蓄冷空调系统设计问题分析

【规范规定】

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—2012）

8.7.2 蓄冷空调系统设计应符合下列规定：

1.应计算一个蓄冷-释冷周期的逐时空调冷负荷，且应考虑间歇运行的冷负荷附加。

2.应根据蓄冷-释冷周期内冷负荷曲线、电网峰谷时段以及电价、建筑物能够提供的设置蓄冷设备的空间等因素，经综合比较后确定采用全负荷蓄冷或部分负荷蓄冷。

《蓄冷空调工程技术规程》（JGJ 158—2008）

3.1.3 蓄冷空调系统的设计应包括下列内容：

1.空调冷负荷计算。

2.确定蓄冷方式和蓄冷介质。

3.确定系统流程、运行模式和控制策略。

4.计算制冷设备、蓄冷装置的容量。

5.确定其他辅助设备的形式和容量。

6.编制蓄冷-释冷负荷逐时分配表。

7.计算蓄冷-释冷周期内的移峰电量、减少的电力负荷以及总能效比。

3.1.4 应根据蓄冷-释冷周期内冷负荷曲线、电网峰谷时段及电价、建筑物能够提供的设置蓄冷设备的空间等因素，经综合比较后确定采用全负荷蓄冷或部分负荷蓄冷。

3.2.1 应对蓄冷空调系统一个蓄冷-释冷周期的冷负荷进行逐时计算。蓄冷-释冷周期应根据空调系统冷负荷的特点、电网峰谷时段等因素经技术经济比较确定。

3.2.6 在方案设计和初步设计阶段，可采用冷负荷系数法或平均法对逐时冷负荷进行估算。

【解析】

（1）对于一般的酒店、办公等建筑来说，典型设计蓄冷时段通常为一个典型设计日。对于全年非每天使用（或即使每天使用但使用人数并不总是满员的建筑，例如展览馆、博物馆以及具有季节性度假性质的酒店等），其满负荷使用的情况具有阶段性，这时应根据实际满员使用的阶段性周期作为典型设计蓄冷时段来进行。

由于蓄冷系统存在间歇运行的特点，空调系统不运行的时段内，建筑构件（主要包括楼板、内墙及家具）仍然有传热而形成了一定的蓄热量，这些蓄热量需要整个空调系统来带走。因此在计算整个空调蓄冷系统典型设计日的总冷量（kWh）时，除计算空调系统运行时段的冷负荷外，还应考虑上述蓄热量。蓄冷空调系统非运行时段的各建筑构件单位楼板面积、单位昼夜温差（由自然温升引起的）附加负荷可参考表4-6。

表4-6 蓄冷空调系统间歇运行附加冷负荷 [单位：W/（m²·K）]

注：1.此表适用于轻型外墙的情况。(www.xing528.com)

2.此表适用于楼板和内墙厚度在10～15cm的情况。

3.表中a为内墙面积与楼板面积的比值，b为家具面积与楼板面积的比值，根据建筑实际情况估算。

（2）对于用冷时间短，并且在用电高峰时段需冷量相对较大的系统，可采用全负荷蓄冷；一般工程建议采用部分负荷蓄冷。在设计蓄冷-释冷周期内采用部分负荷的蓄冷空调系统，应考虑其在负荷较小时能够以全负荷蓄冷方式运行。

在有条件的情况下，还宜进行全年（供冷季）的逐时空调冷负荷计算或供热季节的全年负荷计算，这样才能更好地确定系统的全年运行策略。

在确定全年运行策略时，充分利用低谷电价，一方面能够节省运行费用，另一方面，也为城市电网“削峰填谷”取得较好效果。

（3）在蓄冷空调的方案设计阶段和初步设计阶段，蓄冷空调的负荷计算可采用系数法和平均法估算出设计周期内的逐时冷负荷。而在蓄冷空调系统的施工图设计阶段，负荷计算不应再采用估算得出。现阶段空调冷负荷的计算软件，应用极其普及和简便、快捷。对于常用的蓄冷-释冷周期为24h的蓄冷空调负荷的计算，采用计算机软件对逐时负荷进行计算既快又准确，建议在蓄冷空调的方案设计阶段和初步设计阶段均可采用逐时冷负荷计算法。

1）系数法：

q_i=K·q_max（4-1）

式中 q_i——i时刻空调冷负荷（kW）；

K——逐时冷负荷系数，可参考表4-7取值；

q_max——高峰小时冷负荷（kW）。

表4-7 逐时冷负荷系数K取值表

2）平均法。设计日总冷量可以按下式计算：

式中 q_i——i时刻空调冷负荷（kW）；

q_max——峰值小时冷负荷（kW）；

q_p——日平均冷负荷（kW）；

n——典型设计日空调运行小时数；

m——平均负荷系数，等于日平均冷负荷与峰值小时冷负荷的比值，一般取

0.75～0.85。