冰蓄冷设备
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冰蓄冷空调系统简介1.冰蓄冷空调系统的定义、原理及组成:1.1冰蓄冷空调系统定义通过制冰方式,以相变潜热储存冷量,并在需要时融冰释放出冷量的空调系统称为冰蓄冷空调系统。
1.2冰蓄冷空调系统运行原理选择电力低谷时段(电费较低)启动空调主机制冷,将冷量以冰的形态(潜热)储存在储冰槽中,等到白天尖峰电力时段(电费较高)需使用空调时,将夜间所储存的冰融化,通过融冰泵及换热器,将储存的冷量释放出来供冷用户使用。
蓄冷系统的系统流程图详见右图。
1.3冰蓄冷空调系统组成冰蓄冷空调系统包括:空调主机、冷水泵、冷却水泵、冷却塔、蓄冷水泵、释冷水泵、换热器、储冰槽等。
相对于常规空调系统,冰蓄冷系统增加了储冰槽、换热器等装置。
冰蓄冷空调系统流程图2.冰蓄冷空调系统的适用条件2.1执行峰谷电价,且差价较大的地区。
(峰谷电价比至少要达到4:1,否则无经济性可言)2.2空调冷负荷高峰与电网高峰时段重合,且在电网低谷时段空调负荷较小的空调工程。
2.3在一昼夜或者某一周期内,最大冷负荷高出平均负荷较多,并经常处于部分负荷运行的空调工程。
2.4电力容量或电力供应受到限制的空调工程。
2.5要求部分时段备用制冷量的空调工程。
2.6要求供低温冷水,或要求采用低温送风的空调工程。
2.7区域性集中供冷的空调工程。
3.冰蓄冷空调系统优缺点分析3.1冰蓄冷空调系统优点3.1.1可以利用夜间低谷电价进行制冰蓄冷,节省运行费用。
3.1.2可提供1℃到5℃冰水,供冷藏、低温除湿等系统使用。
3.1.3可应付短时间的超大瞬间负荷。
例如:教堂、大型体育馆、机场、百货公司、博物馆等等。
3.2冰蓄冷空调系统缺点:3.2.1从环保角度分析,冰蓄冷省钱但不节能,冰蓄冷可以利用低谷电价,但制冰工况下效率极低,与实现能源的高效利用不相符。
3.2.2从系统可靠性分析,冰蓄冷系统调控困难,存在控制方面的致命缺陷,因无法控制其放冷速度和蓄冷速度,很多冰蓄冷项目通常将制冰主机和蓄冰槽选得非常大。
冰蓄冷制冷循环原理与装置
1.原理
冰蓄冷制冷循环利用冰的相变过程来实现制冷。
当电力供应充足时,制冷机通过压缩工质循环系统将热量从室内环境转移到室外环境,实现空调供冷效果。
同时,利用低负荷时段的廉价电力将额外的热量用于冷却储存设备,将水冷却至冰点以下形成冰块。
在高峰时段,制冷机暂停工作,系统利用储存的冷量通过冰块将室内温度降低至所需温度。
冰块通过冰水回路,通过换热器与室内热量进行热交换,将室内热源吸热,使冰块熔化,同时将室内温度降低。
通过此种方式,无需一直运行制冷机,从而降低了耗电量和维护成本。
2.装置
冷媒循环部分由制冷机组、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等组成。
制冷机通过压缩工质循环系统将热量从室内环境转移到室外环境。
冷媒在蒸发器内吸收室内热量,变成气体,然后经过压缩,冷媒变成高温高压气体,释放热量到外界环境,然后通过膨胀阀,减压成低温低压气体,进入蒸发器循环。
蓄冷设备主要由冰蓄冷装置和换热器组成。
冰蓄冷装置包括冷水槽、冰块贮存器、冷却器等。
当低负荷时段的廉价电力供应充足时,制冷机将热量用于冷却储存设备,将水冷却至冰点以下形成冰块。
冷却水通过换热器与室内热量进行热交换,使冰块熔化,进行供冷。
总之,冰蓄冷制冷循环原理与装置通过充分利用低峰时段的廉价电力储存冷量,并在高峰时段供冷,从而实现了能源利用的最优化。
这种制冷方式不仅节约能源、降低耗电量,还能有效控制冷负荷,且具有较高的性
价比。
随着能源和环保问题的日益凸显,冰蓄冷制冷循环系统将成为重要的可持续发展解决方案之一。
第三章机房自动控制系统一、冰蓄冷自动控制系统综述工程的自控系统由上位机远程控制系统、PLC现场控制系统、电动阀、传感检测器件、系统配电柜、系统软件等部分组成。
系统结构图如下所示:PLC控制软件为主的控制程序,该程序为美国西门子公司与CRYOGEL公司联合开发,已经在美国的多个工程中和台湾杰美利(GEMINI)得到应用,直接输入后调整。
上位机控制软件也可带采用CRYOGEL/(GEMINI)公司软件包的WinCC操作系统。
上位机远程控制设置先进的集中控制台,采用工控机配置打印机进行远程监控和打印,现场控制机采用PLC可编程控制器控制,进行系统控制、参数设置、数据显示,确保实现系统的参数化,实现系统的智能化运行。
品。
蓄能系统控制具体功能如下:c、蓄冰装置及蓄热水箱进出口温度、显示与控制;d、蓄冰量、余冰量、乙二醇流量、瞬时释冷速度、蓄冷速度等标准规定参数的显示;e、电动阀开关、调节显示;f、备用水泵选择功能;g、各时段用电量及电费自动记录;h、空调冷负荷以及室外温湿度监测;i、可选的功能(包括楼宇智能化系统接口及接口转换程序)。
