置在蓄冰裝置中,由低溫載冷劑流經蓄冰裝置,使蓄冷容器內的蓄冷介質結冰來蓄存冷量的冰蓄冷系統,封裝式蓄冰系統又稱為冰球、冰板式蓄冰系統。

      2.0.10 冰片滑落式蓄冰系統 ice harvesting system

          在制冷機的板式蒸發器表面上利用周期性凍冰、融冰過程,將不斷凍結的薄冰片滑落至蓄冰槽內蓄存冷量的蓄冷系統,冰片滑落式蓄冰系統又稱為收冰式、片冰式蓄冰系統。

      2.0.11 冰晶式蓄冷系統 ice crystals (slurry) system

          將載冷劑冷卻至0℃以下,產生細小而均勻的冰晶,并進入蓄冷槽內蓄存冷量的蓄冷系統。

      2.0.12 蓄能-釋能周期 period of charge and discharge

          蓄能空調系統完成一個蓄能-釋能循環所需的運行時間。

      2.0.13 蓄能率(SR) storage ratio

          一個蓄能-釋能周期內蓄能裝置提供的能量與此周期內系統累計負荷之比。

      2.0.14 雙工況制冷機 refrigerating unit with dual duty

          在空調工況和制冰工況下均能穩定運行的制冷機。

      2.0.15 基載負荷 base load

          在蓄能-釋能周期內較為恒定部分的空調負荷。

      2.0.16 基載制冷機 refrigerating unit for base load

          為滿足基載負荷需求而設置的制冷機。

      2.0.17 蓄冷(熱)溫度 charge temperature

          蓄冷(熱)工況時,進入蓄能裝置的介質溫度稱為蓄冷(熱)溫度。

      2.0.18 釋冷(熱)溫度 discharge temperature

          釋冷(熱)工況時,蓄能裝置的供冷(熱)溫度稱為釋冷(熱)溫度。

      2.0.19 蓄冷速率 instantaneous storage capacity

          蓄冷工況時,蓄冷裝置單位時間蓄冷量的大小。

      2.0.20 釋冷速率 instantaneous discharge capacity

          釋冷工況時,蓄冷裝置單位時間釋冷量的大小。

      2.0.21 分時電價 time-of-use electricity price

          把每天分為峰、平、谷等不同時段,并按不同電價收取不同時段電費的電力收費政策。也稱為峰谷電價。

      2.0.22 電負荷削減量 electrical load cut

          采用蓄能系統后空調系統設計電負荷下降的數值。

      2.0.23 移峰電量 peak electricity shift

          在一定時間內,蓄能空調系統轉移電力高峰或平峰時段的用電量。

      2.0.24 低溫送風 cold air distribution

          送風溫度不高于10℃的空調送風方式。

      2.0.25 運行模式 operating mode

          蓄能空調系統某種階段性的運行狀態,如冰蓄冷系統中的制冰模式、蓄冰裝置單獨供冷模式、蓄冰裝置與主機聯合供冷模式等。

      2.0.26 控制策略 conlrol strategy

          控制和設定制冷機、鍋爐、熱泵、水泵等設備或閥門的運行狀態,以實現某種運行模式或控制目標的方法。

      3設 計

      3.1 一般規定

      3.1 一般規定


          3.1.1 在設計蓄能空調系統前,應對建筑物的空調負荷特性、系統運行時間和運行特點進行分析,并應調查當地電力供應條件和分時電價情況。

          3.1.2 以電力制冷的空調工程,當符合下列條件之一,且經技術經濟分析合理時,宜采用蓄冷空調系統:

              1 執行分時電價,且空調冷負荷峰值的發生時刻與電力峰值的發生時刻接近、電網低谷時段的冷負荷較小的空凋工程;

              2 空調峰谷負荷相差懸殊且峰值負荷出現時段較短,采用常規空調系統時裝機容量過大,且大部分時間處于低負荷下運行的空調工程;

              3 電力容量或電力供應受到限制,采用蓄冷系統才能滿足負荷要求的空調工程;

              4 執行分時電價,且需要較低的冷水供水溫度時;

              5 要求部分時段有備用冷量,或有應急冷源需求的場所。

          3.1.3 當符合下列條件之一,并經技術經濟比較合理時,宜采用蓄熱系統:

              1 執行分時電價,且供暖熱源采用電力驅動的熱泵時;

              2 供暖熱源采用太陽能時;

              3 采用余熱供暖,且余熱供應與供暖負荷需求時段不匹配時。

          3.1.4 當符合下列條件之一,并經技術經濟比較合理時,可采用以電鍋爐或電加熱裝置為供暖熱源的蓄熱系統:

              1 電力供應充足,且電力需求側管理鼓勵用電時;

              2 以供冷為主、供暖負荷小,無法采用電動熱泵或其他形式的供暖熱源,且電熱鍋爐或電加熱裝置僅在電力低谷時段啟用時;

