天津市通乾机电设备有限公司
Tianjin Tongqian The Electromechanical Device Co. , Ltd

冰蓄冷简介

冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中,白天融冰将所储存冷量释放出来,减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量,它代表着当今世界中央空调的发展方向。
冰蓄冷技术有以下几样特点:
1.削峰填谷、平衡电力负荷。
2.改善发电机组效率、减少环境污染。
3.减小机组装机容量、节省空调用户的电力花费。
4.改善制冷机组运行效率。
5.蓄冷空调系统特别适合用于负荷比较集中、变化较大的场合加体育馆、影剧院、音乐厅等。
6.应用蓄冷空调技术,可扩大空调区域使用面积。
7.适合于应急设备所处的环境,计算机房、军事设施、电话机房和易燃易爆物品仓库等。
冰蓄冷与普通空调相比所具有的优势:  
(1)节省电费。
(2)节省电力设备费用与用电困扰。
(3)蓄冷空调效率高。
(4)节省冷水设备费用。
(5)节省空调箱倒设备费用。
(6)除湿效果良好。
(7)断电时利用一般功率发电机仍可保持室内空调运行。
(8)可快速达到冷却效果 。
(9)节省空调及电力设备的保养成本。
(10)降低噪乱冷水流量与循环风上减少,即水泵与空调机组运转振动及噪音降低。
(11)使用寿命长。
冰蓄冷与普通空调相比所具有的缺点:
(1)对于冰蓄冷系统,其运行效率将降低。
(2)增加了蓄冷设备费用及其占用的空间。
(3)增加水管和风管的保温费用。
(4)冰蓄冷空调系统的制冷主机性能系数(COP)要下降。运行策略和工作模式
【评价蓄冰系统的几个指标】:
1、制冷系统的蒸发温度  蓄冷空调系统特别是冰蓄冷式空调系统在蓄冷过程中,一般会造成制冷机组的蒸发温度的降低。理论上说蒸发温度每降低 l℃,制冷机组的平均耗电率增加 3%。因此在配置系统,选择蓄冷设备时应尽可能地提高制冷机组的蒸发温度。对于冰蓄冷系统,影响制冷机组的蒸发温度的主要因素是结冰厚度,制冰厚度越薄,蓄冷时所需制冷机组的蒸发温度较高,耗电量较少;但是制冰厚度太薄,则蓄冰设备盘管换热面积增加,槽体体积加大,因此一般应考虑经济厚度来控制制冷系统的蒸发温度。
2、名义蓄冷量与净可利用蓄冷量  名义蓄冷量是指由蓄冷设备生产厂商所定义的蓄冷设备的理论蓄冷量(一般比净可用蓄冷量大)。 净可利用蓄冷量是指在一给定的蓄冷和释冷循环过程中,蓄冷设备在等于或小于可用供冷温度时所能提供的最大实际蓄冷量。
净可利用蓄冷量占名义蓄冷量的百分比例值是衡量蓄冷设备的一个重要指标,此比例值越大,则蓄冷设备的使用率越高,当然此数值受蓄冷系统很多因素的影响,如蓄冷系统的配置,设备的进出口温度等。对于冰蓄冷系统此数值可近似为融冰率.
3、制冰率与融冰率  目前制冰率(IPF)有两种定义,一是指对于冰蓄冷式系统中,当完成一个蓄冷循环时,蓄冰容器内水量中冰所占的比例.另一个是指蓄冰槽内制冰容积与蓄冰槽容积之比。而融冰率是指在完成一个融冰释冷循环后,蓄冰容器内融化的冰占总结冰量的百分比。制冰率与融冰率这两个概念是冰蓄冷式系统中评价蓄冰设备的两个非常重要数值 融冰率与系统的配置有关,对于串联式制冷机组下游的系统,蓄冷设备的融冰率较高;反之,则较低。而并联系统的融冰率界于两者之间。
4、冷特性与释冷特性  通常蓄冷系统的蓄冷温度取决于蓄冷速率和这一时间蓄冷槽体的状态特性,对于外融冰式系统是指内管壁的结冰量。对于蓄冷时间短的蓄冰系统,一般需要较高的蓄冷速率,即指较低的(平均)蓄冷温度蓄冷;反之,蓄冷速率慢,蓄冷温度较高。一般情况下蓄冷设备生产厂商都可以提供各种蓄冷速率下最低蓄冷温度值。 对于蓄冷设备如容器式、优态盐式,在蓄冷过程的初期会产生过冷现象,过冷现象仅发生在蓄冷设备已完成释冷,内无一点余冰时,其结果是降低了蓄冷开始阶段的换热速率。过冷现象可以通过添加起成核作用的试剂来削减其过冷度值。据国外资料介绍,某种专利成核剂可限制过冷度在-3℃~-2℃之间。