⑷控制系统对一重要的参数进行长时间记录保存,并将空调的实际运行日负荷通过报表或曲线图的方式记录,可以查询到某一段时间内的历史数据值,供使用者进行了解、分析,而且所有的监测数据可进行打印。
⑸控制系统配置灵活的手动/自动转换功能。
现场控制柜可手动控制所有设备的启停。
⑹可根据负荷变化情况调整运行策略,进行系统的优化控制,最大限度发挥蓄冷系统转移高峰负荷的能力,以最大限度节省运行费用。
⑺具备无人值守功能、节假日特别控制功能。
⑻系统可通过电话线或局域网络,对本工程的蓄冷、蓄热与生活热水系统进行远程监控(可选的功能)。
二、蓄冷系统运转模式蓄冷系统按空调供回水温度7℃/12℃设计,可以通过不同阀门的开、关或调节来实现以下4种不同的运行模式:A、B、常规主机供冷+双工况主机+C、D、融冰单独供冷模式1通过低温的乙二醇溶液使蓄冰槽内的冰球蓄制冷主机的效率有相应的降低,乙二醇溶液仅在双工况主机双工况主机的出口温度逐步降低。
蓄冷冰水箱设备工艺原理引言蓄冷冰水箱是一种利用低温储能技术进行空调制冷的设备,它利用低峰期电源来制冷并储存,然后在高峰期供应冷冻水给空调系统使用。
本文将介绍蓄冷冰水箱的设备工艺原理。
设备概述蓄冷冰水箱由蓄冷装置、反渗透处理装置、水泵、控制系统等组成。
整个系统可以分为三个部分:蓄冷储能、冷冻水供应和控制系统。
蓄冷储能蓄冷装置主要包括冷水机组、板式换热器和冰蓄冷水箱。
冷水机组负责制冷,将制冷剂带动循环,向板式换热器传热,将水箱内的水制冷。
冷却后的水通过板式换热器,在蓄冷水箱内进行储存。
冷冻水供应冷冻水供应由水泵、反渗透处理装置和冷凝器组成。
水泵将蓄冷水箱中的冷冻水提取出来送往各个空调区域使用,同时经过反渗透处理装置进行净化。
之后,冷凝器将使用后的水再次送回蓄冷冰水箱进行储存。
控制系统控制系统主要负责整个设备的自动化控制和运行管理,包括自动调节储存温度、供水温度、水流量、湿度等参数。
此外,控制系统还可以通过网络连接实现对整个设备的远程监控与管理。
工艺原理蓄冷储能在低峰期,冷水机组开始工作,水泵将水送入板式换热器。
通常板式换热器采用倒置式的板式换热器,它能够更好地控制水的流速以及传热效率,从而保证制冷剂和水的传热时的高效性和稳定性。
通过板式换热器与冷水机组进行传热,将水箱内的水制冷,储存于冰蓄冷水箱内。
冷冻水供应在高峰期,水泵开始供应冷冻水给各个空调区域使用。
此时,反渗透处理装置发挥作用,它负责净化蓄冷水箱中的冷冻水,以避免水质不良引起空调系统故障。
经过反渗透处理装置净化过后的冷冻水,被送抵各个空调区域使用,起到空调降温的作用。
使用后的冷冻水流入冷凝器,再次被送回蓄冷冰水箱进行储存。
控制系统蓄冷冰水箱的控制系统可以进行自动化控制和运行管理。
通过设定储存温度,供水温度,水流量,湿度等参数,实现设备的有效监控与管理。
其中,网络连接技术可以实现设备的远程监控与管理,方便设备运维管理。
优缺点蓄冷冰水箱在空调节能降耗方面有显著的优点,能够将使用周期低或未使用的电源能量转化为冷媒能量进行储存,并在高峰期进行供应,延缓市电高峰期的出现,同时确保空调系统稳定运行。
冰蓄冷空调系统介绍冰蓄冷空调系统是一种利用冰的相变潜热进行冷量的储存和释放的空调系统。
在制冷模式下,系统将制冷剂通过制冷剂循环管路输送到蓄冷设备中,通过制冷剂与蓄冷材料之间的热交换将蓄冷材料冷却成冰,以储存冷量。
在需要制冷时,通过制冷剂循环管路将制冷剂输送到空调系统中,利用蓄冷材料的储存的冷量来满足空调系统的制冷需求。
冰蓄冷空调系统具有以下优点:1、节能:利用蓄冷设备储存冷量,可以在夜间电力低谷时段进行制冷,减少白天高峰时段的制冷负荷,从而降低电力消耗。
2、环保:由于减少了白天高峰时段的制冷负荷,可以减少电网的负荷,降低碳排放。
3、舒适度高:冰蓄冷空调系统可以提供更稳定的室内温度和湿度,避免了因频繁开启空调而引起的温度波动,提高了居住的舒适度。
4、降低初期投资:由于冰蓄冷空调系统可以在夜间电力低谷时段进行制冷,因此可以延长空调主机的使用寿命,从而降低初期投资。
5、提高电力系统的稳定性:冰蓄冷空调系统可以在电网出现故障时继续提供制冷服务,提高了电力系统的稳定性。
冰蓄冷空调系统是一种高效、环保、舒适的空调系统,具有广泛的应用前景。
冰蓄冷低温送风空调系统技术经济性分析随着全球能源价格的上涨和环保意识的提高,高效、节能、环保的空调系统日益受到人们的。
冰蓄冷低温送风空调系统作为一种先进的空调技术,在许多方面都具有显著的优势。
本文将对该系统的技术经济性进行分析。
一、冰蓄冷低温送风空调系统概述冰蓄冷低温送风空调系统是一种以冰水为冷源,利用蓄冷技术在非高峰负荷时段储存冷能,并在需要时释放冷能,实现温度调节的空调系统。
该系统主要分为制冷、蓄冷、送风和控制系统四大部分。
与传统的空调系统相比,冰蓄冷低温送风空调系统具有降低能耗、提高舒适度、减少维护成本等优点。
二、技术经济性分析1、能耗降低冰蓄冷低温送风空调系统的能耗主要来自制冷和送风两部分。
由于该系统采用了冰蓄冷技术,可以在非高峰负荷时段储存冷能,从而有效降低了电力高峰负荷,节省了电力成本。
