第六章6.3冰蓄冷技术
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1.冰蓄冷空调系统的定义:冰蓄冷空调系统,就是利用蓄能设备在空调系统不需要冷量的时间内将冷量储存起来,在空调系统需要的时间再将这部分能量释放出来的空调系统。
按冷源分类:①冷媒液〔盐水等〕循环,②制冷剂直接膨胀式按制冰形态分类:①静态型,在换热器上结冰与融冰;最常用的为浸水盘管式外制冰内融方式;②动态型,将生成的冰连续或间断地剥离;最常用的是在假设干平行板内通以冷媒,在板面上喷水并使其结冰,待冰层到达适当厚度,再加热板面,使冰片剥离,提高了蒸发温度和制冷机性能系数。
按冷水输送方式分类:①二次侧冷水输送方式为冰蓄冷槽与二次侧热媒相通,②一次侧与二次侧相通的盐水输送方式按装置组成分类:①现场安装型,适用于大型建筑物;②机组型,将制冷机与冰蓄冷槽等组合成机组,由工厂生产,适用于中小型建筑物。
冰蓄冷空调自控系统的基本功能冰蓄冷空调由于自身的特点而对自控系统有一定的依赖,而这种依赖就决定了自控系统的基本功能。
就一般情况而言,冰蓄冷空调对自控系统有如下四个方面的基本要求:1、工况切换和设备起停控制。
冰蓄冷空调是在同一管道系统上通过对水泵和阀门等设备的不同组合而得到不同的工况的,而不同的工况组合又表达出不同的运行策略。
因此,选择冰蓄冷空调只是为降低运行费用在设备上提供了可能,而真正实现降低运行费用还需将系统中所有设备有机地结合起来,并使操作者方便快捷地在各工况之间切换。
就具体的工程而言,不同的工况对参与运行的水泵以及阀门的开启和关闭都有不同的规定,与此同时,对各设备的启动顺序和设备启动的时间间隔都有具体的要求。
这就要求自控系统能为工况的切换提供方便、安全的操作手段。
理想情况下,操作者希望通过鼠标在屏幕上的点击或通过菜单的选择就能切换工况。
但是自控系统在提供操作方便的同时又要能够防止人员的误操作,所以建议把工况切换和系统启动分为两步操作,即切换工况只是为系统启动做好了工况的选择,而并不是在切换工况后直接启动系统。
冰蓄冷技术周明一、冰蓄冷空调技术及其发展背景蓄冰空调系统即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期,采用电制冷机制冷,将冷量以冰的形式贮存起来。
在电力负荷较高的白天也就是用电高峰期,把储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调负荷的需要。
同时在空调负荷较小的春秋季减少电制冷机的开启,尽量融冰释冷,提供空调负荷。
蓄冰空调系统是“转移用电负荷”或“平衡用电负荷”的有效方法。
电力工业是国民经济的基础产业,目前我国的发电装机容量已居世界第二位,但仍不能满足电力消费量;同时电力消费出现夏季冬季差值持续加大的现象,而同一天的上午和晚上电力消费量亦较其他时段达到高峰。
过去国家实行供电侧调节,主要靠新建电厂和建设蓄能电站,但仍满足不了每年用电量以5~7%增长的需要,同时电力系统峰谷差也急剧增加,电网负荷率明显下降,极大影响了发电的成本和电网的安全运行。
由于电能本身不易储存,因此近年来国家从电用户方面考虑并制定了一系列的移峰填谷和节约用电政策加强对用电需求侧的管理(DSM),由于高峰用电量中空调用电一般占了30%以上,建筑物用电的40~60%左右,采用蓄冰空调后可大大缓解由于空调用电负荷在用电峰谷时段的不均衡而造成的电网不均衡。
