大型冰製冷空調系統設計的製作方法
2023-10-27 16:11:17 2
專利名稱：大型冰製冷空調系統設計的製作方法
技術領域：
I.大型冰製冷空調系統(Environment Ice AC System)是一種綠色、節能、環保、可持續發展的連鎖式地下冰庫網絡系統。利用城市綠地、空地以及建築本身的地下空間設計建設數量可觀的地下冰庫，並使其構成「製冰蓄冰製冷網絡系統」。該系統是通過太陽能、風能發電或國家電網夜間低谷時段電能一經數位化智能系統或人工操作控制一過濾、淨化後的淨水一製冰機組製冰、補冰(自然製冰與移峰填谷製冰系統兼用)-一冰庫網絡蓄冰、製冷空氣交換冷氣輸送系統終端用戶結露水回流循環過濾系統的使用來代替傳統的空調系統運行模式。2.冰庫中的冰量全部根據夏日城市、區域及室內的需求，釋放合理冷氣量，這樣最大限度的節電節能。使用及少量的電力，就可以達到傳統電網尖峰時間的空調使用效果。因此該系統的創意特點是將「連綿的冰山(冰庫)」轉移至我們的城市「腳下」;這樣，一方面可以大大的降低城市用電量；另一方面也可以逐漸改變城市目前PM2. 5的狀況，以及城市 生態與氣候。3.大型冰製冷空調系統的設計是通過冰製冷送風系統，主要是將冷噸量/小時，經過地下製冰、蓄冰、製冷網絡系統，以隧道式、蟻穴通道、防空洞、人防和各類密閉保溫管道為溫控長廊，使空氣交換後，通過無噪音送風和抽風系統，可常年為各使用區與空間(城市、大型樓宇、社區、校區、辦公區、別墅住宅等室內室外提供足夠的供冷能力)輸送宜人、舒適、涼爽的新鮮空氣。4.大型冰製冷空調系統的設計，就是利用各地節氣，特別是北方冬季低溫，大量進行自然製冰，並將冰儲存在地下的冰庫網絡內，供北方夏季時使用；根據南方氣候特點，一方面，利用太陽能與風能發電專門配套南方各地地下冰庫製冰需求，無需花費任何額外電力。另一方面，在南方四季製冰時，如無太陽能與風能發電時，只需要在夜晚填(低)谷時段用電製冰即可。這樣極大地提高現有電網的利用率，這樣本身就是節能。5.大型冰製冷空調系統設計，亦可採用太陽能和風力發電為主要電源，每生產lkw/h的電量,便能減少C02排放量約IOOOg,減少S02 ( 二氧化硫)排放約9g,減少Nox排放(大氣汙染物)約4.4g。冰製冷的優點吻合了當前能源和環境協調發展的總趨勢。固體冰製冷不僅緩解電力的緊張供應和能源危機，而且能有效的改善生態環境。另外，冰製冷不採用氯氟烴類製冷劑，無CFCS(Freon)問題，也無溫室效應作用，是一種環境友好型製冷方式。從20世紀70年代中期以來，歐美冰製冷受到極大重視，而且研究不斷深化。由於冰製冷具有結構簡單，一次性投資少，運行費用低，使用壽命長，噪音低，無環境汙染等一系列優點；與其他製冷系統相比，冰製冷系統不存在高維護成本問題。
背景技術：
我們知道，由於傳統空調工程中，除地域外，如中國的，福建、廣東、北京、上海、杭州等城市用電量極大。其空調用電量佔總耗電量的35% -65%，而製冷主機的電耗在空調系統中又佔65% —75%。
而且，在常規的空調設計中，冷水主機及輔助設備容量常常按尖峰負荷來選配，這不僅使空調系統的電力容量增大，而且使得主機等空調設備在絕大部分情況下均處於低效率的負荷狀態下運行，浪費很大。空調負荷的分布在一年之內極不均衡，尖峰負荷約佔總運行時間的6% -8%，故此，在這樣的情況下，大型冰製冷空調系統應運而生，如果現在與未來城市在規劃、建設設計中選擇大型冰製冷空調系統，進而減少其運行總天數與耗能時間，由過去的100天到120天降至為30天，甚至更少；這無疑是節能、減排、實現低碳綠色環保的最有力和最佳選擇。這就是為什麼未來綠色、生態、環保城市的建設需要大型冰製冷空調系統原因