第一讲应用概念一、冰蓄冷空调“冰蓄冷空调”一词大家都一目了解,英文为‘ICE STORAGE’,日文为[冰蓄热],狭义的定义为[制冰蓄冷]的冷气系统。
早期称谓[COOL STORAGE(蓄冷)],此包含了[制冷水蓄冷]的冷气系统。
但在寒带国家降了[蓄冷]外,还要[蓄热],因此,广义的用语为[THERMAL (ENERGY)STORAGE AIR CONDITIONING SYSTEM (缩写为TES)],可译为[蓄能式空调系统]。
对于南方地区仅有夏季(冷气)电力过载的困扰,仅需[蓄冰空调]。
二、关于蓄冷系统的计量在常规的空调系统设计时,冷负荷是按照计算出建筑物所需要的多少“冷吨”、“千瓦”、“大卡/时”来计量,但是蓄冰系统是用“冷吨·小时”、“千瓦·小时”、“大卡”来计量。
图1-1代表100冷吨维持10小时冷却的一个理论上的冷负荷,也就是一个1000“冷吨·小时”的冷负荷。
图上100个方格中的每一格是代表10“冷吨·小时”。
事实上,建筑物的空调系统在全日的制冷周期中是不可能都以100%的容量运行的。
空调负荷的高峰出现多数是在下午2:00--4:00之间,此时室外环境温度最高。
图1-2代表了一幢典型大楼空调系统一个设计工作日中的负荷曲线。
如图可知,100冷吨冷水机组的全部制冷能力在10个小时的“制冷周期”中只有2个小时,在其它8个小时中,冷水机组只在“部分负荷”里操作,如果你数一数小方格的话,你会得到总数为75个方格,每一格代表10“冷吨·小时”,所以此建筑物的实际冷负荷为750“冷吨·小时”,但是常规的空调系统必须选用100冷吨的冷水机组来应付100冷吨的“峰值冷负荷”。
三、冷水机组的“参差率”定义的“参差率”为实际“冷负荷”与“冷水机组的总制冷潜力”之比,即:参差率(%)=(实际冷吨·小时数/总的冷吨·小时潜力)*100%=750/1000*100因此该冷水机组的“参差率”为75%,也就是冷水机组能提供1000“冷吨·小时”,而空调系统只要用750“冷吨·小时”。
冰蓄冷空调系统原理及应用冰蓄冷空调系统是一种先用电动机将冷却剂冷却到低温,然后将其储存在蓄冷设备中的空调系统。
它可以在夜间低电价时段使用电力,将冷却剂冷却到较低温度,然后将其储存下来,白天通过蓄冷设备释放冷量,达到降温的目的。
1.电动机和压缩机:电动机将冷却剂吸入,并将其压缩成高压、高温的气体状态。
2.冷却剂管道和换热器:冷却剂通过管道传输,在换热器中与空气或水进行换热,从而将空气或水的温度降低。
3.蓄冷设备:蓄冷设备是冰蓄冷系统的核心部分,用于储存冷却剂。
在夜间低电价时段,电动机将冷却剂冷却到低温,并将其储存在蓄冷设备中。
白天,通过控制阀门的开启和关闭,冷却剂释放出来,用于降低室内温度。
4.控制系统:冰蓄冷空调系统的控制系统根据室内温度和外界环境条件,控制电动机的启停以及蓄冷设备的开启和关闭,以实现室内温度的精确控制。
1.节约能源:冰蓄冷空调系统通过在夜间低电价时段储存冷却剂,并在白天释放冷量,能够更高效地利用电力资源,减少能源消耗。
2.提高能源利用率:由于低温冷却剂的制备和蓄冷设备的储存,冰蓄冷空调系统能够提高制冷效果和能源利用率,从而降低运行成本。
3.灵活控制:冰蓄冷空调系统的控制系统可以根据室内温度和外界环境条件,实现对室内温度的精确控制。
并且,它可以根据能源价格的变化灵活调整运行模式。
4.方便维护:冰蓄冷空调系统的维护相对简单,只需要定期进行冷却剂的添加和设备的检查维护即可。
冰蓄冷空调系统在建筑物、工厂、商场、酒店等场所有着广泛的应用前景。
由于其节能环保的特点,越来越多的地区和国家开始采用冰蓄冷空调系统来替代传统的空调系统。
它能够有效降低能耗,减少电力需求峰值,提高能源的利用率,同时减少对地球环境的负荷,达到节能减排的目的。
总之,冰蓄冷空调系统通过先用电动机将冷却剂冷却到低温,然后将其储存在蓄冷设备中,通过控制系统实现精确控制。
它具有节约能源、提高能源利用率、灵活控制和方便维护等优点,广泛应用于各个领域中。
冰蓄冷的优缺点?所谓冰蓄冷就是将制冷设备(通常是螺杆机或多级离心机)在电价谷段所制冷量用冰等蓄冷介质储存起来,在空调高峰负荷时段部份或全部利用储存的冷量来供冷的空调系统,所以冰蓄冷的优点就是能够调节电力峰值,对电力部门很有好处,这就使迄今为止中国冰蓄冷用户绝大多数为电力部门的客户或在股份中含有大份额的电力系统投资。
缺点:(1)系统异常复杂、庞大。
冰蓄冷空调除了通常的制冷系统和空调设备外,还配备复杂的蓄冷设备,蓄冷设备包括蓄冷槽,乙二醇溶液泵、制冰泵、蓄冷介质(如冰球等)、热交换器等设施。
总之,一个蓄冷式空调系统相当于配置两套水系统。
(2)占地面积大:由于系统复杂,特别是蓄冷设施庞大,因此占地面积很大,通常每100Rth 的蓄冰槽占体积为10 m3,如蓄冷能力为10000Rth,则体积达1000 m3(如采用水蓄冷系统,则体积要增加80倍以上)。