  对于蓄冰式系统,在释冷循环过程中,若释冷温度保持不变,则释冷量会逐渐减少;或当释冷速率保持恒定时,释冷温度会逐渐上升。这对于完全冻结式,容器式蓄冷设备表现特别明显,这是由于盘管外和冰球内的冰在大部分是隔着一层水进行热交换融冰,同时换热面积是在动态变化;而对于制冰滑落式,冷媒盘管式蓄冷设备,温水与冰直接接触融冰,释冷温度相对保持稳定。
  对于蓄冷设备如容器式、优态盐式,在蓄冷过程的初期会产生过冷现象,过冷现象仅发生在蓄冷设备已完成释冷,内无一点余冰时,其结果是降低了蓄冷开始阶段的换热速率。过冷现象可以通过添加起成核作用的试剂来削减其过冷度值。据国外资料介绍,某种专利成核剂可限制过冷度在-3℃~-2℃之间。对于蓄冰式系统,在释冷循环过程中,若释冷温度保持不变,则释冷量会逐渐减少;或当释冷速率保持恒定时,释冷温度会逐渐上升。这对于完全冻结式,容器式蓄冷设备表现特别明显,这是由于盘管外和冰球内的冰在大部分是隔着一层水进行热交换融冰,同时换热面积是在动态变化;而对于制冰滑落式,冷媒盘管式蓄冷设备,温水与冰直接接触融冰,释冷温度相对保持稳定。
  实际上,蓄冷设备很少保持释冷速率恒定不变,实际释冷速率取决于空调负荷曲线图,特别是最后几个小时的空调负荷值最为重要,这决定了释冷循最高释冷温度值。 因此,对于同种类型的蓄冷设备,哪一种在实际释冷速率条件下,保持恒定释冷温度的时间越长,哪一种设备的性能越好。
5、占用空间,安装灵活  蓄冷设备的占用空间是业主与设计者应重点考虑的项目,特别是高楼林立的都市地区,寸士即寸金,有时为增加停车位,而放弃采用蓄冷空调系统,因此蓄冷设备的单位可利用蓄冷量所占用体积或面积是衡量蓄冷设备的一项重要指标,应优先考虑占用空间少,布置位置灵活的蓄冷设备。
6、热损失  在设计蓄冷槽体时应注意:槽体必须有足够的强度克服水,冰水混合物或其它冷媒体的静压,槽体应作防腐防水处理,同时应防止水的蒸发。对于埋地式蓄冷槽,槽体还须承受泥土和地表水对槽体四周的压力。 蓄冷槽体一般每天有l—5%的能量损失,其数值大小取决于槽体的面积、传热系数和槽体内外温差。对于埋地式蓄冷槽设计时必须考虑其冷损失,通常换热系数取0.58~1.9W/ M2.K。槽体材料可选用钢结构、混凝土、玻璃钢或塑料。
7、安全性,可靠性  蓄冷空调系统,主要应用于商用大楼,特别是都市人口稠密的地区,其系统首先应考虑安全性。 通常蓄冷设备的维修量很小,如内融冰式、容器式、优态盐式等.但对于冷媒盘管式系统,由于制冷剂在蓄冷设备内直接蒸发,蒸发面积很大,制冷剂需求量也很多,蓄冷设备的安全性与可靠性是十分重要的。而对于制冰滑落式,冰晶式蓄冷设备的机构维修问题应予以重视。
8、使用寿命  通常常规空调系统的使用寿命 15—25年,同样对于蓄冷设备的使用寿命也应加以限制,一般最少应有15年以上的使用寿命,以保证设备的可靠性。 例如,对于优态盐式系统,其使用寿命周期应在相变次数3000次以上仍保持系统原有的名义蓄冷量和净可利用蓄冷量。
9、经济性  蓄冷空调系统无论是采用部分蓄冷还是全部蓄冷,其初期投资通常均比常规空调系统高,这就要求设计者应正确掌握建筑物空调负荷的时间变化特性,确定合理的蓄冷设备及其系统配置,制定系统的运转策略,准确地作出经济分析,以便投资者可以在短时间里以节省电费的形式收回多出的投资.一般情况下,在一个已设计好的蓄冷系统中可以以单位可利用蓄冷量所需的费用来衡量蓄冷设备。另外,蓄冷系统的配置也影响蓄冷设备的大小。10关于冰蓄冷中载冷剂的选择;1;所以要求载冷剂在工作温度下处于液体状态,不发生相变。要求载冷剂的凝固温度至少比制冷剂的蒸发温废低4~8℃,标准蒸发温度比制冷系统所能达到的最高温度高。比热要大,在传递一定热量时,可使载冷剂的循环量小,使输送载冷剂的泵耗功减少,管道的耗材量减少,从而提高循环的经济性。另外当一定量的流体运载一定量的热量时,比热大能使传热温差减小。3)热导率要大,可增加传热效果,减少换热设备的传热面积。4)粘度要小,以减少流动阻力和输送泵功率。5)化学性能要求稳定。载冷剂在工作温度内不分解;不与空气中的氧化合,要求不腐蚀设备和管道。
感谢东华大学环境与工程学院的各位老师提供资料。

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