| 在區(qū)域供冷系統(tǒng)中，冰蓄冷系統(tǒng)是一種經(jīng)濟(jì)可靠的制冷系統(tǒng)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于寫字樓、學(xué)校、醫(yī)院、商場(chǎng)、場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)以及其它多種建筑體系中。冰蓄冷區(qū)域供冷可以減少能源消耗、減少溫室氣體排放的作用，保護(hù)環(huán)境。 |
| BAC公司（Baltimore Aircoil Company）作為全球領(lǐng)先從事冰蓄冷系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)者，在全球范圍內(nèi)的區(qū)域供冷工程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)已擁有三千多套成功運(yùn)行的實(shí)例。 |
| Q：為什么在區(qū)域供冷工程中使用冰蓄冷技術(shù)？ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A：簡(jiǎn)單實(shí)用并且可靠，只有冰才能夠提供恒定的34℉的冷源，這意味著： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1．初投資低。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2．減少總裝機(jī)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)降低總能耗。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3．進(jìn)一步提高設(shè)備可靠性與彈性服務(wù)安排來(lái)減少維護(hù)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4．提高系統(tǒng)可靠性來(lái)保證恒定制冷。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5．減少了設(shè)備間并降低排熱需求以節(jié)省空間。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6．作為環(huán)境友好型系統(tǒng)能夠減少能源消耗并減緩全球溫室效應(yīng)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 使用低溫流體的冰蓄冷系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)成本低。使用大溫差水循環(huán)系統(tǒng)可以減少冷凍水的流量，從而大量節(jié)約冷凍水分配系統(tǒng)的初投資。運(yùn)用相差20℉（11℃）溫度范圍來(lái)取代傳統(tǒng)的10℉（5.6℃）到14℉（7.8℃）溫度范圍，這樣可以很大程度上縮小管徑。較小分布管道通常可以通過(guò)挖溝進(jìn)行隧道安裝，這樣可以節(jié)省更多的管道安裝時(shí)間與費(fèi)用。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 使用較小分配管道所節(jié)省下來(lái)的成本剛好抵消熱存儲(chǔ)設(shè)備的投資。我們拿一個(gè)設(shè)計(jì)配有使用44℉（7℃）供應(yīng)水的離心式冷水機(jī)組，冷量為16000冷噸時(shí)（5632 Mw）的區(qū)域供冷設(shè)備與34℉（1℃）供應(yīng)水的冰蓄冷設(shè)備作對(duì)比。傳統(tǒng)設(shè)備需要直徑為30in（762mm）的分布管道（安裝費(fèi)用為7680000$），而冰蓄冷系統(tǒng)則為18in（457mm）（安裝費(fèi)用5340000$），這意味著使用冰蓄冷系統(tǒng)節(jié)省了2340000$。 更小的機(jī)械設(shè)備需求帶來(lái)了更多的投資節(jié)省。冰蓄冷系統(tǒng)的初始成本為270萬(wàn)$,比傳統(tǒng)系統(tǒng)減少了8.8%。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 由于使用較小的機(jī)械設(shè)備，冰蓄冷設(shè)備可以減少50%的電力需求。此外,由于泵功率（kW）較低，每年總能耗更少。隨著電力行業(yè)不斷開(kāi)發(fā)并實(shí)行按時(shí)段收費(fèi)，實(shí)時(shí)電價(jià)的時(shí)間安排和電價(jià)協(xié)商將更加規(guī)范，冰蓄冷設(shè)備在未來(lái)可以更大地節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 我們將一個(gè)設(shè)計(jì)配有使用44℉ (7℃)供應(yīng)水的離心式冷水機(jī)組，冷量為16000冷噸時(shí)（5632 Mw）的區(qū)域供冷設(shè)備與一個(gè)使34℉（1℃）供應(yīng)水的冰蓄冷設(shè)備作對(duì)比。前者用電高峰為15985kW，而后者為10135kW，減少37%的峰值需求。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 由于沒(méi)有活動(dòng)部件，冰盤管幾乎不需要維修。在冰蓄冷設(shè)備中需要維護(hù)的只有空氣泵，系統(tǒng)流體以及控制系統(tǒng)。因?yàn)槔渌畽C(jī)組，泵和熱量排放裝置比較小，所以冰蓄冷系統(tǒng)相比其他傳統(tǒng)系統(tǒng)維護(hù)較少。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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盤管蓄冰風(fēng)機(jī) |
