高清带书签 20K517 蓄冷系统设计与施工图集.pdf

彩色高清无水印、带书签、完整版20K517图集，pdf格式，实行日期：2020年12月1日，统一编号：GJBT-1565，主编单位：中国建筑设计研究院有限公司。

1编制依据
1.1本图集是根据住房和城乡建设部《关于印发<2017年国家建筑标准设计编制工作计划〉的通知》（建质函〔2017255号)进行编制。
1.2现行国家标准规范：
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2015
《蓄能空调工程技术标准》JGJ158-2018
《空调通风系统运行管理标准》GB50365-2019
《供暖通风与空气调节术语标准》GB/T50155-2015
《暖通空调制图标准》GB/T50114-2010
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2016
《通风与空调工程施工规范》GB50738-2011
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
当依据的标准规范进行修订或有新的标准规范出版实施时，本图集与现行工程建设标准不符的内容、限制或淘汰的技术或产品，视为无效。工程技术人员在参考使用时，应注意加以区分，并应对本图集相关内容进行复核后选用。
2适用范围
本图集适用于新建或改建、扩建的工业与民用建筑的冰或水蓄冷空调系统的设计、施工。
3主要内容
3.1蓄冷空调系统设计选用方法。
3.2蓄冷空调系统图、各种工况阀泵状态。
3.3蓄冷空调系统自控原理图、各种工况控制逻辑关系。
3.4钢盘管、塑料盘管、冰球、冰晶、水蓄冷等蓄冷装置性能及尺寸、冰厚传感器。
3.5制冷、换冷设备，水泵及冷却塔性能及尺寸。
3.6蓄冷系统的施工安装、调试验收、运行管理。
4尺寸单位
本图集未注明的尺寸单位均为毫米(mm)。

