冰蓄冷空调常识
- 格式:doc
- 大小:40.00 KB
- 文档页数:8
冰蓄冷空调冰蓄冷空调技术就是在夜间低电价时段(同时也是空调负荷很低的时间)采用电制冷机组制冷,将水在专门的蓄冰槽内冻结成冰以蓄存冷量;在白天的高电价时段(同时也是空调负荷高峰时间)停开制冷机组,直接将蓄冰槽内的冷能释放出来,满足空调用冷的需要。
因为制冰、融冰转换损失的能量很小,而夜间制冷因气温较低可使效率更高,完全可以弥补蓄冰的冷能损失。
在电力负荷较低的用电低谷期,利用优惠电价,采用电制冷空调主机制冰,并贮存在蓄冰设备中;在电力负荷较高的白天,避开高峰电价,停止或间歇运行电制冷空调主机,把蓄冰设备储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调负荷的需要。
冰蓄冷空调系统原理冰蓄冷系统,是在电力负荷较低的用电低谷期,利用优惠电价,采用电制冷空调主机制冰,并贮存在蓄冰设备中;在电力负荷较高的白天,避开高峰电价,停止或间歇运行电制冷空调主机,把蓄冰设备储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调负荷的需要。
发展蓄冰空调系统的背景为了均衡用电,削峰填谷,世界各国都全面实行了峰谷电价政策,我国政府和电力部门在建设节约型社会思想的指导下,大力推广需求侧管理(DSM),以缓解电力建设和新增用电矛盾。
各地区也出台了促进蓄冰空调发展的相关政策,推动了蓄冷空调技术的发展和应用。
特别是近年来逐步拉大峰谷电价差,多数地区峰谷电价差已达三倍以上。
随着各地峰谷电价实施范围的进一步扩大和峰谷电价比的加大,为电力蓄能技术的推广应用提供了更为有利的条件。
冰蓄冷空调系统的优点和缺点(1)优点:①平衡电网峰谷荷,减缓电厂和供配电设施的建设,对国家而言,是节能的;对于大城市的商业用电而言,均会出现用电的峰谷时段,在用电的峰段,常常会出现供电不足的状况,而在用电的谷段,又常常会出现电量过剩的状况,如果将低谷电的电能转化为冷能应用到峰值电时的空调系统中去,则可以缓解电网压力,平衡电网;对国家电网而言,要满足用户1kwh的用电需求,必须要发电站发出超过1kwh的电量便于抵消电在运输过程中的损耗,而用户对电的需求和利用程度在实际过程中却是不定的,是随机的,尤其是对建筑内的空调而言,其使用程度往往同当天的室外天气条件密切相关,不定性特点尤为突出,倘若国家电网发出的余电无法被用户使用,一来是对能源的浪费,二来对国家电网的安全也存在着隐患,于是,冰蓄冷技术在空调系统中的应用便大大地减缓和减少了以上问题;②能使制冷主机的装机容量减少;冰蓄冷空调系统按运行策略可分为两类,一类是全部蓄冷模式,另一类是部分蓄冷模式。
冰蓄冷空调系统介绍冰蓄冷空调的基本概念空调系统不需要能量或用能量小的时间内将能量储存起来,在空调系统需求大量的冷量时,就是利用蓄冰设备在这时间内将这部分能量释放出来。
根据使用对象和储存温度的高低,可以分为蓄冷和蓄热。
结合电力系统的分时电价政策,以冰蓄冷系统为例,在夜间用电低谷期,采用电制冷机制冷,将制得冷量以冰(或其它相变材料)的形式储存起来,在白天空调负荷(电价)高峰期将冰融化释放冷量,用以部分或全部满足供冷需求。
每1千克水发生1℃的温度变化会向外界吸收或释放1千卡的热量,为显热蓄能;而每1千克0℃冰发生相变融化成0℃水需要吸收80千卡的热量,为潜热蓄能。
很明显,同一物质的潜热蓄能量(相变温度)大大高于显热蓄能量(1℃温差),因此采用潜热蓄能方式将大大减少介质的用量和设备的体积。
冰蓄冷空调系统主要就是利用水结成冰的潜热进行工作。