其所占用的大量建筑面积显著增加了客户的机会成本,如果该部分建筑改作他用,如地下车库、地下商场等,将给业主带来显著的经济收益。
(3)调控困难。
冰蓄冷系统存在着控制方面的致命缺陷,其放冷速度开始时较快,到后面放冷速度越来越慢,最后有相当一部分剩余的冷量无法使用。
蓄冷时也存在同样的问题,蓄冷时速度较快,后来越来越慢(所以现在很多冰蓄冷项目通常将制冰主机和蓄冰槽选得非常大.而且由于这个问题,通常蓄冷时间要12小时以上,实际上能使用的电价也并非是谷时电价)。
同时与常规空调相比增加了冰水系统,导致控制非常困难,空调水温极不稳定,难以保证空调质量。
还有另一个致命的问题是目前各厂家提供的控制系统不能适应我国电价政策的变化,以杭州为例,以前规定冰蓄冷空调禁止在上午8:00-11:00开机,现在此规定已取消,但控制却不能变,如杭州国际大厦、世贸中心仍按照以前的标准思路进行和机房人员的经验来运行,能以实际的运行经济性与设计时已大相径庭。
(4)技术不成熟,寿命短。
我国的蓄冷工程从1995年起步,远未达到成熟的程度,许多技术和设施都只能从国外引进,这给设备日后的维修和寿命带来极大的影响,经常性费用增加。
冰蓄冷空调系统原理及其技术
一、冰蓄冷空调系统原理
冰蓄冷空调系统属于利用化学反应,在冰蓄冷机组中形成的蓄冷湿冷
却塔,经冰蓄冷循环贮存介质,利用冰蓄冷机组将热能转换为冷能,冷能
之间转换到室外,以及室内“冷热机组”中,将冷能转换为热能,达到空
调系统调节温度和湿度的作用。
1、冰蓄冷机组:冰蓄冷机组由蒸发器、冷凝器、压缩机、再蒸发器、再凝结器和冰水泵组成,形成冷凝蒸发循环。
蒸发器、冷凝器和再蒸发器
由压差驱动器控制,冰水泵能够把自己的热量储存在冰水中,而且能够把
蓄冷介质的温度低于环境的温度。
2、冰水泵:冰水泵负责将蒸发器冷凝到冰池中的热量用压缩机和热
交换器蒸发,将冷凝器的热量用压缩机和热交换器冷凝,然后将冰池中的
冷凝器的冷凝热量带回室内,以实现调温和调湿的作用。
3、蒸发器、冷凝器、压缩机、再蒸发器和再凝结器:这些都是冰蓄
冷机的重要组成部分,用于将空气加热或冷却。
蒸发器的作用是将冷冻液
冷凝,将热量从空气中蒸发;冷凝器的作用是将冷冻液蒸发,将热量从空
气中冷凝;压缩机的作用是将冷冻液压缩,然后释放出热量。
蓄冷技术原理简而言之,是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷,并通过介质将冷量储存起来,在白天用电高峰时释放该冷量提供空调服务,从而缓解空调争用高峰电力的矛盾。
目前较为流行的蓄冷方式有三种,即水蓄冷、冰蓄冷、优态盐蓄冷[1]。
空调蓄冷系统合理利用峰谷电能,削峰填谷。
在电力结构峰谷差距不断加大的今天,蓄冷系统将会带来空调系统的革命,在平衡电力消耗方面将起到不可估量的作用。
冰蓄冷空调系统是在空调负荷很低的时间制冷蓄冰,而在空调负荷高峰时化冰取冷,以此来全部或部分转移制冷设备的运行时间,并采用此办法规避用电高峰,让出空调用电份额给其他生产部门,以创造更多的财富;另外利用夜间低价电,可降低运行费用,同时利用蓄冰技术,可减少制冷设备的装机容量,减少电力负荷,降低主机一次性投入,其主要优点有:1).利用蓄能技术移峰填谷,平衡电网峰谷荷,提高电厂发电设备的利用率,降低运行成本,节省建设投入。
2).利用峰谷荷电力差价,降低空调年运行费用。
3).减少冷水机组容量,降低主机一次性投资;总用电负荷少,减少配电容量与配电设施费,减少空调系统电力增容费。
4).使用灵活,过渡季节或者非工作时间加班,使用空调可由融冰定量提供,无需开主机,冷量利用率高,节能效果明显,运行费用大大降低。
5).具有应急冷源,提高空调系统的可靠性,特别是针对南昌地区线路老化,常停电。
6).冷冻水温度可降到1~4℃,可实现大温差低温送风,节省水、风系统的投资及能耗,相对湿度低,提高空调高品质,防止中央空调综合症。
总结蓄冷空调设计要点如下:一、设计前提条件制冷以电为驱动能源的空调工程,符合下列条件之一时,可采用蓄冰系统。
1.非全日制空调工程或昼夜负荷相差悬殊的空调工程;2.空调负荷峰谷悬殊的连续空调工程;3.无电力增容条件或限制增容的空调工程;4.某一时段限制空调制冷用电的空调工程;5.需备用冷源的空调工程;6.要求采用低温冷水或低温送风的空调工程;7.获得电力补贴或通过技术经济比较,确能获得经济效益的空调工程。
YORK INTERNATIONAL一、公司介绍约克(无锡)空调冷冻设备有限公司是约克国际(北亚)有限公司投资兴建,专业制造大型中央空调冷冻设备的公司。
约克(无锡)公司成立于1996年12月,公司位于无锡市国家高新技术产业开发区54-A地块,目前占地6万平方米,厂房面积14,000平方米。
公司拥有烤漆房、喷砂房、Lincoln双送丝、Panasonic、Cigweld 多种气保焊机;Areotool公司的胀管设备,250kvX光周向、定向探伤机,氨质谱检漏仪,桥式起重机和冷水机组实验台等设备。