              3 利用可再生能源發電,且其發電量滿足自身電加熱用電量需求時。

          3.1.5 蓄能空調系統設計應包括下列內容:

              1 確定蓄能-釋能周期,進行設計蓄能-釋能周期的空調逐時負荷計算;

              2 確定蓄能介質、蓄能方式、蓄能率和蓄冷(熱)量;

              3 確定蓄能-釋能周期內的逐時運行模式和負荷分配;

              4 確定系統流程,進行冷、熱源設備和蓄能裝置的容量計算和相關設計;

              5 其他輔助設備的形式、容量和相關設計。

          3.1.6 當以節省運行費用為主要目標而采用蓄能空調系統時,應進行技術經濟比較分析,相對于常規系統的增量投資,靜態回收期宜小于5年。當進行技術經濟分析時,應對電負荷削減量進行計算,并應計入其對初投資的影響。

          3.1.7 在設計階段,應根據經濟技術分析和逐時冷熱負荷,確定設計蓄能-釋能周期內系統的逐時運行模式和負荷分配,并宜確定不同部分負荷率下典型蓄能-釋能周期的系統運行模式和負荷分配。

          3.1.8 蓄能空調系統的設計蓄能率應根據蓄能-釋能周期內冷(熱)負荷曲線、電網峰谷時段及電價和其他經濟技術指標,經最優化計算或方案比選后確定。

          3.1.9 當進行蓄能空調系統設計時,宜進行全年逐時負荷計算和能耗分析。對空調面積超過80000m2,且蓄能量超過28000kWh的采用蓄能空調系統的項目,應采用動態負荷模擬計算軟件進行全年逐時負荷計算,并應結合分時電價和蓄能-釋能周期進行能耗和運行費用分析,及全年移峰電量計算。

          3.1.10 蓄冷空凋系統應利用較低的供冷溫度,不應低溫蓄冷高溫利用。

          3.1.11 當建筑物改擴建增設蓄能空調系統時,應根據設備荷載對放置部位的結構承載力進行校核。

          3.1.12 具有蓄熱功能的水池,嚴禁與消防水池合用。

      3.2 負荷計算

      3.2 負荷計算


          3.2.1 當進行蓄能空調系統設計時,應對設計蓄能-釋能周期內的空調冷熱負荷進行逐時計算。蓄能-釋能周期應根據空調負荷的特點、電網峰谷時段等因素經過技術經濟比較確定。

          3.2.2 蓄冷系統冷負荷計算方法應符合現行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736的相關規定,并應計算蓄冷-釋冷周期內的逐時負荷。

          3.2.3 蓄熱系統設計熱負荷的計算應符合現行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736的相關規定。設計蓄熱-釋熱周期內的逐時熱負荷應按下列方法之一計算:

              1 應按設計熱負荷的穩態方法進行計算,供暖和空調的室外逐時計算溫度應按本標準附錄A執行;

              2 應采用動態負荷模擬計算軟件進行計算,并應采用室外平均溫度與室外計算溫度相近時間段的逐時負荷計算結果。

          3.2.4 當進行蓄冷-釋冷周期的逐時負荷平衡計算時,應計入蓄冷裝置、冷水管路和其他設備的得熱量,及轉化為空凋系統得熱的水泵發熱量。

          3.2.5 當進行間歇運行的蓄冷空調系統負荷計算時,應計入空調停機時段累計得熱量所形成的附加冷負荷。

          3.2.6 當進行間歇運行的蓄熱空調系統負荷計算時,應根據停機時間、預熱時間和保證率等因素,計入停機時段累計耗熱量所形成的附加熱負荷。

          3.2.7 對改、擴建工程,蓄能空調負荷宜采用實測和計算相結合的方法計算。

      3.3 蓄冷系統

      3.3 蓄冷系統


          3.3.1 制冷機、蓄冷裝置的容量應按下列規定確定:

              1 制冷機容量應在設計蓄冷時段內完成預定蓄冷量,并應在空調工況運行時段內滿足空調制冷要求;

              2 蓄冷裝置容量應按所需要的釋冷量與蓄冷裝置損耗的冷量之和確定;

              3 冰蓄冷空調系統的雙工況制冷機應能滿足空調和制冰兩種工況的制冷量要求;

              4 基載制冷機容量應滿足蓄冷時段內空調系統基載負荷的要求。

          3.3.2 當采用冰蓄冷系統時,設計蓄冷-釋冷周期中的蓄冷時段仍需要供冷且符合下列情況之一時,宜配置基載機組:

              1 基載冷負荷超過制冷主機單臺空調工況制冷量的20%時;

              2 基載冷負荷超過350kW時;