之一 O冰製冷的優點吻合了當前能源和環境協調發展的總趨勢(見參考文獻)。固體冰製冷不僅緩解電力的緊張供應和能源危機，而且能有效的改善生態環境。另外，冰製冷不採用氯氟烴類製冷劑，無CFCS (Freon)問題，也無溫室效應作用，是一種環境友好型製冷方式。從20世紀70年代中期以來，歐美冰製冷受到極大重視，而且研究不斷深化。由於冰制 冷具有結構簡單，一次性投資少，運行費用低，使用壽命長，噪音低，無環境汙染等一系列優點；與其他製冷系統相比，冰製冷系統不存在高維護成本問題。我國任何一個電力緊張的城市，夜間的電力都是過剩的。而電能的發、供、用是同時同步的，發出來的電是不能儲存的。晚上沒有用戶用電，發出來的電就白白浪費了。為此國家和各地區就採取了峰谷電價政策，即削峰添谷；核心就是白天用電價格高，晚上用電價格低。在北京按照現行價格白天每度電價格比近4 I。用價格槓桿指導用電是從國情出發的具體措施。而民用電是沒有電價差的，所以老百姓沒有電價差的感覺。我們知道每生產lkw/h的電量,便能減少C02排放量約IOOOg,減少S02 ( 二氧化硫)排放約9g,減少Nox排放(大氣汙染物)約4.4g。冰製冷的優點吻合了當前能源和環境協調發展的總趨勢。固體冰製冷不僅緩解電力的供應緊張和能源危機，而且能有效的改善生態環境。
發明內容
I.大型冰製冷空調系統設計是一種綠色、節能、環保的連鎖式地下冰庫網絡系統。利用城市綠地以及建築本身的地下空間設計建設數量可觀的地下冰庫，並使其構成「製冰蓄冰製冷網絡系統」。該系統是通過太陽能、風能發電或國家電網夜間低谷時段電能---經數位化智能系統或人工操作控制---過濾、淨化後的淨水---製冰機組製冰、補冰(自然製冰與移峰填谷製冰系統兼用)---冰庫網絡蓄冰、製冷---空氣交換---冷氣輸送系統---終端用戶---結露水回流---循環過濾系統的使用來代替傳統的空調系統運行模式。2.該系統的特徵是，利用移峰填谷電能製冰，這就等同於用冰將電能儲備了起來。而且，冰庫中的冰量全部根據夏日城市、區域及室內的需求設計建設，釋放合理冷氣量/小時，這樣最大限度的節電、節能。使用及少量的電力，就可以達到傳統電網尖峰時間的空調使用效果。3.該系統的創意特徵是將「連綿的冰山(冰庫)」轉移至我們的城市「腳下」。一方面可以大大的降低城市用電量；另一方面也可以逐漸改變城市生態與氣候；並可延伸旅遊、購物、服務領域等產業。維護成本低，有著極強的可持續發展潛力。
4.大型冰製冷空調系統另一主要特徵是可將所需的冷噸量/小時，經過地下製冰、蓄冰、製冷網絡系統，以隧道式、蟻穴通道、防空洞、人防和各類密閉保溫管道為溫控長廊，使空氣交換後，通過無噪音送風和抽風系統，可常年為城市、大型樓宇、社區、校區、辦公區、別墅住宅等室內室外提供足夠的供冷能力，輸送宜人、舒適、涼爽的新鮮空氣。5.利用冬季大量自然製冰，在地下冰庫中儲存起來，需要時為城市大型樓宇、社區、校區、辦公區、別墅住宅等提供足夠的供冷能力。減少過去的120天運行總天數，使之降至為30天，甚至更少；充分達到綠色、節能、環保的目的。