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| 大多數(shù)冰蓄冷系統(tǒng)除了冰存儲(chǔ)設(shè)備都有兩個(gè)冷卻器。兩個(gè)冷卻器旨在提供一天大約60%所需的冷量，而存冰將提供剩余的40%。如果在白天只用一個(gè)冷卻器即可擁有高達(dá)70%的冷卻能力。一個(gè)運(yùn)行的冷卻器提供設(shè)備制冷量的30%，而存冰可以達(dá)到40%?；跇?biāo)準(zhǔn)的HVAC負(fù)載概要文件和ASHRAE天氣數(shù)據(jù)，70%的冷卻能力在同樣時(shí)間內(nèi)可達(dá)到85%的冷卻效果。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 由于使用較小的冷卻器，泵以及排熱設(shè)備，因此冷卻裝置很節(jié)省設(shè)備占地和排熱空間。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 一個(gè)使用冰蓄冷系統(tǒng)的區(qū)域供冷設(shè)備所需要的冷卻器和排熱能力為傳統(tǒng)系統(tǒng)的三分之二。冷凍水泵將是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的10℉（5.6℃）溫度微分系統(tǒng)尺寸的一半，冷凝水泵則是傳統(tǒng)系統(tǒng)的三分之二。設(shè)備間和排熱設(shè)備所需的計(jì)劃區(qū)域可以減少三分之一。蓄冰系統(tǒng)可以放置在戶外，在二層或在一個(gè)停車場(chǎng)，它不需要占據(jù)設(shè)備間。水蓄冷需要冰蓄冷設(shè)備4至10倍的空間，使用顯冷結(jié)合存儲(chǔ)效率低下且需要更大的儲(chǔ)水罐。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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傳統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)備室 |
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冰蓄冷系統(tǒng)的設(shè)備室 |
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| Q：為什么在區(qū)域供冷工程中使用冰蓄冷技術(shù)？ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A：簡(jiǎn)單實(shí)用并且可靠，只有冰才能夠提供恒定的34℉的冷源，這意味著： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1．初投資低。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2．減少總裝機(jī)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)降低總能耗。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3．進(jìn)一步提高設(shè)備可靠性與彈性服務(wù)安排來(lái)減少維護(hù)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4．提高系統(tǒng)可靠性來(lái)保證恒定制冷。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5．減少了設(shè)備間并降低排熱需求以節(jié)省空間。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6．作為環(huán)境友好型系統(tǒng)能夠減少能源消耗并減緩全球溫室效應(yīng)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 使用低溫流體的冰蓄冷系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)成本低。使用大溫差水循環(huán)系統(tǒng)可以減少冷凍水的流量，從而大量節(jié)約冷凍水分配系統(tǒng)的初投資。運(yùn)用相差20℉（11℃）溫度范圍來(lái)取代傳統(tǒng)的10℉（5.6℃）到14℉（7.8℃）溫度范圍，這樣可以很大程度上縮小管徑。較小分布管道通?？梢酝ㄟ^(guò)挖溝進(jìn)行隧道安裝，這樣可以節(jié)省更多的管道安裝時(shí)間與費(fèi)用。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 使用較小分配管道所節(jié)省下來(lái)的成本剛好抵消熱存儲(chǔ)設(shè)備的投資。我們拿一個(gè)設(shè)計(jì)配有使用44℉（7℃）供應(yīng)水的離心式冷水機(jī)組，冷量為16000冷噸時(shí)（5632 Mw）的區(qū)域供冷設(shè)備與34℉（1℃）供應(yīng)水的冰蓄冷設(shè)備作對(duì)比。傳統(tǒng)設(shè)備需要直徑為30in（762mm）的分布管道（安裝費(fèi)用為7680000$），而冰蓄冷系統(tǒng)則為18in（457mm）（安裝費(fèi)用5340000$），這意味著使用冰蓄冷系統(tǒng)節(jié)省了2340000$。 