              3 基載負荷下的空調總冷量超過設計蓄冰冷量的10%時。

          3.3.3 冷源系統設計時應校核不同運行模式下蓄冷裝置與制冷機的進出水溫度。蓄冷時,蓄冷時段內應儲存充足的冷量;釋冷時應輸出足夠的冷量,且釋冷速率應能滿足空調系統的用冷需求。

          3.3.4 除動態制冰機組外,雙工況制冷機組性能系數(COP)和制冰工況制冷量變化率(Cf)不應小于表3.3.4-1規定。雙工況冷水機組空調與制冰工況參數應符合表3.3.4-2規定。

       3.3.5 當選配蓄冰系統的載冷劑循環泵時,應計算載冷劑循環泵耗電輸冷比(ECR),并應標注在施工圖設計說明中。蓄冰系統的載冷劑循環泵耗電輸冷比應按下式計算:

      式中:ECR——載冷劑循環泵的耗電輸冷比;

              N——載冷劑循環泵耗電功率(kW);

              Q——單位時間載冷劑循環泵輸送冷量(kW);

              m——單位時間每臺載冷劑循環泵流量(kg/s);

              H——每臺載冷劑循環泵對應的設計揚程(mH2O);

              ηb——每臺載冷劑循環泵對應的設計工作點效率;

              Cp——載冷劑的比熱[J/(kg·K)],根據載冷劑濃度按本標準附錄B確定;

              △T——規定的載冷劑計算供回液溫差(℃),當載冷劑循環泵按蓄冷工況選型時,取3.4;當載冷劑循環泵按釋冷工況選型且系統形式為串聯時,取8;當載冷劑循環泵按釋冷工況選型且系統形式 為并聯時,取5;

              A——與水泵流量有關的計算系數,按表3.3.5-1選取;

              B——與機房載冷劑管路、冷水機組阻力、蓄冷設備阻力以及板式換熱器阻力等有關的計算系數,根據系統流程以及各個阻力部件限值計算。計算過程中,各阻力部件限值按表3.3.5-2選取。

       

      3.3.6 當進行冷源系統設計時,宜對蓄冷-釋冷周期的蓄冷設備的蓄冷和釋冷速率進行逐時校核。

          3.3.7 制冷機組的制冷量宜根據白天和夜間的室外溫度和濕度,選用不同的冷凝器進水溫度計算。冷卻塔應根據室外計算參數選型,夜間極端工況冷卻水供水溫度應滿足夜間蓄冰工況要求。

          3.3.8 蓄冷系統在方案設計階段應重點論證系統流程,并應按下列條件進行劃分和選擇:

              1 應根據蓄冷方式和空調末端要求的進出水溫度及溫差確定制冷機與蓄冷裝置的相互關系以及位置關系;

              2 應根據冷負荷容量大小和系統運行的經濟性確定功能水泵的設置形式;

              3 應根據系統容量大小和空調末端的使用和連接特性選擇蓄冷系統與空調末端的連接方式。

          3.3.9 蓄冷空調系統的蓄冷方式應根據建筑物蓄冷周期和負荷曲線、蓄冷系統規模、蓄冷裝置的特性以及現場條件等因素,經技術經濟比較后確定;蓄冷裝置的蓄冷溫度、釋冷溫度和蓄冷速率、釋冷速率應滿足蓄冷空調系統的需求。

          3.3.10 水蓄冷(熱)系統的設計應符合下列規定:

              1 技術經濟合理時,水蓄能系統宜采用夏季蓄冷、冬季蓄熱;

              2 水蓄冷系統應增大蓄冷溫差,蓄冷溫差不宜小于7℃;

              3 水蓄冷宜采用常規制冷機組,水蓄冷溫度宜為4℃;

              4 水系統設計時,水泵揚程的削減應計入蓄能水槽水位與冷熱水輸配系統最高點相對位置關系及槽內水體高度影響,輸送泵的吸入壓頭應為正值;

              5 蓄能和釋能時,蓄能水槽的進水溫度宜穩定。

          3.3.11 當進行水蓄能系統設計時,蓄冷(熱)水槽有效容積應按下式確定:

      式中:L——水槽的有效設計容積(m3);

              Q——水槽的有效設計蓄能量(kWh);

              K——在一個蓄能-釋能周期內水槽的輸出與理論上可利用的能量之比,可取0.85~0.90;

              ρ——水的密度(kg/m3);

              c——水的比熱容[kJ/(kg·K)];

              Δt——水槽的供回水溫差(K)。

          3.3.12 水蓄冷(熱)系統設計時,水槽設置應符合下列規定:

              1 蓄冷水槽與消防水池合用時,消防用水應安全;

              2 蓄冷(熱)水槽宜與建筑物結構結合,新建建筑宜將水槽與建筑結構一體化設計、施工;

              3 蓄冷(熱)水槽深度應計入水槽中冷熱摻混熱損失,水槽深度宜加深;

