中文名 | 蓄冰系統 | 概????述 | 很低的夜間用電低谷期 |
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組????成 | 制冷、蓄冷以及供冷系統 | 分????類 | 靜態制冰、動態制冰 |
蓄冰系統一般由制冷、蓄冷以及供冷系統所組成。制冷、蓄冷系統由制冷設備、蓄冷裝置、輔助設備、控制調節設備四大部分通過管道和導線(包括控制導線和動力電纜等)連接組成。通常以水或乙烯二醇水溶液為載冷劑,除了能用于常規制冷外,還能在蓄冷工況下運行,從蓄冷介質中移除熱量(顯熱和潛熱),待需要供冷時,可由制冷設備單獨制冷供冷,或蓄冰裝置單獨釋冷供冷,或二者聯合供冷。
根據制冰方式的不同,冰蓄冷可以分為靜態制冰、動態制冰兩大類。此外還有一些特殊的制冰結冰,冰本身始終處于相對靜止狀態,這一類制冰方式包括冰盤管式、封裝式等多種具體形式。動態制冰方式在制冰過程中有冰晶、冰漿生成,且處于運動狀態。每一種制冰具體形式都有其自身的特點和適用的場合。
冰蓄冷主要特點
電力移峰填谷 均衡電力負荷,加強電網負荷側(Demand Side Management)的管理。由于轉移了制冷機組用電時間,起到轉移電力高峰期用電負荷的作用。制冷機組在夜間電力低谷時段運行,儲存冷量,白天用電高峰時段,用儲存的冷量來供應全部或部分空調負荷,少開或不開制冷機。對城市電網具有明顯的“移峰填谷”的作用,社會效益顯著。
享受峰谷電價 由于電力部門實行峰、谷分時電價政策,所以冰蓄冷中央空調合理利用谷段低價電力,與常規中央空調系統相比,運行費用大大降低,經濟效益顯著。且分時電價差值愈大,得益愈多。
降低電力設施投資 由于冰蓄冷空調系統具有儲存冷量的能力,故制冷機組無需按照峰值負荷進行選型,制冷主機容量和裝設功率大大小于常規空調系統。一般可減少30%~50%。電力高壓側和低壓側設施容量減少,降低電力建設費用。
充分使用設備 冰蓄冷空調系統制冷設備滿負荷運行的比例增大,從而提高了制冷設備COP值和制冷機組的經常運行效率,制冷機組工作狀態穩定,提高了設備利用率并延長機組的使用壽命。
投資比較: 冰蓄冷空調系統的一次性投資比常規空調系統略高(僅機房部分,末端設備與常規空調系統相同)。但如果計入配電設施的建設費等,有可能投資相當或增加不多,甚至可能投資降低。
效率比較: 夜間冷水機組制冰工況運行時,由于氣溫下降帶來的得益可以補償由蒸發溫度下降所帶來的效率的損失。
空調冰蓄冷技術,在電力負荷較高的白天,也就是用電高峰期,使蓄冷介質融冰,把儲存的冷量釋放出來,以滿足建筑物空調或生產工藝的需要。
封裝式蓄冷槽和盤管式蓄冷槽。封裝式蓄冷槽細分為冰球式蓄冷槽和蕊芯褶囊冰球式蓄冷槽。盤管式蓄冷槽在國內應用的一般都是內融冰形式,細分為U型塑料盤管、圓形塑料盤管、金屬蛇形盤管等幾種。蓄冷裝置形式不同,則...
封裝式蓄冷槽和盤管式蓄冷槽。封裝式蓄冷槽細分為冰球式蓄冷槽和蕊芯褶囊冰球式蓄冷槽。盤管式蓄冷槽在國內應用的一般都是內融冰形式,細分為U型塑料盤管、圓形塑料盤管、金屬蛇形盤管等幾種。蓄冷裝置形式不同,則...
由大量封裝有蓄冷介質(水-冰或其它相變材料)的相對較小的容器(球形或板形)、浸泡在箱體或容器(稱為蓄冰槽)中構成蓄冷裝置。蓄冷時,冷水機組制出的低于蓄冷介質相變溫度的載冷劑在球或板之間流動,使球或板內...
