中国国家博物馆 北京市 100006
摘要：冰蓄冷系统能够满足国家博物馆空调运行过程中冷负荷客观需求，实时解决夏季电网用电不平衡作用下的实际问题，要优化设计冰蓄冷系统，在发挥具体化功能过程中具有较高的综合效益。
关键词：中国国家博物馆 冰蓄冷系统 综合效益 分析
电能“发、供、用”三者同一时间进行，传送出的电能很难存储，夜间用电量较低，极易出现浪费现象。在节能、减排等大力倡导下，我国国家博物馆已被提出更高层次要求，冰蓄冷系统优势作用鲜明，要将其合理应用到国家博物馆中，优化调整不同阶段用电负荷量的同时降低能耗率，在提高节能性过程中实现综合效益战略目标，全方位最大化提高国家博物馆应用价值。
一、中国国家博物馆冰蓄冷系统设计
国家博物馆位于北京市天安门广场的东侧，新馆与老馆建筑面积分别为157000平方米、35000平方米，建筑地上有5层，地下有2层。在夜间，如果忽视国家博物馆照明负荷，对温度、湿度二者要求不高的展厅没有进行必要的制冷，国家博物馆白天和夜间空调负荷差异明显，空调冷负荷并不相同。同时，作用其中的冰蓄冷系统蓄冰设备、制冷主机二者属于串联形式。在设计过程中，设计人员要坚持具体化的设计原则，结合空调负荷以及调节要求，科学设置应用其中的主机，达到夜间蓄冷的目的。在此过程中，设计人员需要根据空调流量、负荷等情况，科学计算、预测国家博物馆白天与夜间逐时负荷，结合冰蓄冷系统设备、主机各自在不同时间点负荷分配的实际情况，对主机输出进行规范化控制，客观发挥冰蓄冷系统设备功能作用，将融冰作用下的供冷量控制在规定范围内，最大化降低冰蓄冷系统运行中各方面能耗。以“夏季设计日100%负荷”为例，其中的基载主机能够整天供冷，而双工况主机制冰蓄冷的时间段为23点到次日6点，空调供冷工况时间段为上午9点到晚上7点，蓄冰槽融冰供冷时间段为早上8点到晚上7点，实时合理化控制国家博物馆冰蓄冷系统运行中负荷率。相应地，下面是不同时间点国家博物馆冰蓄冷系统冷负荷量变化结构示意图。
不同时间点国家博物馆冰蓄冷系统冷负荷量变化结构示意图
二、中国国家博物馆冰蓄冷系统的综合效益
1、分析经济性
国家博物馆冰蓄冷系统经济性分析需要从初投资以及运行成本两方面入手。和常规空调系统相同，在应用冰蓄冷空调系统中，初投资成本体现在不同方面，比如，制冷主机、蓄冰设备。在合理化计算过程中，发现冰蓄冷系统制冷机的配置容量明显减少，但初投资总成本比常规空调系统多，即462万元。在运行成本方面，以北京市电价数据为基点，在尖峰、高峰、平段、低谷各时间段，电价并不相同，在空调负荷率100%、50%等情况下，冰蓄冷系统在各用电时间段运行成本不一致，和常规空调系统相比，日以及年运行成本都明显减少，以此为基点，冰蓄冷系统作用到国家博物馆中的初投资回收时间为4.29年。下面是和常规空调系统相比，不同运行负荷率作用下国家博物馆冰蓄冷系统运行成本部分情况。
2、分析环保性
在分析环保性过程中，冰蓄冷系统应用到国家博物馆之后，用电低谷期能够存储部分冷量，而用电高峰期，蓄冰槽、制冷机二者会在同一时间分别承担一定的冷负荷，在合理化计算过程中能够准确把握冰蓄冷系统实际应用中的削峰量、填谷量，分析冰蓄冷系统应用到国家博物馆后的环保性。在此基础上，要以电网负荷率为基点，深入分析环保性，准确把握电网运行中负荷率、峰谷差以及发电设备利用率、能耗、二氧化碳排放量、环境效益之间的关系。和常规空调系统相比，应用其中的冰蓄冷空调系统有着较高的电网运行负荷率。同时，电网负荷率和供电煤耗也存在某种联系，二者属于反比例关系，准确把握二者的量化系数值，包括随着电网负荷率动态变化，供电煤耗数值变化情况以及可节省的供电煤耗量，进一步把握冰蓄冷系统应用中的环保性，精准定位其的综合效益。在综合效益分析过程，发现冰蓄冷系统在综合效益方面有着常规空调系统无法比拟的优越性。在用电高峰期的时候，可以充分利用系统蓄冰设备功能作用，尽可能不使用制冷机，降低年运行成本，排向空气中的二氧化碳量也大幅度减少，有着较高的综合效益。
三、结语
总而言之，冰蓄冷系统作用其中后，国家博物馆控制系统得以优化，二氧化碳排放量明显减少，运行成本降低的同时综合效益得以提升，冰蓄冷系统在国家博物馆中有着较高的经济可行性，在满足内部环境客观要求的同时能够将国家提出的节能、环保、减排等理念落到实处。
参考文献：
[1]李欣笑,杨东哲,石鹤,周密.基于全年负荷模拟和空调日负荷预测控制策略的冰蓄冷系统可行性研究[J].暖通空调,2015,45(10):91-96.
[2]丁庆,段绍辉,王执中,孙冠男,王金晖,王勇.冰蓄冷空调在高峰谷负荷差地区应用的经济性[J].电力系统及其自动化学报,2014,26(01):72-75+80.
[3]闫华光,石坤,许高杰,李德志,林仕立,宋文吉.动态冰蓄冷系统的经济最优控制策略研究[J].控制工程,2016,23(02):303-308.
论文作者:杜雷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/20
标签：负荷论文; 系统论文; 国家博物馆论文; 过程中论文; 效益论文; 空调系统论文; 空调论文; 《防护工程》2018年第27期论文;