冰蓄冷系统的分类冰蓄冷的种类很多,归纳起来有以下常用的几种:(1)完全冰结式;(2)优待盐式;(3)冰球、蕊心冰球工;(4)制冰滑落式;(5)热管式;(6)冰晶、冰片式;(7)冰盘管式;(8)供冷蓄冷双效机等等。
冰蓄冷系统的运行方式制冰方式多种多样,仅日本各厂商生产的蓄冰制冰设备的形式就有30多种之多,但归纳起来无非是两种,即静止制冰与动态制冰;运行方法有以下两种:(1)全蓄冷式,蓄冰时间与空调时间完全分开,夜间用电谷值期间,制冷机用于制冰,一般采用静止型制冰,当冰层厚度达到设定值时便停机,设定厚度值由电脑预测第二天负荷用冷量来控制,在白天空调开始运行后的用电高峰值期间,水与冰换热,冰水用于空调,制冰机不运行,这种系统制冰器要承担全部负荷,多数用于间歇性的空调场合,如体育馆、影剧院、写字楼,商业建筑等。
但制冰器要求容量大,初投资费用高;(2)半蓄冰式:在用谷值期间,制冰机用于蓄冰制冰到家行,在白天里,一部分负荷由蓄冰器承担,另一部分则由制冰机看接负担,这种方式可由下面三种方法运行:○1冰水并联系统,这种系统中空调器只需一个盘管,空调期间,冷媒不直接送入空调器而是在另一组蒸发器中蒸发,制成冰水再泵入制冰器中与冰换热,进一步冷却成低温冷水,再送入空调器盘管使用,蓄冰器与制冰水蒸发器回路是并联的;○2冰媒并联系统,这种系统的空调器中有两个盘管,用电“谷值”期间,制冷机冷媒送入蓄冰器制冰。
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。
第一节应用概念一、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”。
冰蓄冷空调简述一、冰蓄冷空调的概述: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,冰蓄冷空调技术在我国的应用将成为不可逆转的趋势,一般有实力的空调厂家都掌握这门技术。
当然它也有一些缺点,如增加蓄冷池、水泵的输送能。
冰蓄冷空调的原理是指在用电低谷时用电制冰并暂时蓄存在蓄冰装置中, 在需要时( 如用电高峰) 把冷量取出来进行利用。
由此可以实现对电网的“削峰填谷”, 有利于降低发电装机容量, 维持电网的安全高效运行。
冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备( 或蓄水池) 、辅助设备及设备之间的连接、调节控制装置等组成。
耗及增加蓄冷池等设备的冷量损失等。
二、主要特点如下: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、变化较大的场合如体育馆、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。
除了空调供冷外,全天的其余时间全部用于蓄冷,这样可使主机的容量减少至最小值。
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。
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三、工作模式蓄冷系统工作模式是指系统在充冷还是供冷,供冷时蓄冷装置及制冷机组是各自单独工作还是共同工作。
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。
冰蓄冷空调技术基础知识详解secret冰储冷空调技术介绍 1. 冰储冷空调原理及意义随着国民经济的发展,我国各行业对电力的需求越来越大,在国家投入大量资源进行大规模电力设施建设的同时,由于各行业用电时段的不均衡,导致电网的峰谷差也越拉越大。