              4 蓄冷(熱)水槽冷熱隔離宜采用水密度分層法,也可采用多水槽法、隔膜法或迷宮與折流法;

              5 開式蓄冷(熱)水槽應采取防止或減少環境對槽內水污染的措施,并應定時清洗水系統。

          3.3.13 水蓄冷(熱)系統設計時,布水器設計應符合下列規定:

              1 采用分層法的蓄能水槽,應設置布水器使供回水在蓄能和釋能循環中形成重力流,并應保持合理穩定的斜溫層;

              2 兼有蓄冷蓄熱的系統,布水器設計應兼顧蓄冷和蓄熱工況;

              3 蓄冷(熱)水槽內水斜溫層宜為0.3m~0.8m;

              4 上下布水器形狀應相同,布水器應對稱于槽的垂直軸和水平中心線,分配管上任意兩個對稱點處的壓力應相等;

              5 布水器形狀宜為八角形、H形或徑向圓盤形等;

              6 布水器支管上孔口尺寸與間距應使布水器沿長度方向的出水流量均勻。

          3.3.14 盤管式蓄冰系統設計應符合下列規定:

              1 當系統出水溫度為1℃~2℃時,宜選用外融冰系統;當系統出水溫度為3℃~4℃時,宜選用不完全凍結式盤管內融冰系統;

              2 外融冰蓄冰槽應采用合理的蓄冷溫度,并應防止管簇間形成冰橋,內融冰蓄冰槽應防止膨脹容積形成冰帽;

              3 空氣泵應設置除油過濾器,空氣泵的發熱量應計入蓄冰槽的冷量損失;

              4 鋼制蓄冰槽和鋼制盤管應防腐:

              5 應監控蓄冰單元的冰層厚度或蓄冰量;外融冰系統應在蓄冰設備上安裝冰厚度傳感器,傳感器宜沿蓄冰池長度依次分層布置,并應分組對應各自的載冷劑控制閥門,實現控制閥門聯動;

              6 一個蓄冷-釋冷周期內的蓄冷量殘留率不宜超過總蓄冰量的5%。

          3.3.15 封裝式蓄冰系統設計應符合下列規定:

              1 宜采用閉式蓄冰裝置,當采用開式蓄冰槽時,應防止載冷劑溢流;

              2 當封裝冰容器配置板式蓄冰裝置時,不凍液在板與板之間應通暢,板的膨脹和收縮不應產生短路循環;

              3 當配置矩形封裝冰容器時,槽內中間高度宜加裝折流板;加裝折流板的蓄冰槽,流體的進出口壓差不應過大;

              4 當配置球形封裝冰容器時,宜采用冰球隔網保護,蓄冰槽進出口應設集管或布水器。

          3.3.16 冰晶式蓄冷系統設計應符合下列規定:

              1 當單機空調工況制冷量不大于6300kW時,宜采用直接蒸發的冷水機組;當單機空調工況制冷量大于6300kW時,可采用雙工況冷水機組,應通過冰晶生成器間接冷卻制取冰晶;

              2 載冷劑介質宜采用體積濃度為3%~4%的乙烯乙二醇或丙烯乙二醇溶液;

              3 蓄冷介質宜采用低溫、大溫差、低循環量直接向空調末端供冷的方式;

              4 在設備進口應設置過濾器;

              5 當蓄冰槽出口蓄冰介質設計溫度高于4℃~5℃時,宜采用進液管布置在液面中下部的方式;當設計出水溫度低于3℃~4℃時,宜采用進液管布置在液面之上的方式。開式蓄冰槽可單獨或組合采用兩種方式;閉式蓄冰槽應采用進液管布置在液面中下部的方式。

          3.3.17 冰片滑落式蓄冰系統設計應符合下列規定:

              1 應合理設置制冰與融霜循環周期;

              2 應減少蓄冰槽內空穴形成;

              3 出水集管宜設置在槽底貼外壁;當其立管位于槽體內部時,應防止冰片劃傷管道;

              4 冷卻塔應滿足蒸發溫度較高時制冷機組的排熱量要求和蓄冰時最低出水溫度要求。

          3.3.18 蓄冷裝置與管道保冷層厚度應按下列規定計算確定:

              1 蓄冷裝置與管道保冷層厚度應按現行國家標準《設備及管道絕熱設計導則》GB/T 8175中經濟厚度和防止表面結露的保冷層厚度方法計算,并應取大值;

              2 蓄冷-釋冷周期內,蓄冷裝置的冷量損失不應超過總蓄冷量的2%。

          3.3.19 開式蓄冷槽現場制作時,可采用鋼板、混凝土或玻璃鋼,并應符合下列規定:

              1 蓄冷槽應滿足系統承壓要求,埋地蓄冷槽還應承受土壤等荷載;

              2 蓄冷槽應嚴密、無滲漏;

              3 蓄冷槽及內部件應進行抗腐蝕處理;