更小的機(jī)械設(shè)備需求帶來(lái)了更多的投資節(jié)省。冰蓄冷系統(tǒng)的初始成本為270萬(wàn)$,比傳統(tǒng)系統(tǒng)減少了8.8%。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 由于使用較小的機(jī)械設(shè)備，冰蓄冷設(shè)備可以減少50%的電力需求。此外,由于泵功率（kW）較低，每年總能耗更少。隨著電力行業(yè)不斷開(kāi)發(fā)并實(shí)行按時(shí)段收費(fèi)，實(shí)時(shí)電價(jià)的時(shí)間安排和電價(jià)協(xié)商將更加規(guī)范，冰蓄冷設(shè)備在未來(lái)可以更大地節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 我們將一個(gè)設(shè)計(jì)配有使用44℉ (7℃)供應(yīng)水的離心式冷水機(jī)組，冷量為16000冷噸時(shí)（5632 Mw）的區(qū)域供冷設(shè)備與一個(gè)使34℉（1℃）供應(yīng)水的冰蓄冷設(shè)備作對(duì)比。前者用電高峰為15985kW，而后者為10135kW，減少37%的峰值需求。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 由于沒(méi)有活動(dòng)部件，冰盤管幾乎不需要維修。在冰蓄冷設(shè)備中需要維護(hù)的只有空氣泵，系統(tǒng)流體以及控制系統(tǒng)。因?yàn)槔渌畽C(jī)組，泵和熱量排放裝置比較小，所以冰蓄冷系統(tǒng)相比其他傳統(tǒng)系統(tǒng)維護(hù)較少。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 大多數(shù)冰蓄冷系統(tǒng)除了冰存儲(chǔ)設(shè)備都有兩個(gè)冷卻器。兩個(gè)冷卻器旨在提供一天大約60%所需的冷量，而存冰將提供剩余的40%。如果在白天只用一個(gè)冷卻器即可擁有高達(dá)70%的冷卻能力。一個(gè)運(yùn)行的冷卻器提供設(shè)備制冷量的30%，而存冰可以達(dá)到40%。基于標(biāo)準(zhǔn)的HVAC負(fù)載概要文件和ASHRAE天氣數(shù)據(jù)，70%的冷卻能力在同樣時(shí)間內(nèi)可達(dá)到85%的冷卻效果。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 由于使用較小的冷卻器，泵以及排熱設(shè)備，因此冷卻裝置很節(jié)省設(shè)備占地和排熱空間。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 一個(gè)使用冰蓄冷系統(tǒng)的區(qū)域供冷設(shè)備所需要的冷卻器和排熱能力為傳統(tǒng)系統(tǒng)的三分之二。冷凍水泵將是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的10℉（5.6℃）溫度微分系統(tǒng)尺寸的一半，冷凝水泵則是傳統(tǒng)系統(tǒng)的三分之二。設(shè)備間和排熱設(shè)備所需的計(jì)劃區(qū)域可以減少三分之一。蓄冰系統(tǒng)可以放置在戶外，在二層或在一個(gè)停車場(chǎng)，它不需要占據(jù)設(shè)備間。水蓄冷需要冰蓄冷設(shè)備4至10倍的空間，使用顯冷結(jié)合存儲(chǔ)效率低下且需要更大的儲(chǔ)水罐。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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傳統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)備室 |
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冰蓄冷系統(tǒng)的設(shè)備室 |
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1.?美國(guó)伊利諾州芝加哥?？怂过埬茉纯萍脊?/h2> |
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| 該公司使用提供蓄冰量為314400冷噸時(shí)（1,110 MWh）的多個(gè)冰蓄冷集成設(shè)備來(lái)服務(wù)芝加哥市中心的辦公樓與旅館。在區(qū)域供冷循環(huán)中存冰能夠提供34℉（1℃）水并且在芝加哥市能源不足時(shí)能夠自動(dòng)切斷冷水機(jī)組工作。 |
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2. 巴爾的摩會(huì)議中心 |
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| 蓄冰總量為8965冷噸時(shí)（317MWh）的冰蓄冷設(shè)備安裝在多個(gè)獨(dú)立的蓄冰槽中為巴爾的摩市中心的辦公樓、體育場(chǎng)館以及旅游景點(diǎn)供冷。 |
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3. 日本大阪科茲莫廣場(chǎng) |
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| 在日本大阪，高效的區(qū)域供冷設(shè)備為包括世貿(mào)中心和亞洲貿(mào)易中心在內(nèi)的樓群供冷。冰蓄冷設(shè)備安裝在地下設(shè)備間，蓄冰量為29300冷噸時(shí)（103 MWh）。 |