为了确保约克(无锡)产品的高品质、高性能,公司全面引进ISO9002和压力容器质保体系。
公司所有员工经过精心挑选;高级管理人员由总部直接派遣;已有一批技术人员赴美国、英国培训,并已返回无锡担任重要工作。
公司设有经常性的培训计划,美国总部还派有高级顾问长驻无锡指导工作。
在技术和质量控制上,约克(无锡)引进总公司的全套图纸和技术资料,全面执行总部的技术标准。
在生产上按总公司的设计进行工艺布置,使用从美国引进的先进的焊接、胀管、检验等设备及工具、压力容器的设计、制造、检验完全遵照中国的法规标准,并已取得压力容器制造许可证。
约克于1997年下半年起开始生产。
首期产品为使用R123制冷剂的YT离心式冷水机组,制冷量从300TR到800TR。
公司继承约克几十年YT 的生产经验,产品性能优越,质量稳定可靠,并已拥有了一批国内用户。
随着公司业务的发展,约克(无锡)在98年内陆续推出了直燃式溴化锂机组、R22螺杆冷水机组及双工况螺杆冷水机组,以满足市场的需要。
YORK INTERNATIONAL公司目前月生产能力为月产200台大型冷水机组,主要产品包括:离心式冷水机组、螺杆式冷水机组、活塞式冷水机组以及工业冷冻设备。
约克(无锡)公司秉承约克精神,提供真诚优质服务,向全中国及全世界提供高品质、高效率的空调冷冻设备,为工业发展做出贡献。
冰蓄冷空调原理冰蓄冷空调利用了物质的相变潜热原理,能够在低峰耗气时段制冷,然后在高峰用气时段使用制冷效果,并同时采用了新的节能和环保技术。
一、冰蓄冷空调的工作原理冰蓄冷空调是一种采用物质的相变潜热原理制冷的空调设备,其制冷原理主要涉及两个方面:一是固液相变的变温作用;二是固气相变的变压作用。
1. 固液相变的变温作用冰蓄冷空调通过冰蓄体中的水在固液相变过程中的巨大热效应,对空气产生制冷作用。
冰蓄体中的水在0℃下结冰时会释放出热量,这个过程称为“潜热效应”。
换而言之,水从液态冷却到冰态的过程中会释放出冷量,这样就能制造低温环境,起到降温的作用。
2. 固气相变的变压作用冰蓄冷空调中,固态冰作为一个储存热量和冷量的介质,其另外一个重要作用是:通过蓄冰过程中的气体膨胀效应,往往可以分离出这份冷气以达到制冷的目的。
二、冰蓄冷空调与传统空调的差异1. 能耗方面相较于传统的空调,冰蓄冷空调的能耗表现稳定,可以在空调运行时采取蓄冰模式充分利用低谷电来为随后的高谷峰电时间段的需求提供足够的制冷能力。
2. 环境方面冰蓄冷空调具有清洁环保的优势。
传统的空调存在氟利昂等物质的排放,而冰蓄冷空调则不存在这种排放,因为它采用的是自然界中天然的水资源。
3. 经济方面冰蓄冷空调作为一种新型的技术,其市场发展空间较大,而且容易推广。
同时,采用冰蓄冷空调,可以提高空调系统的效率,从而减轻了企业的能耗费用。
三、冰蓄冷空调推广的不足1. 此类空调安装要求较高由于冰蓄冷空调具有较高的技术要求,需要考虑到热力平衡、热量传导、供水质量、控制系统等多方面问题,因此冰蓄冷空调的安装要求较高,需要专业的安装人员的安装和调整。
2. 比传统空调的价格要贵一些由于该装置对材料、技术要求等方面存在较高的要求,因而成本也相对较高,所以,在市场上它的售价要比传统空调的售价要高一些。
3. 冰蓄体本身造价较高要建立一套完整的冰蓄冷系统,必须同时建立冰蓄体和水泵、雾化喷淋系统等其他装置,这些设备需要额外投入资金,在建设成本上会增加一些额外的费用。
冰蓄冷装置原理:在非空调使用时间或利用电力负荷低谷时的电力运转制冷机,将冷能以显热或潜热的方式储存起来,在用电高峰期把储存的冷量释放出来,以满足空调需要冷量的全部或其中的一部分,从而达到转移高峰电力负荷的目的。
特点:1、不用高峰电,减缓电厂和配电设施的建设和投资。
2、由于电的差价,降低空调运行费用。
3、冷冻水水温可降到1—4℃,实现大温差,低温送风空调。
4、空气湿度相对较低,可提高空气品质。
5、具有应急冷源,提高空调可靠性。
注:如蓄冰温度低于0℃,管道保温厚度要加厚,防结露。
蓄冰装置的分类:1、按是否使用载冷剂可分为制冷剂直接蒸发式和载冷剂循环式。
2、按结冰方式不同分为静态制冰和动态制冰3、按融冰方式不同分为内融冰、外融冰、内外同时融冰。
4、按制冷剂流程不同分为密闭式和开放式。
5、按蓄冰形式不同分为不完全冰结式、完全冰结式、制冰滑落式、封装容器式(包括冰球式)、冰泥式、直接蒸发制冰系统:1、静态制冰系统:最常见的是将金属盘管浸在水槽中,制冷剂直接在盘管内循环吸收水热量,使水温降低,在盘管外表面形成冰层。
融冰时温度较高的空调回水直接进入保温冰槽,直接和盘管外冰接触,换热效果好,取冷速度快,其水温可达1℃左右,直接供空调末端用水,故不需要二次换热。
2、动态制冰系统①板冰机:又称制冰滑落式装置。
制冰机(蒸发装置)在水(冰)槽上方,用水泵将冰槽的水自上向下洒在制冰机的板状蒸发器表面上,使其结成薄冰层5—9mm(不宜太厚),用制冰机四通阀换向,将高温气态制冷剂通入蒸发器中放热,使冰靠自重滑落到冰槽里。