              4 蓄冷槽應進行槽體結構和保溫結構設計。

          3.3.20 土建蓄冷槽宜采用內保溫,其他蓄冷裝置宜采用外保溫,且不應出現冷橋。

          3.3.21 當開式系統的最高點高于蓄冷(熱)裝置的液面時,宜采用板式換熱器間接供冷(熱);當高差大于10m時,應采用板式換熱器間接供冷(熱)。當采用直接供冷(熱)方式時,管路設計應采取防止倒灌的措施。

          3.3.22 間接連接的蓄冰系統換熱器二次水側應采取下列防凍措施:

              1 載冷劑側應設置關斷閥和旁通閥;

              2 當載冷劑側溫度低于2℃時,應開啟二次側水泵。

          3.3.23 當進行冰蓄冷系統設計時,應明確載冷劑種類及其溶液的濃度,且應兼顧抑制劑、防腐劑和水所占的比例。載冷劑選擇應符合下列規定:

              1 溶液的凝固點應低于制冷機組制冰時的蒸發溫度,溶液的沸點應高于系統最高溫度;

              2 物理化學性能應穩定;

              3 應比熱大,密度小,黏度低,導熱好;

              4 應具有安全性和環境友好性;

              5 應添加防腐劑和防泡沫劑;

              6 乙烯乙二醇溶液和丙烯乙二醇溶液的物理性質應按本標準附錄B確定。

          3.3.24 載冷劑濃度宜根據制冷機組、蓄冷裝置技術性能和蓄冰系統工作溫度范圍確定。當采用乙烯乙二醇溶液作為冰蓄冷系統的載冷劑時,應選用為空調系統專業配方的工業級緩蝕性乙烯乙二醇溶液。

          3.3.25 載冷劑管路系統水力計算應根據選用的載冷劑的物理性質進行計算,其中沿程阻力可按本標準附錄C進行修正。

          3.3.26 雙工況制冷機組的制冷量和換熱器的傳熱量應根據選用的載冷劑的傳熱特性進行修正。

          3.3.27 載冷劑管路系統應設置存液箱、補液泵、膨脹箱等設備。膨脹箱(罐)宜采用閉式,溢流管應與溶液收集箱連接。載冷劑系統的膨脹量應根據蓄冷形式、載冷劑性質和定壓方式等計算確定。

          3.3.28 乙烯乙二醇的載冷劑管路系統嚴禁選用內壁鍍鋅或含鋅的管材及配件。

          3.3.29 乙烯乙二醇載冷劑管路系統中的閥門宜采用金屬硬密封,閥門與管件應具有嚴密性。

          3.3.30 載冷劑管路系統的循環泵宜采用機械密封型或屏蔽型。

          3.3.31 載冷劑循環泵性能參數應滿足不同工況要求,其流量和揚程不宜附加裕量,載冷劑循環泵宜采用變頻控制。

          3.3.32 當多臺蓄冰裝置并聯時.宜采用同程式配管;當采用異程式配管時,每個蓄冰槽進出液管宜采取流量平衡措施。

      3.4 蓄熱系統

      3.4 蓄熱系統


          3.4.1 蓄熱系統的蓄熱量應根據建筑物供暖負荷狀況、熱源類型、當地能源政策及分時電價等因素,經技術經濟比較確定。

          3.4.2 當蓄熱系統熱源采用電熱鍋爐時,應采用全負荷蓄熱方式。電熱鍋爐熱效率不應低于97%,電熱鍋爐功率應按下式計算:

      式中:N——電熱鍋爐功率(kW);

              qi——蓄熱裝置承擔的建筑物各小時熱負荷(kWh);

              n——設計蓄能-釋能周期小時數;

              n1——低谷時段時間(h);

              k——熱損失附加率,取1.05~1.10;

              η——電熱鍋爐的熱效率(%)。

          3.4.3 水蓄熱系統的設計應符合下列規定:

              1 蓄熱溫差應根據系統形式、熱源和蓄熱裝置的類型等條件,經技術經濟比較確定,宜采用較大的蓄熱溫差;

              2 常壓水蓄熱系統蓄熱溫度不應高于95℃;

              3 水蓄熱系統的設計應符合本標準第3.3.10條的規定;

              4 蓄熱裝置有效容積的確定應符合本標準第3.3.11條的規定。

          3.4.4 當采用電熱鍋爐水蓄熱方式時,蓄熱系統設計應符合下列規定:

              1 蓄熱裝置數量不宜小于2臺;

              2 系統形式宜采用電熱鍋爐位于下游的串聯方式。

          3.4.5 水蓄熱裝置設計應符合下列規定:

              1 承壓蓄熱裝置應有多重保護措施;

              2 蓄熱裝置有效蓄熱量應計入冷熱水混合、斜溫層導熱或存在死區等因素的影響,其有效蓄熱量比例不應低于90%;