蓄冷空调设计选用说明

1设计选用的前提条件
以电力制冷的空调工程，当符合下列条件之一，且经技术经济分析合理时，宜采用蓄冷空调系统：
1.1执行分时电价或有绿电供应的地区。
1.2非全日制空调工程或间歇使用且时间较短的空调工程。
1.3空调负荷峰谷悬殊且在电力低谷时段负荷较小的连续空调工程。
1.4无电力增容条件或限制增容的空调工程。
1.5某一时段限制空调制冷用电的空调工程。
1.6要求部分时段有备用冷量或有应急冷源要求的空调工程。
1.7要求供应较低温度的冷水或采用低温送风的空调工程。
2蓄冷介质的选用
2.1水：利用水温变化储存的显热量[4.184kJ/(kg·℃)]为显热式蓄冷。一般蓄冷温度为4~6℃，蓄冷温差为5~10℃，单位蓄冷能力低[5.9~11.2(kW·h)/m]。蓄冷设备体积大，制冷机蓄冷时效率衰减小，适宜现有工程的改造、有其可利用或有条件建造水池（箱、罐）的工程。
2.2冰：利用冰的相变潜热储存冷量(335kJ/kg)为潜热式蓄冷。单位蓄冷能力高[40~80(kW·h)/m3]。蓄冷设备体积小，可提供较低的空调供水温度，制冷机蓄冷时效率衰减大，适宜规模大及区域供冷的工程。
2.3共晶盐：无机盐与水的混合物，单位蓄冷能力约为20.8(kW·h)/m3。制冷机可按空调运行工况运行，效率高；运行费用低，初始投资高。
3蓄冷类型的选用
3.1全蓄冷：在电网高峰时段内，蓄冷设备提供全部的空调负荷。运行费用低，设备投资高，适宜短时段空调或限制制冷用电负荷的空调工程。
3.2部分蓄冷：在电网高峰时段内，蓄冷设备提供部分的空调负荷。设备投资低，能充分发挥所有设备能力，宜优先采用。
4蓄冰装置的选用
4.1盘管式蓄冰装置。
4.1.1蛇形盘管：钢制（碳钢、不锈钢），连续卷焊或无缝钢管焊接而成的立置蛇形盘管，碳钢外表面须热镀锌，管外径26.67mm,冰层厚度为25~30mm。可内融冰也可外融冰；取冷均匀，温度稳定。
4.1.2椭圆截面蛇形盘管：钢制（碳钢、不锈钢），连续卷焊而成的立置椭圆截面蛇形盘管，碳钢外表面须热镀锌，冰层厚度为25~30mm。可内融冰也可外融冰；取冷均匀，温度稳定。
4.1.3纳米导热盘管：由添加纳米导热和强度助剂的塑料管通过热熔焊接而成，管外径20mm,壁厚2mm,结冰厚度为19~21mm。耐腐蚀、重量轻，结冰均匀，释冷温度稳定，可用于内融冰系统，也可用于外融冰系统。
4.1.4圆形盘管：盘管为聚乙烯管，外径分别为16mm和19mm,冰层厚度为12.7mm。为内融冰方式，并做成整体式蓄冰筒。
4.1.5U形盘管：盘管由耐高温的石蜡脂喷射成型，每片盘管由200根外径为6.35mm的中空管组成。管两端与直径50mm的集管相联。冰层厚度为10mm,管径很细，载冷剂系统应加强过滤措施。
4.2封装式蓄冰装置：
将蓄冷介质封装在球形或板形小容器内，并将许多蓄冷小容器密集地放置在密封罐或开式槽体内。载冷剂在小容器外流动，将其中蓄冷介质冻结或融化。运行可靠，单位取冷率高，流动阻力小，载冷剂充注量大。
4.2.1冰球：硬质塑料制成空心球，壁厚1.5mm,直径98mm。封装球内充水(91%)，水在其中冻结蓄冷。单位蓄冷量56
(kW·h)/m3,闭式系统膨胀量3%。
4.2.2凹面冰球：硬质塑料制成空心球，球体外径103mm,在表面压制16个凹坑，凹坑直径25mm。封装球内充水率高，水在其中冻结蓄冷，凹坑可变形，减少内压、增加换热。单位蓄冷量52~58(kW·h)/m3.
4.2.3冰板：由高密度聚乙烯制成815mm×304mm(或90mm)x44.5mm中空冰板，板中充注去离子水。冰板有次序地放置在卧式圆形密封罐内，制冷剂在板外流动换热。
4.3动态蓄冰装置。
4.3.1冰晶式：将低浓度载冷剂冷却至0℃以下，产生细小（直径100μm)均匀的冰晶，与载冷剂形成泥浆状的物质，储存在蓄冷槽内。融冰速率高，供冷温度低(0~1℃)，单位蓄冷量41.6~66.6(kW·h)/m3。制冷与供冷可同时进行。
4.3.2冰片滑落式：在制冷机的板式蒸发器上淋水，其表面不断冻结薄冰片，然后滑落至蓄冰槽内储存冷量。融冰速率高，供冷温度低(1~1.5℃)，单位蓄冷量37.0~41.6(kW·h)/m3。制冷与供冷可同时进行。
5制冰设备的选用
双工况制冷主机——冰蓄冷系统的制冷机是在制冷工况和制冰工况下运行，应兼顾这两种工况都能达到高能效比的制冷机。
5.1除动态制冰机组外，双工况制冷机组性能系数(C0P)和制冰工况制冷量变化率(f)应符合表1的规定。
5.2双工况冷水机组空调与制冰工况参数应符合表2的规定。
5.3制冰衰减量：制冷机在制冰工况的产冷量小于空调工况制冷量。在其他参数不变时，一般蒸发温度每降低1℃，产生冷量会减少2%~3%；设计时应根据设备性能参数确定。
5.4冷凝温度：每降低1℃，产冷量可提高1.5%，风冷系统按当地逐时干球温度计算；水冷系统根据当地的实际气象统计参数计算冷却塔出水温度。
5.5双蒸发器外融冰系统：为开式系统，释冷温度1~3℃。双工况主机设两个蒸发器，夜间制冰为乙二醇蒸发器，白天制冷为冷水蒸发器；冷水不需换热直接进入冰槽融冰，白天可提高主机效率，减少一次冷水泵扬程。适于大型区域供冷空调工程。