注:制冰时间一般为10—30分,蒸发器通入高温气态制冷剂时间一般为20—30秒。
②冰晶式蓄冷装置:略载冷剂循环式制冰系统(目前空调用的较广泛为此种方式)1、盘管式蓄冰装置:载冷剂为体积浓度25%乙烯乙二醇水溶液,盘管浸在水槽中,制冷剂直接在盘管内循环吸收水热量,使水温降低,在盘管外表面形成冰层。
融冰方式为外融冰和内融冰两种。
冰蓄冷的优缺点介绍冰蓄冷空调的原理和优缺点介绍一、冰蓄冷的技术原理:冰蓄冷中央空调是指在夜间低谷电力段开启制冷主机,将建筑物所需的空调部分或全部制备好,并以冰的形式储存于蓄冷装置中,在电力高峰时段将冰融化提供空调用冷,由于充分应用了夜间低谷电力,由此使中央空调的运行费用(在有夜间低谷电力费用的地区)降低。
在有夜间低谷电力费用的地区,冰蓄冷中央空调不仅为用户节约大量的运行费用,而且对电网具有卓越的移峰填谷功能,提高电网运行的经济性。
国家发改委在《节能中长期专项规划》中,将应用电力蓄冷、蓄热作为节能降耗的十大措施之一。
二、冰蓄冷技术与普通空调相比所具有的优势:1、优化空调系统:原中央空调系统设计属于耗能型中央空调系统设计,通过冰蓄冷系统的设计可将原系统进行优化,使空调运行过程更趋于合理。
2、降低运行电费:充分利用电价优惠政策,在夜间低电谷电价时段制冷,在高峰电价时段放冷使用,能够做到部分移峰,从而降低空调运行电费。
3、节省空调运行电量:a、由于充冷过程在夜间进行,夜间气温相比白天较低,制制冷单耗下降。
B、由于充冷时制冷机满负荷地高效运行,避免了正常供冷时难以避免的“小马拉大车”的现象。
4、增加了空调系统的运行的灵活性:b、然停电时,不需开主机,只需开供冷泵,因此,使用备用电源仍可维持空调供冷。
b、应紧张,供电部门对正常中央空调要限电使用,但在全国各地,蓄冷中央空调往往得到额外支持,不在限制范围。
c、行方式灵活,空调可按原有系统单独运行,也可与增加蓄冷系统结合运行。
三、冰蓄冷技术与普通空调相比所具有的缺点:1、通常在不计电力增容费的前提下,其一次性投资比常规空调大。
2、蓄冷装置要占用一定的建筑空间,而且增加了蓄冷设备费用。
3、制冷蓄冰时制冷主机的制冷效率要比在空调工况下低,其空调系统的制冷性能系数(COP)要下降。
4、与普通空调系统相比需增加水管和风管的保温费用。
5、设计与调试相对比较复杂,效能的完全发挥受环境影响较大。
某商场冰蓄冷空调系统方案选择嘿,各位朋友们,今天咱们来聊聊一个相当高大上的话题——某商场冰蓄冷空调系统方案选择。
别看这名字挺专业的,其实里面的门道多了去了。
咱们这就开始吧!得明确一下,商场是个大空间,夏天要凉快,冬天要暖和,这空调系统可不能马虎。
那么,冰蓄冷空调系统是个啥呢?简单来说,就是利用夜间低谷电时段制冰,白天用电高峰时段用这些冰块来给商场降温,节能减排,绿色环保。
一、方案需求分析1.商场规模:得了解商场的规模,多大的地方,多大的空间,这直接关系到空调系统的选择。
2.客流量:商场的客流量也是一个重要因素,人越多,空调系统得越给力。
3.能源政策:我国各地能源政策不同,电价、补贴等政策都会影响冰蓄冷空调系统的选择。
二、方案选择1.冰蓄冷系统类型(1)全冰蓄冷系统:这种系统制冰能力较强,适合大型商场、数据中心等场所。
(2)部分冰蓄冷系统:这种系统制冰能力适中,适合中小型商场、酒店等场所。
2.制冷设备选择(1)冷水机组:冷水机组是空调系统的核心,选择时要注意其制冷能力、能效比等因素。
(2)冷却塔:冷却塔是空调系统的散热设备,选择时要考虑其散热能力、噪音等因素。
3.冰箱选择(1)蓄冷箱:蓄冷箱是存储冰块的设备,选择时要考虑其容量、保温性能等因素。
(2)蓄冷盘管:蓄冷盘管是另一种存储冰块的设备,与蓄冷箱相比,其制冷效果更稳定。
三、方案实施1.系统设计:根据商场规模、客流量等因素,进行系统设计,确保空调系统稳定可靠。
2.设备安装:设备安装要按照设计要求进行,确保系统运行正常。
3.调试运行:设备安装完成后,进行调试运行,确保系统各项指标达标。
4.维护保养:空调系统运行过程中,定期进行维护保养,确保系统稳定可靠。
四、案例分析方案实施后,商场夏季室内温度稳定在25度左右,冬季室内温度在20度左右,节能效果显著。
同时,商场还享受到了政府补贴,降低了运营成本。
冰蓄冷空调系统方案选择要考虑多种因素,包括商场规模、客流量、能源政策等。
冰蓄冷设备一、分类美国制冷工业协会(ARI)1994年出版的《蓄冷设备热性能指南》将蓄冷设备广义地分为显热式蓄冷和潜热式蓄冷,见表2-1。
表2-1*注:载冷剂一般为乙烯乙二醇水溶液。
最常用的蓄冷介质是水、冰和其他相变材料,不同蓄冷介质具有不同的单位体积蓄冷能力和不同的蓄冷温度。
二、冰盘管式(ICE-ON-COIL)冷媒盘管式(REFRIGERANT ICE-ON COIL)外融冰系统(EXTERNAL MELT ICE-ON COIL STORAGE SYSTEMS)该系统也称直接蒸发式蓄冷系统,其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内,冰结在蒸发器盘管上。