桶式蓄冰特有的逆流換熱器及平均控制法安全可靠
蓄冰桶利用其自身的特有技術,在結冰過程中水不會被冰包圍,冰塊可以自由滑動,因而避免產生應力或使冰桶損壞;
無轉動部件,蓄冰桶內未凍結的水無須攪拌;
特有的換熱器,使流體流動更均勻,結冰厚度一致。
換熱面積大、結冰厚度薄、蓄融冰效率高
蓄冰桶是盤管換熱器中單位蓄冷量換熱面積最大的蓄冰設備;
蓄冰冰層薄,厚度僅為12mm,蓄冰時乙二醇溫度無需很低。因此蓄冰桶可與蓄冰能耗低的三級高心冷水機組 相配合,蓄冷時冷機效率高,耗電量小,節能特性突出;
由于傳熱面積大,蓄冰速率穩定;融冰效率高;
可實現低溫送風及大溫差系統。
1、模塊化設計模塊化設計,當萬一有個別高靈蓄冰桶泄漏時,只需將該蓄冰桶關閉,其他蓄冰桶則可繼續工作,不會影響整個系統運行。
2.對環境無污染,蓄冰桶內為乙二醇系統和凍結冰水系統,因其整體為封閉式結構,對環境無污染。
3.故障率低、使用壽命長,蓄冰桶內無運轉部件,無內應力,故冰桶故障率低,設計使用壽命在20年以上。
4.應用廣泛,制冷主機可靈活選用活塞式、螺桿式。渦旋式,也可以使用三級離心式冷水機組。
5.安裝方式靈活、快捷,蓄冰桶在工廠內整體組裝配管,發運至現場后作為成品只待就位。由于接管標準化,產品模塊化。成品化,安裝簡單方便,現場無須制冷專業安裝人員。
6.對原有系統的改造擴建快捷、靈活,在擴建項目中,蓄冰桶模塊化的設計能很方便地在原有系統上增加一個或者多個蓄冰桶,即可滿足用戶新的需求,實現用戶中央空調系統的升級換代。在改造項目中,只需斷開部分管路,就地改造原有的冷卻盤管,便可使系統更新為蓄冰系統。
7.單元體積小,可充分利用有效空間,蓄冰桶直徑分別為2.3米和1.8米,根據蓄冷量不同,蓄冰桶高度分為各種規格,可充分利用建筑物內邊角等廢棄空間。蓄冰桶可根據空間的需要安裝于室內、室外,甚至可以疊放,或埋在地下以節約空間;
8、靈活的設計使蓄冰空調系統均可達到五種運行模式:1.雙工況主機制冰模式(夜間蓄冷)2.雙工況主機制冰兼為未端供冷模式3.雙工況主機單獨供冷模式4.蓄冰桶融冰單獨供冷模式
9.同普通的送風系統相比較,低溫送風的好處包括減少初投資,養活耗電量和降低運行費用。采用名義溫度7℃送風系統(6℃到8℃的范圍)在具有蓄冰裝置的應用中可以提供最大的好處。初投資的減少來自于空氣處理機組。風管。水泵。管道和配電設備等規格的減少。有些建筑中,由于風管尺寸減小從而使要求的建筑層高減小,可以節約建造費用。例如,送風溫度從136℃降到7℃。在送風和配水系統上的投資可減少14%—9%.將采用136℃送風溫度的一般冷水機組與采76℃送風的蓄冰系統相比較時,凈投資上的減少還包括在機組和蓄冰桶上的投資可減少5%-11%.
蓄冰系統與低溫送風結合的系統在初投資上面是可以與常規空調系統相競爭的。在初投資相等的情況下。蓄冷系統具有常規系統無可匹敵的優點:它可以減小電力需求。對于冷水機組,風機和水泵的耗電量可減少50%甚至更多。增加高峰期以外的耗電千瓦小時數(KWH)而減少高峰期內的耗電量;至少可以減少用戶的運行費用20%;它為用戶提供了更加靈活的系統,包括將蓄存的制冷容量在短缺的時候提供給一些關鍵場合使用,并且它的維護要求也較低。一般來說,一天使用10—14小時的各種大樓,建議采用低溫的送風系統和蓄冰系統。
10、蓄冰筒的材料技術要求蓄冰筒外殼采用電冰箱外殼生產工藝,筒體由8MM工程材料制成;蓄冰筒保溫材料由50毫米厚的聚氨酯發泡材料整體發泡而成,外殼用1.0毫米厚的防火防撞防潮鋁合金保護板,整個蓄冰桶由聚氨酯發泡成為一個整體,具有強度高,保溫性能好的特征;蓄冰筒的關鍵導熱材料均系國外特殊定制進口,工廠化批量生產能保證每一個蓄冰筒性能完全一致;蓄冰筒采用逆流熱交換器平均控制法,在結冰的過程中,水不會被冰包圍,冰塊可以自由滑動,因而避免產生應力或凍壞冰筒。
常用冷媒為乙二醇的水溶液。
蓄冰空調系統在運行過程中制冷機可有兩種運行工況,即蓄冰工況和放冷工況。在蓄冰工況時,經制冷機冷卻的低溫乙二醇溶液進入蓄冰槽的蓄冰換熱器內,將蓄冰槽內靜止的水冷卻并凍結成冰,當蓄冰過程完成時,整個蓄冰設備的水將基本完全凍結。融冰時,經機械密封的水泵,可以減少漏液或幾乎不漏液。
壓縮機的效率,使能耗降低。
b〕蓄冰裝置發科(FAFCO)標準蓄冰槽。發科(FAFCO)標準蓄冰槽有以下優點∶在保證導熱性能的同時,徹底杜絕腐蝕隱患,重量輕;采用不完全凍結式,可提供穩定的低溫載冷劑,減小系統配置,制定系統的運轉策略,準確地作出經濟分析,以便投資者可以在短時間里以節省電費的形式收回多出的投資.一般情況下,在一個已設計好的蓄冷系統中可以以單位可利用蓄冷量所需的費用來衡量蓄冷設備。另外,蓄冷系統的配置也影響蓄冷設備的大小。
10、關于冰蓄冷中載冷劑的選擇;1)要求載冷劑在工作溫度下處于液體狀態,不發生相變。2)要求載冷劑的凝固溫度至少比制冷劑的蒸發溫度低4~8℃,標準蒸發溫度比制冷系統所能達到的最高溫度高。比熱要大,在傳遞一定熱量時,可使載冷劑的循環量小,使輸送載冷劑的泵耗功減少,管道的耗材量減少,從而提高循環的經濟性。另外當一定量的流體運載一定量的熱量時,比熱大能使傳熱溫差減小。3)熱導率要大,可增加傳熱效果,減少換熱設備的傳熱面積。4)粘度要小,以減少流動阻力和輸送泵功率。5)化學性能要求穩定。載冷劑在工作溫度內不分解;不與空氣中的氧化合,要求不腐蝕設備和管道。感謝東華大學環境與工程學院的各位老師提供資料。