因此现在全国有许多城市的电力部门都适时推出了分时电价结构和许多相关的优惠政策,以鼓励人们使用蓄冰空调。
冰蓄冷空调技术是实现电网削峰填谷主要方法之一,目前该项技术在世界上属于成熟的技术,正被世界各国广泛的应用于各个领域。
根据权威机构99年的资料显示,蓄冰工程已有1.5万个在全球各地正常运行,仅我国台湾省到2000年末就有近500个蓄冰空调系统正在运行。
国内目前也有150个蓄冰空调系统工程在运行或建设之中,发展势头十分迅猛。
国家电力公司也在有关文件中提出积极推广蓄冰空调技术,转移高峰电力,提高电网经济运行和资源综合利用水平,以达到节能和环境保护的目的。
二、冰蓄冷空调系统主要特点冰蓄冷空调系统相对于常规空调系统具有以下一些特点:1. 冷水机组高效率运行,系统运行灵活,冷量一比一的配置对负荷变化的适应性很强。
冰蓄冷知识点总结一、冰蓄冷技术的原理1. 制冷原理:冰蓄冷技术利用低温时段利用外部电力或太阳能等能源,把水制冷冰冻,制得冰块。
当需要冷却的时候,释放储存的冷能,以此降低制冷系统的负荷,降低能耗。
2. 蓄冷原理:制冷设备在低峰时段运行,将冰制造好保存起来。
在高峰时段不需要开启制冷设备,通过释放储存的冷能来满足需求。
二、冰蓄冷技术的优点1. 节约能源:冰蓄冷技术能够在低峰时段利用便宜的电力或者太阳能等能源,制冷并储存冷能,降低高峰时段的能耗成本。
2. 减少负荷峰值:通过在低峰时段制冷并储存,可以在高峰时段释放冷能,降低空调系统的负荷峰值,减少对电网的压力。
3. 环保节能:使用冰蓄冷技术可以减少碳排放,降低能源消耗,对环境更加友好。
4. 应用广泛:冰蓄冷技术不仅可以应用在建筑空调系统,还可以应用在食品零售行业、交通车辆、工业生产等领域。
5. 维护便利:冰蓄冷系统相比于传统直接蒸发式制冷系统,维护成本更低,寿命更长。
三、冰蓄冷技术的应用领域1. 建筑空调系统:在商业建筑和住宅楼宇的空调系统中广泛应用,通过在夜间低峰时段制冷,白天释放冷能来降低空调系统运行成本。
2. 食品零售行业:冰蓄冷技术在超市、冷藏库等场所使用,能够减少制冷系统的耗电量,降低运行成本,同时保持食品的新鲜。
3. 交通工具:在公共交通工具和商用车辆中,冰蓄冷技术可以减少车辆空调系统的能耗,提高燃油利用率。
4. 工业生产:在一些工业生产过程中,例如塑料加工、化工等领域,冰蓄冷技术可以用来降低生产过程中的制冷成本。
四、冰蓄冷技术的发展趋势1. 太阳能结合:将太阳能与冰蓄冷技术结合,可以更好地利用清洁能源,增加系统的可持续性。
2. 智能化控制:通过智能传感器和控制系统,可以实现对冰蓄冷系统的精确监控和调节,进一步提高能效。
3. 新材料应用:利用新型材料和制冷技术的发展,可以提高冰蓄冷系统的效率和环保性。
4. 多元化应用:冰蓄冷技术不仅可以应用于空调制冷,还可以拓展到其它工业和生活领域,提高其市场应用的多元性。
冰蓄冷技术目录技术发展史一,产品原理二,适用范围三,使用效益四,突出特点五,高灵桶式蓄冰系统优点突出在没有实行集中供热前,冬天时家家户户烧火取暖,这种原始的用能方式既浪费能源,又污染环境。
北方实行热力站集中供热方式后,在节约能源的同时也保护了环境。