此种形式的冰蓄冷盘管以美国BAC公司为代表。
盘管为钢制,连续卷焊而成,外表面为热镀锌。
管外径为1.05"(26.67mm),冰层最大厚度为1.4"(35.56mm),因此盘和换热表面积为5.2ft2/RTH(0.137m2/KWH),冰表面积为19.0ft2/RTH(0.502m2/KWH),制冰率IPF约为40-60%。
融冰过程中,冰由外向内融化,温度较高的冷冻水回水与冰直接接触,可以在较短的时间内制出大量的低温冷冻水,出水温度与要求的融冰时间长短有关(参见图2-1、2-2、2-3)。
这种系统特别适合于短时间内要求冷量大、温度低的场所,如一些工业加工过程及低温送风空调系统使用。
(1)10小时放热特性(图2-1)该蓄冷方式是由食品冷冻行业中应用多年的乳品冷却设备改制发展而成。
由此在乳品行业中经常采用。
最近天津雀巢咖啡生产厂,工艺要求所供应的冷冻水温在全过程中要求保证稳定在+1°C,采用BAC外融冰装置,冰盘管表面冰层厚度大约为2-3MM,冷冻机24小时连续运行。
在使用冷媒盘管式蓄冷槽时,有几点需注意:(1)当结冰厚度在1"-3.5"之间,若冷冻系统设计不当,制冰时冷冻蒸发温度较低,压缩机所需功率大,耗电率大,并且制冷时间长,用电量多;(2)若贮存的冰设有完全用掉而制冷时间已到,需要开始制冰,则必需隔着一层冰来制冰,由于冰是一种优良热阻,这将使制冷设备耗电率与用电量增加;(3)蓄冰槽内应保持约50%以上的水不冻成冰,否则无法正常抽取冷水使用进行融冰,故最好使用厚度控制器或增加盘管中心距,以避免冰桥产出;(4)在开放式系统中,蓄冰槽的进出口处(即水系统进出口管路上)应加装止回阀和稳压阀等近期制设备,以免仃泵时系统中的水回流,使蓄冰槽中水外溢。
三、完全冻结式(TOTAL FREEZE-UP)卤水静态储冰(GLYCOL STATIC ICE)内融冰式(INTERNAL MELT ICE-ON-COIL STORAGE)该系统是将冷水机组制出的低温乙二醇水溶液(二次冷媒)送入蓄冰槽(桶)中的塑料管或金属管内,使管外的水结成冰。
蓄冰槽可以将90%以上的水冻结成冰,融冰时从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液进入蓄冰槽,流过塑料或金属盘管内,将管外的冰融化,乙二醇水溶液的温度下降,再被抽回到空调负荷端使用。
这种蓄冰槽是内融冰式,盘管外可以均匀冻结和融冰,无冻坏的危险。
这种方式的制冰率最高,可达IPF=90%以上(指槽中水90%以上冻结成冰)。
生产这种蓄冰设备的厂家较多。
1、美国CALMAC蓄冰桶采用外径为16mm(也有13mm)的聚乙烯管绕成螺旋形盘管热交换器。
盘管冰层厚度为12mm,盘管换热表面积12ft2/RTH(0.317m2/KWH)。
蓄冰筒数量的选择设计步骤如下:1、确定系统的“冷吨小时数”TH TH=设计负荷*OH*DF2、确定冷水机组的“名义制冷量”CP CP=TH/[(CI*IH)+(CO*OH)]3、确定冰筒的数量N N=[TH-(CO*OH)]/冰筒的冷吨小时式中:DF--参差系数、设计“日平均负荷”除以“峰值负荷”,一般为0.65-0.90;TH--设计日系统的冷吨小时数; OH--制冷小时数;CP--机组“名义制冷量”; CI--冷水机组在制冰温度时的制冷量与空调额下制冷量之比;IH--制冷小时数; CO--冷水机组在“制冷工况下”的制冷量与额定制冷量之比,一般在1左右;例题:设计负荷200冷吨、OH=10小时、IH=12小时、DF=0.75、CI=0.65、CO=1。
图2-4图2-5采用1190蓄冰筒(190冷吨小时)。
冰筒入水温度为15.6°C,出水温度为8.9°C(日间),融冰放冷10小时,每个蓄冰筒可放冷166冷吨小时。
可查表2-3。
1、系统的冷吨小时数TH=200*10*0.75=1500冷吨小时2、冷水机组“名义制冷量”CP=1500/[(0.65*12)+10]=84.3冷吨3、冰筒数量N=[1500-(84.3*10)]/166=4个注:若全部蓄冰,OH=0。
表2-2 蓄冰筒性能和尺寸注:1、1320A型号(两筒组合)和1500型号(三筒组合),由于海运困难,未列入。
2、2150A型号适用于温度低和温差大一些的乙二醇溶液循环系统。
表2-3 每个冰筒的制冷容量(冷吨小时,1冷吨小时3.516Kwhr)我国天津福星大厦、天津立达公寓等蓄冰空调工程中采用。
2、美国DUNHAM-BUSH的ICE-CEL蓄冰罐采用外径为19mm的聚乙烯管组成的蛇形盘管热交换器。
3、我国南京安纳特科技实业有限公司生产ET系列储冰桶亦采用聚乙烯管组成的蛇形盘管热交换器。
4、美国FAFCO蓄冰槽由外径为6.35mm的耐高低温石腊脂塑料管制成平行流换热盘管垂直放入保温槽内构成,平均冰层厚度为10mm,盘管换热表面积为13ft2/RTH(0.345m2/KWH)。
