冰蓄冷空调系统运行优化控制策略探究论文_王潇滨

冰蓄冷空调系统运行优化控制策略探究论文_王潇滨

(杭州源牌科技股份有限公司 浙江省杭州市 310000)

摘要:随着社会经济的发展,各种电子高科技的投入使用,在给人们带来方便的同时,也给环境带来了非常大的污染,因此,一些节能型环保机器投入使用。冰蓄冷空调是一种典型的环保机器,通过多目标优化策略和MAT-LAB软件编程等一系列方法对冰蓄冷空调系统费用、效率等一系列问题进行控制。

关键词:冰蓄冷空调;系统运行;优化控制策略

一、冰蓄冷空调

大多数人对冰蓄冷空调的认识并不正确,且存在误解,冰蓄冷空调简单地说就是水制成冰的方式,实际上也就是对能源的一种储备,冰蓄冷空调系统构造也极其简单明了,主要靠制冷机制、冷却塔、冷冻泵、蓄冰灌、换热器等设备支撑工作,主要有冷机单供冷、蓄冷灌单供冷、冷机单蓄冰、冷机和蓄冰灌联合供冷四种运作模式,通过阀门、冷冻泵的关闭,实现能量转换,最终实现高效率、低成本的应用。

冰蓄冷空调主要适用于商场、企业、学校、办公楼、饭店等用电基本相同且持续时间较长的场所;但对于一些工作效率比较大的场所,如食品加工厂、药材厂等,冰蓄冷空调目前还不太能满足需要,因此就需要实时对冰蓄冷空调的优化和改进。

冰蓄冷空调属于节能环保型机器,这项技术已经运用多年,可以说这项技术的环保节能体系非常成熟了,除此之外,希望技术人员可以加强对冰蓄冷空调的优化,我们政府也可以大力支持环保体系、节能减排的研究,争取得到更高的应用。

二、冰蓄冷空调非线性多目标的优化

与普通的民用空调不同,冰蓄冷空调主要是依据制冷机组、蓄冷设备或两种同时工作使效率最高费用最低,因此在冰蓄冷系统中,必须设计合理地方案,并对其进行实时优化。因此,我在下文会从两个方面进行分析,即最小化运行费用和最小制冷机组能耗。

(一)冰蓄冷系统的能耗

(1)制冷机组的能耗优化

本次主要研究制冷机主机部分的负荷,制冷机组的制冷主机的耗电量在整个系统中所占的比重是最大的,也是所有工作机制中能量消耗的总和,因此,在保证系统负荷供应的条件下,要选择制冷机组PLR至关重要,PLR会使整个机制组在系统中的能量消耗最少。

(2)冷却塔的耗能分析

简单地说,冷却塔就是利用风能,将一部分冷却水蒸发的同时带走剩余的冷却水所产生的热量,在大多数应用下冷却塔多用公式表达。

(二)算法软件模块

(1)智能配冷模块

智能配冷模块包括中心调配模块和绘图控制模块,其中中心调配模块主要是对高、低时期的电量进行分析来选择不同的方案,另一方面,绘图控制模块,采用绘图的形式把标准的负荷曲线和调整后的负荷曲线绘制出来,采用均匀等比的分布规律,对其进行描绘,同时采用不同的颜色对其变化进行表述,可以较为准确的进行表达。

(三)冰蓄冷空调的运行

按照蓄冰量占冷负荷比例的不同,可分为全负荷蓄冷和部分负荷蓄冷两部分,其中,全负荷蓄冷,避开电力的高峰时期,在电力低谷时储存全部的冷负荷,这样可以最大程度的保持电力的稳定性。运行成本也相对较低。一般适用于供应时间较短的场所,其应用相对较少。另外,部分负荷蓄冷是在电力低估时期储存电量,相对于全负荷来说,其前期投入小,回收速度快的优点。

(四)冰蓄冷的串并联电路

串联相对于并联来说,具有操作流程简单,链接方便,输出入温度稳定,系统稳定,维修防护简单等优点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