南方地区冬天烧火取暖的时间很短或基本不烧火取暖,但夏天却要用空调降温。
目前,不管是南方和北方的住宅、宾馆、酒店、商店、办公楼等几乎所有的建筑物,都安装了分体式空调或中央空调,特别在南方地区尤其是在海南,一年四季使用空调降温的时间都很长,空调降温需要消耗大量的能源。
区域供冷站的供冷方式与北方冬季时的集中供热方式十分类似。
这种供冷方式实际上就是以区域冷站作为冷源和能量中心,通过区域空调管网向周边建筑提供调温用的冷水,满足会议厅、展厅、酒店、大学、医院、商场、写字楼、住宅楼等不同用户的用冷需求,而且,还可以利用制冷时产生的热量,向建筑物供应热水。
很明显,与集中供热一样,集中供冷方式将会大大提高能源的利用率。
实际应用证明,区域供冷的能源效远低于预期,输送能耗增加,不同于区域供热,输送泵的功耗转化为热添加到传输介质中,但对于供冷,对输冷介质的传热是一种副作用。
广州一个集中个供冷失败的案例能很好的说明问题。
冰蓄冷在制冷过程中同样也需要能源,这种供冷方式实现能源的节约与电厂发电、电网供电和供冷的集中方式有密切的联系。
技术发展史这项技术是上世纪初在美国研制并开始应用,但开始并不普及。
直到八十年代世界性的能源危机,冰蓄冷的节能优势才被世人所瞩目,而得到广泛的推广使用。
日本能源贫乏,冰蓄冷的市场颇好。
目前该项技术已经成为很多发达国家解决电网供电压力不平衡的重要强制手段。
我国从九十年代开始引进国外冰蓄冷技术,全国现有几百家单位在使用,而目前拥有核心自主知识产权冰蓄冷技术的只有高灵能源科技有限公司,其自主研发的ICEBANK蓄冰技术系统打破了国外技术垄断,是唯一达到国际先进水平的冰蓄冷民族品牌。
冰蓄冷的原理一、引言冰蓄冷技术是一种通过利用冰的融化吸收热量来实现空调制冷的技术。
这种技术在工业、商业和家庭等领域得到广泛应用,具有节能环保、运行稳定等优点。
本文将详细介绍冰蓄冷的原理。
二、冰蓄冷的基本原理1.相变潜热物质在相变时会吸收或释放大量的热量,这种热量称为相变潜热。
水从液态转变为固态时,需要吸收相当于其自身质量乘以80%的热量,而从固态转变为液态时,则需要释放同样数量的热量。
2.传导换热传导是物质之间由高温向低温传递能量的过程。
在冰蓄冷系统中,通过传导将室内空气中的热量传递到储存了大量冰块的蓄冰槽内,使得室内温度得到降低。
3.循环系统循环系统是指将制冷剂通过压缩、膨胀、液化和汽化等过程循环使用,从而实现制冷的过程。
在冰蓄冷系统中,循环系统是将制冷剂通过蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等部件进行循环使用。
三、冰蓄冷的工作原理1.储存阶段在储存阶段,制冷剂通过压缩机被压缩成高温高压气体,然后通过冷凝器散发热量,变成高温高压液体。
接着,制冷剂流经节流阀进入蒸发器,在蒸发器内部变成低温低压气体,并吸收室内空气中的热量。
这时,蓄冰槽内的水开始结成大块的冰块,并吸收室内空气中的热量。
2.放电阶段在放电阶段,当室内温度达到预设值时,控制系统会切断制冷剂的供应,并启动水泵将储存在蓄冰槽中的大块冰块带入蒸发器。
此时,室内空气通过风机被吹过蒸发器并与储存在其中的大块冰块接触。
由于相变潜热的作用,冰块在融化的过程中吸收了室内空气中的热量,从而使得室内温度得到降低。
3.再生阶段在再生阶段,当储存在蓄冰槽中的大块冰块全部融化后,控制系统会启动制冷机组进行再生。