它置于钢制或玻璃钢制槽体内构成,其构造见图4-6,整体式蓄冰槽也可置于钢筋混凝土槽内或筏基内。
图2-6 FAFCO 蓄冰槽构造图发克(FAFCO)蓄冰设备分为标准槽及非标换热器。
(1)发克标准槽a)材质:蓄冰槽外壳为1.6mm镀锌钢板,内部一层29.48M2h°C/kcal保温断热层,槽体内表面有一层0.76mm的聚氯乙烯防水膜,槽体钢架结构皆经过热浸镀锌处理。
b)型式:依其蓄冰容量分为 590型(600cm*244cm*208cm)420型(462cm*244cm*208cm)280型(305cm*244cm*208cm)140型(168cm*244cm*208cm)c)标准槽详细规范:表2-4我国北京中央人民广播电台、深圳万德大厦等蓄冰空调工程中采用。
(2)发克(FAFCO)非标换热器配合建筑物规划充分利用机房或建筑结构做为钢筋混凝土蓄冰槽使用。
槽内外均需做防水处理,槽内另做保温断热层,以减少换热损失,并配合槽内净高选用适当尺寸的发科非标蓄冰换热器。
a)材质:由耐高、低温材料特殊石蜡脂制成。
b)型式:依其平展总长度分为 HXR-24、HXR-22、HXR-18、HXR-16、HXR-14、HXR-12、HXR-10八种型式。
c)非标换热器详细规范:表2-5我国北京国际贸易中心二期蓄冰空调工程中采用。
表2-6 即为采用各种不同发克蓄冰设备安装4000冷却小时对机房净高与平面面积的需求。
表2-65、美国BAC蓄冰槽里装有一个钢制的热交换器,其外径为1.05"( 26.67m),结冰厚度控制在0.9"(23mm)左右,虽然是属于内融冰方式,但冰与冰之间仍有极小的间隙,以便在融冰过程中,结在盘管周置的冰存在少量的活动空间,使得钢管与冰始终存在有直接接触的部位,因此导热较好,在整个融冰过程中蓄冰槽的出口二次冷媒温度始终可保持在3°C左右,并使冰几乎全部被融化来供冷。
其盘管构造如图2-7。
图2-7 BAC 盘管构造图制冰是通过重量比为25%的工业抑制性乙烯乙二醇溶液的循环,在蓄冰装置中的盘管上制冰。
此间,制冷机的工作状况受到监控,当离开制冷机的乙二醇达到最低出口温度时,制冷机即关闭。
图2-8描述了制冷机在制冰周期分别为8、10、12小时制冷机口的乙二醇温度。
对于一个典型的10小时制冰周期而言,乙二醇出口温度绝不低于22°F(-5.6°C)。
如图所示,若制冰周期超过10小时,乙二醇极限温度要高于22°F;如果制冰期短于10小时,乙二醇极限温度将在制冰循环终点时低于22°F。
这一性能是建立在5°F温差的制冷机流量基础上的,当所选制冷机温差更大时,其乙二醇出口温度将比图2-8所示要低。
图2-8 制冷机出口温度表2-7 BAC内融冰式蓄冰槽性能表型号TSU-237M TSU-476M TSU-594M TSU-761M 蓄冰潜热容量(RTH)237 476 594 761 净重(KG)4420 7590 9150 10990 工作重量(KG)17730 33530 42200 51610 冰槽水容量(L)11320 22110 28250 34640 盘管内乙二醇容量(L)985 1875 2320 3600 接管尺寸(mm)50 75 75 75尺寸(mm)W 2400 2400 2980 3600 L 3240 6050 6050 6050A 220 248 248 248B 540 540 685 689C 298 298 350 600D 724 724 910 1022我国中央电视台、上海浦东国际儿童医疗中心、杭州市建设银行办公大楼等蓄冰空调工程中采用。
6、北京清华人工环境工程公司生产RH-ICU系列盘管式冰蓄冷设备。
我国唐山市百货大楼、杭州虹桥饭店、清华智能楼等蓄冰空调工程中采用。
四、制冰滑落式(DYNAMIC ICE-MAKER)制冰机(ICE HARVESTER)系统动态制冰机(DYNAMIC ICE MAKER)系统(DYNAMIC ICE-HARVESTER)图2-9 制冰滑落式系统原理图该系统的基本组成是以制冰机作为制冷设备,以保温的槽体作为蓄冷设备,制冰机安装在蓄冰槽的上方,在若干块平行板内通入制冷剂作为蒸发器。
循环水泵不断将蓄冰槽中的水抽出至蒸发器的上方喷洒而下,而冰冷的板状蒸发器表面,结成一层薄冰,待冰达到一定厚度(一般在3-6. 5mm 之间)时,制冰设备中的四通阀切换,压缩机的排气直接进入蒸发器而加热板面,使冰脱落。
“结冰”,“取冰”反复进行,蓄冰槽的蓄冰率为40-50%。
不适合于大、中型系统。
其系统原理图见图2-9。
代表性厂家有美国的Turbo.Morris和Paul Mueller。
五、冰球式(Ice Ball)容器式(Encapsulated Ice)此种类型目前有多种形式,即冰球,冰板和蕊心褶囊冰球。
冰球又分为园形冰球,表面有多处凹涡冰球和齿形冰球。
(1)冰球式以法国CRISTOPIA为代表,蓄冰球外壳有高密度聚合烯烃材料制成,内注以具高凝固---融化潜热的蓄能溶液。