              3 常壓蓄熱裝置應設置通向室外的透氣管;

              4 蓄熱裝置的設計還應符合本標準第3.3.12條、第3.3.13條和第3.3.21條的相關規定。

          3.4.6 蓄熱系統循環水泵宜采用變頻技術。高溫蓄熱系統應采取定壓等措施防止水泵入口處產生汽化。

          3.4.7 蓄熱系統的自控系統應安全、可靠、高效運行。當熱源采用電熱鍋爐時,電熱鍋爐的控制應符合下列規定:

              1 應具備超溫、超壓、短路、漏電、過流、過電壓等多種保護功能;

              2 應具備電熱元件分組投入運行和退出功能;

              3 應具備負荷自動調節功能,并應根據熱負荷變化自動調節輸入功率。

          3.4.8 當采用相變蓄熱裝置時,蓄熱介質應符合下列規定:

              1 應選擇單位質量潛熱高、密度大、比熱大、導熱好、相變過程體積變化小的蓄熱介質;

              2 蓄熱介質凝固時應無過冷現象或過冷程度很小,相變材料變形應小;

              3 蓄熱介質應具有化學穩定性好、不易發生分解、使用壽命長的特點;對構件材料應無腐蝕作用;并應無毒性、不易燃燒、無爆炸性;

              4 應選擇價格低廉、儲量豐富、制備方便的蓄熱介質。

          3.4.9 相變蓄熱裝置的工作溫度范圍、蓄熱介質的相變溫度應與蓄熱溫度、釋熱溫度相匹配。

          3.4.10 蓄熱裝置與管道的保溫層厚度應符合下列規定:

              1 蓄熱裝置與管道的保溫層厚度應按現行國家標準《設備及管道絕熱設計導則》GB/T 8175中經濟厚度的計算方法確定;

              2 蓄熱裝置的熱損失不應超過蓄熱-釋熱周期蓄熱量的5%。


      3.5 末端空調系統

      3.5 末端空調系統


          3.5.1 蓄冷空調系統宜采用大溫差供水或低溫送風空調系統。

          3.5.2 當采川風機盤管機組的低溫送風系統時,風機盤管機組應進行專項設計。且應符合現行國家標準《風機盤管機組》GB/T 19232在相應低溫工況下的性能要求。

          3.5.3 低溫送風系統的空氣處理機組,應符合現行國家標準《組合式空調機組》GB/T 14294的規定,并應滿足低溫設計工況下的性能要求。

          3.5.4 低溫送風空調系統采用送風末端裝置時應避免送風口結露。

          3.5.5 低溫送風系統的送風管道保冷層厚度應按設計送風溫度確定,保冷層應設隔汽層。送風管道的法蘭、閥門及其他連接附件應采取保溫措施,并應符合現行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣節設計規范》GB 50736的規定。

          3.5.6 低溫送風風管系統的嚴密性應符合現行國家標準《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB 50243的相關規定。

          3.5.7 低溫送風空調系統在每次啟動后應采用逐漸降低送風溫度的控制方案

      3.6 系統監測與控制

      3.6 系統監測與控制


          3.6.1 蓄能空調系統應配置自動控制系統,控制內容應符合現行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736的規定,并宜實現下列控制內容:

              1 冷熱源設備和蓄能裝置的控制;

              2 各運行模式的實現和轉換控制;

              3 根據當前的電力峰谷時段、運行季節、空調負荷率等數據,切換不同的運行模式,調整系統及設備設定值或設備優先級別,實現節約運行費用或其他控制目標;根據歷史記錄和實時監測數據對空調負荷進行預測;

              4 冷熱量和用電量的分項、分設備計量與管理,運行費用的統計計算;

              5 蓄能系統自動保護控制與報警。

          3.6.2 蓄能空調系統的檢測內容應符合現行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736的規定,采樣時間間隔應根據數據規律設定,且記錄時間間隔不宜大于15min,并宜對下列參數和設備狀態進行監測:

              1 蓄能裝置的進出口溫度和流量,瞬時蓄冷(熱)量和釋冷(熱)量;

              2 蓄能裝置儲存的剩余蓄冷(熱)量;

              3 蓄能裝置的其他狀態參數及故障報警信息;

              4 制冷機組或其他冷、熱源設備的進、出口溫度和流量,空調供回水溫度和流量;

              5 系統相關的電動閥門的閥位狀態;

              6 系統當前所處的電力峰谷時段、負荷率、運行模式等狀態信息;

              7 系統蓄冷(熱)量、供冷(熱)量的瞬時值和累計值,各設備分項能耗的瞬時值和累計值;

              8 其他應檢測的設備狀態參數。

          3.6.3 冷水機組的電機、壓縮機、蒸發器、冷凝器等內部設備的自動控制和安全保護宜由設備自帶的控制系統進行監控。蓄能監控系統應具有進行數據交換的數據總線通信接口。