制冷剂被压缩成高温高压气体,并通过冷凝器散发热量变成高温高压液体。
接着,制冷剂流经节流阀进入蒸发器,在蒸发器内部变成低温低压气体,并吸收室内空气中的热量。
同时,储存在蓄冰槽中的水开始结成大块的冰块,并吸收室内空气中的热量。
四、结语通过以上介绍,我们可以看出,冰蓄冷技术是一种通过利用相变潜热和传导换热来实现空调制冷的技术。
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。
冰蓄冷基础知识现代城市的用电状况是,一方面电力负荷急剧增长;另一方面电量增长却相对滞后,电网负荷率不断下降。
一般在白天出现用电高峰,供电能力不足,为满足高峰用电不得不新建电厂,而在夜间的用电低谷时段却又有电送不出、电厂在低负荷下低效率运转。
人们采用各种办法来缓解这一矛盾,例如建抽水蓄能电站等。
由于空调系统用电负荷一般均在白天用电高峰阶段,在电力谷荷段用量甚少,因此空调系统用电量极大加剧了电网的峰谷负荷差。
而在中央空调中,制冷系统的用电量通常占整个空调系统用电量的40 %~50 %[4 ] ,如果能把制冷系统的部分甚至全部用电量转移至夜间电力低谷时段,则对平衡电网负荷,提高电网负荷利用效率将产生十分积极的作用。
因此,“蓄冷空调”就成为电力部门和空调制冷界共同关注的目标,双方遂携手共同推进其应用。
所谓蓄冷(Thermal Storage) ,即是在晚间电力谷荷阶段,利用电动制冷机制冷,把冷量按显热或潜热的形式蓄存在某种介质中,到白天用电高峰期,把储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调或生产工艺的需要。
这样,制冷系统的大部分耗电发生在夜间用电低峰期,而在白天高峰期只有部分或辅助设备在运行,从而实现电网负荷的移峰填谷。
蓄冷系统种类较多,按蓄存冷量的方式可分为显热蓄冷和潜热蓄冷;按蓄冷介质分类,可以有水蓄冷、冰蓄冷和共晶盐蓄冷。
冰蓄冷是将水制成冰储存冷量,它是潜热蓄冷的一种方式。
由于水的比热容为4118kJ /kg ,设水蓄冷的供回水平均温差为10 ℃,和水蓄冷相比,蓄冰槽的容积只有水蓄冷的2/ 3~1/ 5。
因此,可大大地减少蓄冰槽的体积,也正是这种特点,极大地促进了冰蓄冷技术的推广和应用。
一、冰蓄冷系统原理和构成冰蓄冷空调系统主要由冷水主机、蓄冰装置、板式换热器、自动控制系统以及泵阀组成。
运常规空调系统相比冰蓄冷系统需要增加的特殊装置有:蓄冰设备,乙二醇管路和水泵,板式换热器(绝大多数系统选用,乙二醇和水管路分隔并换热)。
冰蓄冷技术的工作原理
冰蓄冷技术是一种利用冰的物理特性进行室内温度调节的技术。
它工作的原理如下:
1. 制冷阶段:工业空调系统会在夜间或低用电峰期利用外部环境的温度低于室内温度的特点,通过制冷机组制造冰块,并将冰块存放在蓄冰池中。
这个过程需要消耗电能,但它可以利用低电价和空余电力时段,降低能源成本。
2. 放冷阶段:白天或高用电峰期,当空调系统需要降温时,它会利用蓄冰池中的冰块来降低室内温度。
通过水泵将蓄冰池中的冰块与空调系统中的冷却水连接起来,实现冷却。
这个过程不需要消耗电能,因为它是利用冰的融化吸热作用来降低室内温度。
这种冰蓄冷技术的好处是,它利用了夜间或空余电力时段来制造冰块,降低了能源成本,并且在白天或高用电峰期,它可以利用蓄冰池中的冰块来降低室内温度,使空调系统的运行更加高效。