具體實施例方式I.大型冰製冷空調系統設計是一種綠色、節能、環保的連鎖式地下冰庫網絡系統。利用城市綠地以及建築本身的地下空間設計建設數量可觀的地下冰庫，並使其構成「製冰蓄冰製冷網絡系統」。該系統是通過太陽能、風能發電或國家電網夜間低谷時段電能一經 數位化智能系統或人工操作控制一過濾、淨化後的淨水一製冰機組製冰、補冰(自然製冰與移峰填谷製冰系統兼用)-一冰庫網絡蓄冰、製冷一空氣交換一冷氣輸送系統一終端用戶一結露水回流一循環過濾系統的使用來代替傳統的空調系統運行模式。2.利用城市空地以及建築本身的地下空間設計建造地下冰庫為86. 34萬平米的製冰蓄冰製冷網絡系統，每年將節省電能5000萬千瓦，相當於I個小型火力發電廠的年發電量。供120餘棟百米以上的樓宇夏季製冷。其建成後的節電量，不僅可供53000餘戶居民使用一年，還可減少3萬噸電力燃煤消耗和3. 2億立方米廢氣排放。同時，還可以為入駐的企業每年節省中央空調的運行成本3300-3500萬元。經濟效益顯而易見。3.大型冰製冷空調系統設計，是利用電力負荷很低的夜間，即低谷期，採用電制冷機製冰，通過設計將冷量以冰的方式儲存起來；而在電力負荷較高的白天，也就是用電高峰的時期，把儲存的冷量釋放出來，從而滿足建築物空調負荷的需要，從而真正做到「移峰填谷」。4.冰庫設計A. 一般採用鋼筋混凝土方式設計建造，地面、牆壁、屋頂，門均需進行保溫設計。也可事先設計預製組裝式鋼筋混凝土冰庫及空氣交換管道。冰庫內保溫層包括基層牆體，砂漿找平層，保溫層(粘結層與保溫材料)，抗裂防護層和飾面層。特殊設計必須根據其地理、地質、地貌、季節、氣候等特點因地制宜地進行設計施工。B.製冰機組的獨立製冰與空間設計與建造，是製冰蓄冰製冷網絡系統的組成部分之一；在製冰蓄冰達到飽和狀態後，只留下兩臺製冰機進行隨時補冰任務，以維持冰庫中蓄冰的總量；保持冰庫的溫度始終維持在零下_5°C至_25°C間。其餘製冰機組則運送至下一製冰蓄冰網點。C.空氣交換可依各城市地區不同情況，採用蟻穴式、隧道式、地道、防空洞和各類環保密閉保溫管道為溫控長廊進行空氣交換，溫度一般可調控在-1°C至+15°C間。冷氣輸送系統將冷氣送入各使用區，達到冰製冷空調降溫的目的。末端使用區域和空間，均使用溫控器控制室內溫度。冷氣輸送系統通道要依地理地質情況選擇相適應的設計方案，以達到綠色、經濟、環保、長久的目的。
D.當城市或某特定區域需要時，該系統可通過數字智能化系統或人工控制，定時定點開啟戶外冰製冷系統給城市降溫，降低PM2. 5指數，改善城市或局部地區的生態環境。5.利用政府的優惠政策。北京峰谷電價實施了很多年，也有對蓄冷項目的補貼，轉移一千瓦給予500元政策性補貼，電力政策推動了冰製冷技術的發展。中國城市建設研究院教授許文發介紹，由於該系統對平衡電網、緩解高峰電力壓力、減少新建電廠投資、提高發電機組效率、提高能源使用效率和保護環境都有重大意義，不少國家利用優惠或強制政策引導，鼓勵企業使用「製冰蓄冷」製冷設施。在歐美、日本等國，冰製冷技術已經比較成熟。美國芝加哥一個城市區域供冷系統，600多萬平方米的建築共有4個製冷站，城市集中供冷。其中芝加哥城市供冷三號製冷站蓄冰量是12. 5萬冷噸時，電力負荷438兆瓦，每日製冰4700噸。6.利用冬季大量自然製冰，在地下冰庫中儲存起來，需要時為城市大型樓宇、社區、校區、辦公區、別墅住宅等提供足夠的供冷能力。減少過去的120天運行總天數，使之降至為30天，甚至更少；充分達到綠色、節能、環保的目的。建立完善的設計與建造團隊，利用項目的優勢與政府、企業合作、融資等模式進行項目設計和項目建設。參考文獻· 1992中國政府通過並出版了《中國21世紀議程-人口、環境與發展的白皮書》《中國21世紀初可持續發展行動綱要》· 1999年在北京通過了《北京憲章》強調了要建立人居環境循環體系，將新建築與城鎮居住區的構想、設計納入一個動態、生生不息的綠色循環體系。