          3.6.4 用于蓄能量測試的溫度、溫差、流量傳感器精度應滿足表3.6.4的要求。

      3.6.5 設計文件中應說明蓄能空調系統可實現的各種運行模式和實現各運行模式的控制動作,控制動作應適用相應運行模式下的各種負荷率和工況。

          3.6.6 冰蓄冷系統的控制系統中應設置換熱器二次側防凍保護。

          3.6.7 蓄能系統中,載冷劑循環泵宜配置變頻器,并宜符合下列規定:

              1 宜通過調試確定各設計工況對應的變頻器頻率設定值;

              2 宜按系統控制要求,根據壓差或溫度監測值和設定值,調節變頻器以改變系統流量。

          3.6.8 當蓄冷空調系統運行模式為制冷機組與蓄冷裝置聯合供冷時,宜根據系統效率、運行費用及系統流程選擇下列控制策略之一:

              1 制冷機組優先,即設定制冷機組出口溫度,使其滿負荷運行或限定制冷機制冷量運行;當空調系統的負荷超出制冷機組的制冷量時,調節蓄冷裝置的流量,實現供水溫度的恒定。

              2 蓄冷裝置優先,即設定蓄冷裝置的進、出水流量,使其滿負荷運行或限定釋冷量運行;當空調系統的負荷超出釋冷量時,按設定的出口溫度開啟并運行制冷機組,實現供水溫度的恒定。

              3 比例控制,即根據蓄冷裝置的剩余冷量和融冰率,按單位時段調節制冷機組與蓄冷裝置的投入比例。投入比例可通過調節限定制冷機組制冷量,或調節限定的蓄冷裝置釋冷量。

          3.6.9 設計文件中應對系統的運行策略進行描述,并應包括不同時間段、負荷率等條件下的運行模式選擇、設備優先級別設定以及其他控制和調節措施。

          3.6.10 蓄能-釋能周期內的運行策略應根據空調負荷和電價制定;全年運行策略應根據全年負荷、電價及運行費用變化情況進行相應調整。3.6.5 設計文件中應說明蓄能空調系統可實現的各種運行模式和實現各運行模式的控制動作,控制動作應適用相應運行模式下的各種負荷率和工況。

          3.6.6 冰蓄冷系統的控制系統中應設置換熱器二次側防凍保護。

          3.6.7 蓄能系統中,載冷劑循環泵宜配置變頻器,并宜符合下列規定:

              1 宜通過調試確定各設計工況對應的變頻器頻率設定值;

              2 宜按系統控制要求,根據壓差或溫度監測值和設定值,調節變頻器以改變系統流量。

          3.6.8 當蓄冷空調系統運行模式為制冷機組與蓄冷裝置聯合供冷時,宜根據系統效率、運行費用及系統流程選擇下列控制策略之一:

              1 制冷機組優先,即設定制冷機組出口溫度,使其滿負荷運行或限定制冷機制冷量運行;當空調系統的負荷超出制冷機組的制冷量時,調節蓄冷裝置的流量,實現供水溫度的恒定。

              2 蓄冷裝置優先,即設定蓄冷裝置的進、出水流量,使其滿負荷運行或限定釋冷量運行;當空調系統的負荷超出釋冷量時,按設定的出口溫度開啟并運行制冷機組,實現供水溫度的恒定。

              3 比例控制,即根據蓄冷裝置的剩余冷量和融冰率,按單位時段調節制冷機組與蓄冷裝置的投入比例。投入比例可通過調節限定制冷機組制冷量,或調節限定的蓄冷裝置釋冷量。

          3.6.9 設計文件中應對系統的運行策略進行描述,并應包括不同時間段、負荷率等條件下的運行模式選擇、設備優先級別設定以及其他控制和調節措施。

          3.6.10 蓄能-釋能周期內的運行策略應根據空調負荷和電價制定;全年運行策略應根據全年負荷、電價及運行費用變化情況進行相應調整。


      4施工安裝

      4.1 一般規定

      4.1 一般規定


          4.1.1 蓄能空調工程施工前應有完備的施工圖紙、技術文件、完善的施工組織設計和施工方案,并應已完成技術交底。

          4.1.2 進場材料、設備的產品合格證和技術文件應齊全,標志應清晰,外觀檢查應合格,抽樣檢測結果應合格。


      4.2 設備安裝

      4.2 設備安裝


          4.2.1 當重大設備運輸及吊裝時,應制定專項方案并采取防護措施,并應做到施工安全。

          4.2.2 冷熱源主機、蓄能設備及其他設備安裝前準備應符合下列規定:

              1 機組安裝前應進行設備基礎驗收,基礎應滿足設備承重要求,表面平整;

              2 設備到場后,建設單位、監理單位、施工單位及生產廠家應聯合進行設備開箱驗收,并應進行驗收記錄;