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4. 臺(tái)北軟件園 |
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| 冰蓄冷設(shè)備提供蓄冰總量為22782 冷噸時(shí)（80 MWh），為臺(tái)灣省臺(tái)北公司園區(qū)供冷。 |
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5. 美國(guó)科羅拉多州丹佛區(qū)域供冷 |
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| 近期工程的第二階段提供蓄冰總量為75000 冷噸時(shí)（265kWh），為丹佛市中心辦公大樓供冷。 |
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6. 美國(guó)加州斯坦福大學(xué) |
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| 現(xiàn)有的冷凍水儲(chǔ)存槽被改造為蓄冰量93200冷噸時(shí)（329MWh）的冰蓄冷系統(tǒng)。這樣使系統(tǒng)存儲(chǔ)負(fù)荷增加并且使冷凍水供水溫度降低，增長(zhǎng)了廠房供冷能力。 |
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7. 約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室 |
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| 中心廠房安裝有22400冷噸時(shí)（79MWh）的冰蓄冷設(shè)備為主校區(qū)供冷。在后期兩個(gè)階段又添加冰蓄冷設(shè)備來(lái)增加現(xiàn)有冷凍水裝置的能力。新校區(qū)建筑和現(xiàn)有建筑日益增長(zhǎng)的供冷需求使其增加了必要的擴(kuò)建。 |
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8. 上海漕河涇區(qū)域供冷 |
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| 項(xiàng)目蓄冰總量為16590冷噸時(shí)，總占地面積約23萬(wàn)平方米，總建設(shè)規(guī)模約80萬(wàn)平方米，包括地下建筑約20萬(wàn)平方米，地上建筑面積約60萬(wàn)平方米。規(guī)劃有五星級(jí)酒店、大型綜合類商場(chǎng)、企業(yè)總部辦公室等功能。 |
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9. 中關(guān)村區(qū)域供冷 |
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| 項(xiàng)目蓄冰總量為28560冷噸時(shí)，建筑面積60萬(wàn)平方米?？倿楦浇鄠€(gè)樓盤提供冷凍水，用戶不需設(shè)置單獨(dú)的制冷站，節(jié)約了大量建筑空間，是世界上最先進(jìn)的冰蓄冷系統(tǒng)之一。 |
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| 10. 上海華為 |
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| 項(xiàng)目蓄冰總量為19,200冷噸時(shí)，該項(xiàng)目建筑面積約31萬(wàn)平方米，建筑物的總高為30米，地下三層地上五層，由辦公、研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、餐廳、數(shù)據(jù)中心組成。 |
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11. 廣州大學(xué)城區(qū)域供冷——中國(guó)最大的冰蓄冷項(xiàng)目 |
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| 項(xiàng)目蓄冰總量253,248冷噸時(shí)，廣州大學(xué)城建筑面積724萬(wàn)平方米，是中國(guó)最大的冰蓄冷區(qū)域供冷系統(tǒng)。 根據(jù)測(cè)算，通過(guò)冰蓄冷區(qū)域供冷，項(xiàng)目出頭次可節(jié)省1.3億元，節(jié)省機(jī)房用地5.5萬(wàn)平方米，減少裝機(jī)負(fù)荷5.2萬(wàn)千瓦，減少輸變電設(shè)施投資約1.7億元；每年減少空調(diào)維護(hù)費(fèi)用2,000萬(wàn)元以上；系統(tǒng)運(yùn)行成本比單體建筑設(shè)置中央空調(diào)降低28%。 |
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12. 廣州珠江新城 |
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| 項(xiàng)目蓄冰總量為8,0000冷噸時(shí)，位于中國(guó)廣州市天河區(qū)西部，東起華南快速干線、西至廣州大道，南臨珠江，北達(dá)黃埔大道，占地面積644萬(wàn)平方米，廣州新城市中軸線貫穿其中?，F(xiàn)有歌劇院、海心沙、赤崗塔、圖書館等標(biāo)志性建筑。 |
地上混凝土槽 |