6盘管式蓄冰装置融冰方式的选用
盘管式蓄冷设备是由浸在冰槽中的盘管构成换热表面。在蓄冷时，载冷剂在盘管内循环，吸收水的热量，在盘管外表面形成冰层。取冷方式有以下两种。
6.1外融冰：槽内水参与空调水循环或换热，冰层由外向内融冷量。在其他参数不变时，一般蒸发温度每降低1℃，产生冷量会减少2%~3%；设计时应根据设备性能参数确定。
5.4冷凝温度：每降低1℃，产冷量可提高1.5%，风冷系统按当地逐时干球温度计算；水冷系统根据当地的实际气象统计参数计算冷却塔出水温度。
5.5双蒸发器外融冰系统：为开式系统，释冷温度1~3℃。双工况主机设两个蒸发器，夜间制冰为乙二醇蒸发器，白天制冷为冷水蒸发器；冷水不需换热直接进入冰槽融冰，白天可提高主机效率，减少一次冷水泵扬程。适于大型区域供冷空调工程。
6盘管式蓄冰装置融冰方式的选用
盘管式蓄冷设备是由浸在冰槽中的盘管构成换热表面。在蓄冷时，载冷剂在盘管内循环，吸收水的热量，在盘管外表面形成冰层。取冷方式有以下两种。
6.1外融冰：槽内水参与空调水循环或换热，冰层由外向内融化。供水温度1~3℃，可采用压缩空气加强冰水换热。单位蓄冷量33.3~55.5(kW·h)/m3。适宜大型区域供冷或有较低供水温度要求的工程。
6.2内融冰：与空调水换热的载冷剂在盘管内循环，冰层由内向外融化，槽内水为静态。载冷剂供冷温度2~5℃。单位蓄冷量43.4~66.6(kW·h)/m3。适宜单体建筑的常温及一般低温供水要求的工程。
7蓄冷系统的确定
蓄冷系统应根据建筑物类型及设计日冷负荷曲线、空调系统规模及蓄冷装置特性等因素确定。
7.1有足够的空间设置蓄冷水池或水罐的项目，应采用水蓄冷系统。
7.2蓄冷时段仍需供冷时，宜另设直接向空调系统供冷的基载主机。
7.3蓄冷时段所需冷量较少时（小于10%设计蓄冷量），也可不设基载主机，由蓄冷系统同时蓄冷和供冷。
7.4空调水系统规模较小、工作压力较低时，可直接采用乙二醇循环，否则宜采用板式热交换器换热的间接循环，向空调系统供冷。
7.5并联与串联的确定。蓄冷系统可采用并联或串联两种形式。
7.5.1并联系统：双工况制冷机与蓄冷装置并联设置。
两个设备均处在高温（进口温度8~11℃）端，能独立发挥各自的效能。适宜全蓄冷系统和供水温差小(5~6℃)的部分蓄冷系统。
7.5.2串联系统：双工况主机与蓄冷装置串联布置，运行稳定，可提供较大温差(>7℃)供冷。
1)主机上游：制冷机处于高温端，制冷效率高，而蓄冷装置处于低温端，释冷效率低。适合蓄冰装置融冰温度较平缓的冰蓄冷、温差大于8℃的水蓄冷以及空调负荷变化平稳且供水温度要求严格稳定的工程。
2)主机下游：制冷机处于低温端，制冷效率低，而蓄冰装置处于高温端，融冰效率高。适合融冰温度变化较大的蓄冰装置、封装式蓄冰装置或空调负荷变幅较大的冰蓄冷。
8空调冷负荷的确定
应根据设计日逐时气象数据、建筑围护结构、人员、照明、内部设备以及工作制度，采用动态计算法逐时计算，绘制全日冷负荷曲线图，求出设计日空调总冷量。在方案设计或初步设计阶段，可采用系数法或平均法，根据峰值负荷估算设计日逐时冷负荷。
8.1系数法：利用常规制冷估算冷负荷方法计算设计日峰值负荷，乘以不同功能建筑逐时冷负荷系数求得逐时冷负荷。
8.2平均法：设计日总冷量应按下式计算：
式中：
—设计日i时冷负荷(kW);
峰值冷负荷(kW);
—日平均冷负荷(kW);
—设计日空调运行小时数(h);
——平均负荷系数，设计日平均冷负荷与峰值冷负荷的比值，一般取0.75~0.85。
9蓄冰装置容量的确定
9.1全蓄冰系统：根据空调运行时数和蓄冰时数确定。
9.1.1蓄冰装置容量计算如下：
在方案设计或初步设计阶段，可采用系数法或平均法，根据峰值负荷估算设计日逐时冷负荷。
8.1系数法：利用常规制冷估算冷负荷方法计算设计日峰值负荷，乘以不同功能建筑逐时冷负荷系数求得逐时冷负荷。
8.2平均法：设计日总冷量应按下式计算：
—设计日i时冷负荷(kW);
峰值冷负荷(kW);
—日平均冷负荷(kW);
—设计日空调运行小时数(h);
——平均负荷系数，设计日平均冷负荷与峰值冷负荷的比值，一般取0.75~0.85。
9蓄冰装置容量的确定
9.1全蓄冰系统：根据空调运行时数和蓄冰时数确定。
9.1.1蓄冰装置容量计算如下：
9.2部分蓄冰系统：设计原则是应充分发挥所有设备的作用，均衡配置系统设备，根据蓄冷总负荷、制冷和蓄冰联合供冷时数和制冷机制冰时数确定。
9.2.1制冷机制冷量计算如下：
9.3冰蓄冷系统的运行温度：根据双工况主机和蓄冰装置特性及蓄冰系统形式确定。
9.3.1常温供冷系统冷水供/回水温度为7℃/12℃，低温大温差供冷系统冷水供/回水温度为3℃/13℃。
9.3.2蓄冰装置供冷温度为3~5℃，水蓄冷温度为4~6℃，低温系统供冷温度为1~3℃。

（略）

图集内容索引：

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