同时,这种技术还可以减少对环境的影响,因为利用低电价和空余电力时段来制冰,不仅减少了能源利用的浪费,还可以减少能源消耗对环境的影响。
冰蓄冷技术近年来,随着社会需求日益增加,人们越来越重视能源节约和环境保护问题。
冰蓄冷技术已经成为重要的可持续发展理念之一。
冰蓄冷技术也被称为“冰蓄冷机”,是一种省电、环保和可持续发展的节能技术。
它可以按照社会的要求,通过冰蓄冷机的技术在夏季的冷热天气中进行存储冷热,从而实现冷热的蓄存和节能的目的。
冰蓄冷技术原理很简单。
在夜晚空气温度较低的条件下,通过冰蓄冷机将空气中的低温热量进行蓄存,由此形成一种蓄冷器,以保持冷暖的状态。
随后在高温日子,可以从蓄冷器里取出低温热量,它的优势在于能够维护室内的低温环境,从而节约能源和环境。
冰蓄冷技术主要是通过以下两个方法来实现冷热储存:一是通过采用低温储存系统,将外部的低温热量储存在室内的蓄冷器中,实现建筑物内外温度的梯度分布,实现节能效果;二是采用太阳能设备,利用太阳能蓄冷技术,将太阳能转换热能,储存在室内的太阳能蓄冷器中,实现建筑物内外温度的梯度分布,实现节能效果。
冰蓄冷技术对于节能环保有着重要的意义。
它的原理可以改善建筑物的冷热分布,改善室内空气的循环,减少空调使用,降低能源消耗,从而节约能源、保护环境,是一种非常有效的节能节能技术。
在冰蓄冷技术的应用中,要考虑到不同地区的环境条件,在不同的环境条件下,使用不同的冰蓄冷技术,才能真正发挥冰蓄冷技术的最大优势,实现节能的目的。
目前,冰蓄冷技术已经发展成熟,在经济建筑、低碳建筑、新能源建筑中应用广泛。
冰蓄冷技术可以有效提高建筑物的节能效果,同时也可以改善室内空气的质量,进一步保护环境。
总之,冰蓄冷技术不仅可以有效节能,而且还可以确保空气的清新、有利于环境的绿色发展。
它是一项新型的、技术含量高的、可持续发展的节能技术,有望在我国的建筑行业和工业发展中发挥重要作用。
冰蓄冷技术
冰蓄冷技术是一种在室外应用先用过夜时间从室外空气中获得的冷量,并储存起来,
然后在白天拿出储存的冷量来使空调系统运转及空调系统的新鲜空气的冷却制冷剂的一种
优化方法。
这一技术综合利用夜间的低温和冷却剂的潜热,为白天冷却系统提供可靠的节
能制冷和冷却服务。
它能够在有限的设备下实现高效制冷,并具有节能、低成本、无噪音
等优势。
冰蓄冷技术在工业冷冻设备和空调设备中都具有广泛的应用,主要包括保护市政地热,该技术利用低热值冷却剂,在晚上将室外低差温空气经由管道和换热器传输到系统中,储
存及分配冰晶能量,从而实现日间顶冷;在冰箱节能空调设备中,该技术通过电控系统实
时监测室外环境特点,从而实现冰蓄冷能量储存和分配,使节能设备运行效果最佳;在用
户端设备中,主要集成以低温技术和节能技术实现整机的节能升级、整体用能改善,也可
以实现温度智能调节管理等功能。
冰蓄冷技术是一种循环利用冷量的新型节能制冷技术,经过多年发展,造就技术先进,性能稳定,技术先进,效果稳定,安全可靠等优点,在各类节能空调设备中的地位也正在
日益增强。
据不完全统计,冰蓄冷技术在工业冷冻用冷设备中,其节能率可达10%以上,100%;在居家用冷设备中,能耗降低可达50%以上,安全可靠性良好,逐渐替代传统冷藏
技术,取得节能效果,带来用户得实惠。