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| 以下部分展示了熱存儲(chǔ)設(shè)備的靈活性。 下面的例子包括在邁阿密的坦帕電力公司（TECO）所使用的地上混凝土槽。巴爾的摩會(huì)議中心區(qū)域供冷裝置的地下混凝土槽和在巴爾的摩會(huì)議中心二期地上圓鋼槽。冰蓄冷設(shè)備可以放置在停車設(shè)施、花園和車道下面或在地下室，若在地上則放置在機(jī)房附近或內(nèi)部。 |
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| 1. 做一個(gè)帶內(nèi)襯的混凝土槽
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| 2. 吊裝第一組冰盤管
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| 3. 放置該模塊第一組雙盤管
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| 4. 放置該模塊兩組雙管
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| 5. 所有盤管放置到槽中。盤管可以按照長(zhǎng)四組，寬兩組，高四組來(lái)排放
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| 6. 槽中供應(yīng)乙二醇，回流管道應(yīng)在盤管之上
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| 7. 當(dāng)槽安置在戶外時(shí)應(yīng)包有混凝土保護(hù)層，乙二醇冷卻系統(tǒng)應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)安裝在與槽相鄰處。 |
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地上圓筒型鋼罐 |
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| 巴爾的摩會(huì)議中心二期地上圓筒型鋼罐
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| 巴爾的摩會(huì)議中心區(qū)域供冷設(shè)備二期俯瞰圖。冷卻塔放置屋頂上的混凝土建筑即為制冷設(shè)備。在制冷設(shè)備后面有兩個(gè)圓型蓄冰鋼罐。
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| 放置于冷卻塔后面的鋼罐未在圖中示出。
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| 準(zhǔn)備放置冰盤管的焊接鋼罐，鋼罐內(nèi)不需要內(nèi)襯。
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| 最后冰盤管被吊裝到指定位置
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| 鋼罐內(nèi)冰盤管放置示意圖
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| 放置蓄冰罐 |
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地下混凝土槽 |
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| 巴爾第摩會(huì)議中心地下混凝土槽俯瞰圖。制冷設(shè)備與附加的蓄冰槽（安裝在地下室）在會(huì)議中心街道下面。如今上面是一個(gè)停車場(chǎng)。
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| 挖蓄冰槽
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| 澆筑混凝土板墻
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| 制冷設(shè)備的乙二醇供流以及回流管道穿過(guò)會(huì)議中心街道，管道被安置于市中心街道下面。
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| 立式冷卻機(jī)組在會(huì)展中心制冷設(shè)備放置于會(huì)議中心
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| 澆注蓄冰槽頂
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| 槽頂絕熱
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| 為防止盤管所開(kāi)設(shè)的檢修口
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| 槽中視角
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| 通過(guò)檢修口將盤管吊裝至蓄冰槽內(nèi)并將盤管安裝至蓄冰槽中
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| 使用空氣墊將冰盤管安裝到位
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| 冰盤管在蓄冰槽中的最終位置
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| 安裝完成的蓄冰槽與上面的停車場(chǎng). 在接到下面是會(huì)議中心冷卻設(shè)備的供流與回流管道. 通過(guò)停車場(chǎng)附近的隔板門（圖中圓圈標(biāo)出）可進(jìn)入蓄冰槽中。 |