              3 當設備臨時存放時,應采取防潮、防磕碰等措施;制冷機組不應在高溫、低溫環境下長時間存放;

              4 安裝人員進入現場后,應按設備、電氣、給水排水等圖紙核對預留孔洞及預埋件標高與位置、設備基礎等;

              5 設備安裝應符合說明書及安裝手冊要求。

          4.2.3 蓄冷裝置安裝應符合下列規定:

              1 盤管式蓄冷設備運輸及安裝宜水平;

              2 封裝式蓄冷設備中的冰球(或冰板)裝罐時,應防止冰球(冰板)與人孔、鋼鐵件、混凝士等物體碰擊或冰球(冰板)間互棚撞擊;安裝時應防止雜物進入罐內;

              3 整裝蓄冷設備在臨時存放及運輸過程中,與設備底面接觸的地面應平整;

              4 整裝蓄冷設備的基礎應平整,傾斜度不應大于1/1000;

              5 設備安裝應采用加墊片的方式進行找平;

              6 蓄冰設備進出液管路間應設試壓和沖洗用旁路;

              7 蓄冷裝置安裝完畢應進行水壓試驗和氣密性試驗。

          4.2.4 開式蓄冰裝置現場制作時應符合下列規定:

              1 頂部應預留檢修口;

              2 槽內宜設置集水坑;

              3 排水泵可采用固定安裝或移動安裝方式;

              4 應安裝注水(液)管;最低處應設置排污管,排污管應沒閥門。

          4.2.5 閉式蓄冰槽應符合現行國家標準《壓力容器》GB 150的規定。

          4.2.6 當冰片滑落式蓄冷系統的散裝機組現場安裝時,布水器水平度誤差不應大于1/1000,蒸發板垂直誤差不應大于1/1000,各管道應按設備說明書連接。

          4.2.7 大溫差低溫供水的風機盤管,應具有按現行國家標準《風機盤管機組》GB/T 19232在相應低溫工況下逐項檢驗合格的檢驗報告。

          4.2.8 低溫送風系統的風管和風口,均應具有可證明在設計送風溫度下表面不發生結露的檢驗報告。

          4.2.9 低溫送風系統漏風量測試應按現行國家標準《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB 50243執行。

          4.2.10 載冷劑管路系統應無冷橋現象,管道支架、閥門、法蘭等絕熱施工應符合設計中對于載冷劑管路系統安裝的要求。

          4.2.11 系統投入使用前應進行清洗,清洗環節應符合下列規定:

              1 應從蓄冷槽、管路、過濾器中除去系統中的殘渣、廢料以及臟物等;應使沖洗水分段充滿管段后排放,管路鐵銹、殘渣不應進入蓄冷系統。

              2 應將清潔水注入系統,開通系統中所有閥門和管路,工頻開啟循環泵,使清潔水在整個管路系統中高速循環。

              3 添加清洗劑溶液時,清洗劑溶液應在管路系統中充分溶解和擴散,不應在系統中的任何部位沉淀;清洗時間宜為8h~24h。同時應檢查過濾器、除污器的堵塞情況;應在水路高速循環時打開系統低處的放水閥排出清洗溶液,并應避免同體廢物在系統中沉淀。

              4 系統重新充水,開始漂清循環時應確保系統清潔。當有污染物留存時應重復清洗、排放;全面清洗完成后,應注入新水漂洗循環,排出漂洗水,再注入新水,至沒有清洗液痕跡為止。

              5 系統處于清潔狀態后,應注入新水,并應對金屬表面進行鈍化處理和鍍膜。

      4.3 控制系統安裝

      4.3 控制系統安裝


          4.3.1 蓄能控制系統的安裝應根據設計文件進行控制系統深化設計,并應在系統安裝前提供深化設計圖紙。

          4.3.2 當蓄冷系統低溫液體管路控制設備安裝時,傳感器應采取防結露措施,應防止電動控制閥與傳感器、發送器、執行器進水,并應對測量電路采取隔離與絕熱措施。

      5系統的調試、檢測及驗收

      5 系統的調試、檢測及驗收

      5 系統的調試、檢測及驗收


      5.1 一般規定

          5.1.1 蓄能空調系統調試與檢測應在設備、管道、絕熱、配套電氣施工全部完成,且設備單機試運轉完成后進行。

          5.1.2 蓄能空調系統的聯合調試宜在最冷(熱)月或與設計室外參數相近的條件下進行。當系統為冷熱兼蓄時,應在冬季和夏季分別進行調試與檢測。冬季進行測試時,系統應有可靠的防凍措施。

          5.1.3 系統調試完成后應提供書面報告。


      5.2 設備調試

      5.2 設備調試


          5.2.1 蓄能空調系統調試前,應進行冷熱源主機、水泵、蓄冷(熱)裝置、換熱器、冷卻塔、末端空調系統

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