《中國生態住宅技術評估手冊》《中華人民共和國環境影響評價法》·《全國綠色建築創新管理辦法》《全國綠色建築創新獎推薦書(工程類)》《全國綠色建築創新實施細則(試行)》評審要點.《北京宣言》 《建設部關於推進節能省地型建築發展的指導意見》《民用建築節能管理規定》和實施了《公共建築節能設計標準》GB50189-2005 · 2006年又頒布了《綠色建築評價標準》·2007年，召開了第3屆國際智能綠色建築與建築節能大會，籌建城市科學研究會節能與綠色建築專業委員會；啟動綠色建築職業培訓及政府培訓。· 2012年3月29日至31日第八屆國際綠色大會在北京國際會議中心隆重召開。主題圍繞「綠色建築設計理論、技術和實踐。· 2012年06月06日住房城鄉建設部日前發布《「十二五」建築節能專項規劃》力爭到2015年，北京、天津等北方地區一線城市全部執行更高水平節能標準。 冰蓄冷系統運行經濟性分析。作者姜明健，郭航，郭慶沅。北京工業大學環境 與能源學院。
權利要求
1.大型冰製冷空調系統(EnvironmentIce AC System)是綠色、節能、環保、可持續發展的連鎖式地下冰庫網絡系統。利用城市綠地、空地以及建築本身的地下空間設計建設數量可觀的地下冰庫，並使其構成製冰蓄冰製冷網絡系統。該系統是通過太陽能、風能發電或國家電網夜間低谷時段電能一經數位化智能系統或人工操作控制一過濾、淨化後的淨水一製冰機組製冰、補冰(自然製冰與移峰填谷製冰系統兼用)-一冰庫網絡蓄冰、製冷空氣交換冷氣輸送系統終端用戶結露水回流循環過濾系統的使用來代替傳統的空調系統運行模式。該系統冰庫的溫度始終維持在零下_5°C至_25°C間。
2.該系統的特徵是，冰庫中的冰量全部根據夏日城市、區域及室內的需求設計建設，釋放合理冷氣量/小時，這樣最大限度的節電、節能。使用及少量的電力，就可以達到傳統電網尖峰時間的空調使用效果。該系統的創意特徵是將「連綿的冰山(冰庫)」轉移至我們的城市「腳下」。一方面可以大大的降低城市用電量；另一方面也可以逐漸改變城市生態與氣候；並可延伸旅遊服務領域等產業。維護成本低，有著極強的可持續發展潛力。
3.大型冰製冷空調系統另一主要特徵是可將所需的冷噸量/小時，經過地下製冰、蓄冰、製冷網絡系統，以隧道式、蟻穴通道、地道、防空洞、人防和各類密閉保溫管道為空氣交換的溫控長廊，溫度一般可調控在-1°C至+15°C間，使空氣交換後，通過冷氣輸送系統，供終端用戶使用。該系統可常年為城市、大型樓宇、社區、校區、辦公區、別墅住宅等室內室外提供足夠的供冷能力，輸送宜人、舒適、涼爽的新鮮空氣。
全文摘要
大型冰製冷空調系統是綠色、節能、環保的連鎖式地下冰庫網絡系統。利用城市綠地、空地以及建築本身的地下空間，設計建設數量可觀的地下冰庫，並使其構成製冰蓄冰製冷網絡系統。該系統是通過太陽能、風能發電或國家電網夜間低谷時段電能---經數位化智能系統或人工操作控制---過濾、淨化後的淨水---製冰機組製冰、補冰(自然製冰與移峰填谷製冰系統兼用)---冰庫網絡蓄冰、製冷---空氣交換---冷氣輸送系統---終端用戶---結露水回流---循環過濾系統的使用來代替傳統的空調系統運行模式。為城市大型樓宇、社區、校區、辦公區、別墅住宅等提供足夠的供冷能力。減少過去的運行總天數，充分達到綠色、節能、環保的目的。
文檔編號F24F5/00GK102829518SQ20121030887
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者邵英民 申請人:邵英民