三、冰蓄冷空调的分析

空调系统的运行费用相对较低,相对于常规空调来说,制冷机组的容量小,制冷机组相应的系统容量小。功能能力提高,在常规系统配上冰蓄冷设备,提高了30%~50%。空调运行速度快,可靠性高,有稳定的供应。属于环保机型,对环境污染小。相对于常规的空调,冰蓄冷空调蓄冰能力强,温差大的条件,也为冰蓄冷提供了条件。冰蓄冷空调的稳定性好,在相对稳定的条件下,避开了用电高峰,起到了平衡电网的作用。随着政府政策的支持,实行峰谷电力分时计价用电政策,极大地降低了用电费用,降低了运行费用。冰蓄冷空调有很强的应变能力,稳定性高,在出现断电等意外情况下,可以利用自备电源,作为应急设备,维持夜间空调的稳定性和制冷性,且运行所需电费极低,后期只需缴纳少量的电费,再也不需要怕浪费电而不舍得开空调了。

四、冰蓄冷空调的优化

制冷机制与蓄冰装置的优先运行,影响了冰蓄冷的运行费用、制冷效应等方面都会产生很大的影响。

(一)冷机系统的优先运行

若制冷机制优先运行,尤其制冷机组其中一个优先运行。制冷机组与蓄冰装置,优先运行的次序,直接影响着蓄冷技术的初始投资和运行费用。首先,由制冷机组提供白天空调冷负荷是冷机优先运行的概念,但有一个限制条件,制冷机组的工作能力有限,若空调系统的运行负荷超出制冷机的供冷能力,负荷不足的部分有蓄冰设备提供,冷机优先运行这种方法,可以提供良好的控制策略,使得控制变得简单,并且这种方法主要适用于在白天和黑夜之间不存在电价差异的城市电网负荷比较稳定的地区。运用这个方法,城市电网负荷从比较稳定到更加稳定。冷机优先运行是利用进一步降低,冰蓄冷空调系统的冷负荷方法,达到了节省投资费用的目的。

(二)蓄冰优先运行

蓄冰优先运行比冷机优先运行的工作步骤更为复杂,蓄冰优先运行,若想启动制冷机组进行供冷,首先应满足融冰供冷,不能用于空调系统的运行负荷的条件,由蓄冰设备进行融冰提供的蓄冰优先运行的控制较为复杂,在制冷机组的供冷量,与蓄冰槽所缺的冷量调整方面,他很难把两者调到正好相匹配,在时间分配的问题上如果不能解决好释冷量,可能就会造成总的功能能力,在某些时间段功能不足。

所以,这就要求设备管理人员更加仔细、小心地根据空调的常规负荷分布图准确预测出当日最小供冷量分布时段的冷水机组,才能更好的控制蓄冷设备的存储和释放冷量。总的来说,蓄冰优先运行的控制策略,在很大程度上减少了制冷机组的运行时间,充分合理的分配了蓄冷设备的性能,和夜间低谷时段的电力,降低了运行费用。

总结

虽然冰蓄冷空调系统的初期投资要高于常规空调系统的初期投资很多,但是他具有环保且运行费用低的优点,我们的设计人员应根据建筑物的特性,准确把握建筑物空调每个时段负荷的变化情况,设计出合理的蓄冷设备和系统配置,制定出系统运行优化控制策略,从而降低电能的消耗,使业主在短期内能通过节省电费的形式,把更多的投资收回,冰蓄冷空调系统可以充分利用电力资源,为当今能源紧缺提供了方便。

参考文献

[1]冰蓄冷辐射空调系统运行优化与能耗分析[J].梁坤峰,任岘乐,贾雪迎,王林,阮春蕾,张林泉.制冷技术.2014(06).

[2]中央空调冷却水系统节能优化控制研究[J].王日英,罗文广,吴小娜,侯鹏,刘忠华.计算机测量与控制.2014(11).

[3]多台冷水机组的负荷最优化分配策略[J].施志钢,胡松涛,李安桂.建筑科学.2007(10).

作者简介

王潇滨(1988-07-28),男,汉族,籍贯:浙江省金华市东阳市,当前职务:项目经理,当前职称:助理工程师,学历:学士学历(本科)。

论文作者:王潇滨

论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期

论文发表时间:2018/7/5

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

冰蓄冷空调系统运行优化控制策略探究论文_王潇滨
下载Doc文档

猜你喜欢