3．2 运行费用分析

　　一天气新风负荷（本文的新风负荷概念与传统概念不尽相同）可表示为

　　　　　　　　　　　　 （10）

　　式中q为新风负荷，kJ；G为风量，m³/s；ρ为空气密度，kg/ m³；h为比焓kJ/kg。下标d表示一天内，in表示进风，out表示排风，h，a，l分别表示电价的高峰期，平峰期和低谷期。

　　本文取q₁=0即q_d= q_d qa ，即不考虑机组在夜间电价低谷期对新风处理的情况。

　　当Q>q_d时，q _ex= Q - q _d，q _{ex , h}= Q - q _h ，q _{sh , h}= 0，q _{sh , a}= 0；

　　当Q>q_h且Q < q _d时，q _ex= 0，q _{ex , h}= Q - q _h> ，q _{sh , h}= 0，q _{sh , a}= q _d - Q；

　　当Q_h，q_ex= 0，q _{ex , h}= 0 ，q _{sh , h}= q _h - Q，q _{sh , a}= q _a ；

　　贮能机组运行费用：

　　　　　　M _r =[（Q -q _ex）·P₁ q _{sh , h}·P _h q _{sh , a}·P _a ]/（3600·COP） （11）

　　常规机组运行费用：

　　　　　 M⁰_r =（q_h·P _h q _a·P _a）/（3600·COP） （12）

　　第j天节省的运行费用：y_j= M⁰_r - M _r

　　一年中，节省的总运行费用为

　　以上各式中，Q为蓄冷量，kJ；P为电价，元/（kW·h）；COP为制冷系数；y为每天节省的运行费用，元，下标ex表示过量，sh表示不足。

　　4 最佳蓄冷量与运行方案的选择

　　相变贮能新风机组在夜间电价低谷期蓄冷，白天对新风放冷，以降低机组的运行费用。对相变蓄冷新风机组进行经济分析，需要考虑机组每天的蓄冷量和运行方案，而它们之间是相互联系、相互影响的，需综合考虑。

　　4．1 运行方案的选择

　　运行方案是否合理，是影响贮能新风机组经济性和运行效果的重要因素。贮能空调系统的运行一般分两种：全负荷贮能和部分负荷贮能。全负荷贮能方式虽然运行费用低，但设备投资高，并且贮能装置占地面积大；部分负荷贮能方式全天所需冷量部分由制冷面提供，所需制冷机容量和贮能系统的容量均较小，但节省的运行费用相对全负荷方式要少。

　　根据图2电价情况，本文采用下述运行方案：①保证被处理空气的出口温度为24℃；②对全负荷贮能方式，夜间蓄冷是为了满足全天的新风负荷；对部分负荷贮能方式，夜间蓄冷则主要是为了满足电价高峰期的新风负荷，如果对选择的日蓄冷量，在电价高峰期有冷量过量时，认为过量部分可以转移到电价平峰期，在高峰期和平峰期冷量不足时，由制冷机提供不足的冷量。为实现这样的运行方案，需要对相变贮能换热器进行结构优化设计并采用合理的运行控制手段。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2 北京地区电价结构

　　4.2蓄冷量的选择

　　选择最佳蓄冷量本质是使蓄冷量与新负荷相匹配，并力求保证空气处理效果和系统的经济性。新风机组需要的蓄冷量与运行方案和室外气象参数有关。一天中，机组运行时间越长,室外新风温度越高，新风量越大，需要的蓄冷量越大。因为一年中机组运行期间，室外空气温度变化幅度较大，则在一定的运行方案下，每天的新风负荷不同，并且一年中日新风负荷的最大值和最小值相关很大，这给蓄冷量的确定带来了很大困难。蓄冷量选择得小，所需的贮能设备容量和设备投资小，相变材料利用率高，并且因为夜间贮存的能量大部分可补充在电价高峰期，相应的性能价格比较高，但是，因为夜间贮能量小，白天仍有相对较多的冷量需要制冷机提供，运行费用相对较高；蓄冷量选择得大，所需贮能设备容量和设备投资大，并且因为夜间贮存的能量很可能补充在电价高峰期后仍有剩余，要转移到电价平峰期，甚至会使一部分蓄冷量用不上，所以相应的性能价格比和相变材料的利用率较低，但是，因为夜间贮能量大，白天需要制冷机提供的能量少，运行费用相对较低。

　　为了清楚表达蓄冷量和运行方案与系统性能和经济性的关系，本文提出了以下几个概念：