这一方面导致对电力需求的畸形增长,浪费国家大量财力,同时对电力设施正常运行带来危害及隐患;另一方面也造成能源的大量浪费,加剧环境污染。
占峰电时段用电比例很大的空调用电,用电与电网峰电时段相重叠,而在谷电时段基本不运行,是拉大电网峰谷差的主要元凶。
在空调制冷工程上采用冰储冷技术,让制冷设备在夜间用电低谷时段运行,将冷量利用冰的形式储存起来,供白天峰电时段空调使用,就能起到移峰填谷的作用,有力地降低电网峰谷差。
因此,推广应用冰储冷技术具有重大的社会和经济意义。
为了引导电力需求侧避峰用电,起到降低电网峰谷差的目的,电力部门也相应地在全国范围内推出了峰谷电价。
以山东省济南市为例,峰谷电价如下某市峰谷电价明细表单位元/KWh 时段电价峰电800-1100 1800-2300 1.0210元/度平电700-800 1100-1800 0.6381元/度谷电2300-700 0.2552元/度这就为冰储冷技术的应用开辟了广阔的市场空间。
2. 国内冰储冷事业的回顾及展望在20世纪90年代早期,冰储冷技术在国内暖通空调界曾经引起极大的关注,掀起了一阵技术研究及市场推广的热潮。
但由于当时国内缺乏成熟的专业工程公司进行系统集成,致使冰储冷技术的实际应用面临重重阻力,无法实现大面积市场化,无法使冰储冷技术在空调领域占据应有的地位。
市场需要有志于冰储冷技术推广应用的专业团队不断地积累经验,在夹缝中寻求突围。
经过这些年的努力和坚持,以杭州华电华源环境工程有限公司为首的一批专业工程公司茁壮成长起来,技术实力不断增强,工程业绩不断增多,市场声誉不断提高。
随着冰储冷空调在市场上的重新崛起,国内的许多专业人士和业主也重新对冰储冷技术投入了极大的热心和激情。
大温差冰蓄冷空调系统知识详解
蓄冷空调系统是将冷量以显热、潜热的形式蓄存在某种介质中,并能够在需要时释放出冷量的空调系统。
按蓄冷方式可分为水蓄冷系统、盘管型蓄冰系统(内融冰、外融冰)、封装式(冰球、冰板式)蓄冰系统、冰片滑落式(又称收冰式或片冰式)蓄冰系统,以及冰晶式蓄冰系统。
其中以盘管型及封装式冰蓄冷系统最为常用, 占蓄冷空调系统项目的80%以上。
总结, 冰蓄冷空调的优化及解决办法:
1.采用变频离心基载主机有效改善能耗,达至节能。
2.“大温差”螺杆双工况蓄冰,制冰供冷出口低至-6.5℃,与成冰临界点(-1.5℃)温度差达DEL-T=(-1.5℃-(-6.5℃))=5℃。
有效优化蓄冰装置的成冰率,降低残冰量,直接降低安装成本。
3.采用部份蓄冰的设计,优化系统设备选型,成本与回本可按需要调整, 增加弹性。
“大温差”冰蓄冷空调系统,原理图:
并联供冷,温差无分流,增加主机成本:
串联供冷,分流温差帶,节省主机成本:
“大温差”冰蓄冷空调系统的整体优点:
来源:制冷网。
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。
冰蓄冷空调原理夏天一到,天气热得让人直冒汗,大家都开始想办法降温。
你有没有想过,为什么有些空调能在高温下依然保持凉爽呢?这就是冰蓄冷空调的秘密所在。
它的工作原理既简单又有趣,下面就让我带你一探究竟。
一、冰蓄冷空调的基本原理1.1 冰蓄冷的概念冰蓄冷,顾名思义,就是用冰来储存冷量。
想象一下,夏天阳光火辣辣的照射着大地,气温蹭蹭往上涨。
这时候,冰蓄冷空调利用低温的冰块,在夜间电价便宜的时候,将水制成冰,储存在专门的冰蓄冷装置里。
等到白天炎热的时光,冰块融化,冷空气通过空调系统被送到室内,让你感受到一阵阵清凉。
1.2 制冰的过程制冰的过程其实很有趣。
我们先把水泵送到冷却装置,通过制冷剂的循环,把水迅速降到零度以下,形成冰。
这个过程就像是把水的热情一下子压制住,让它变得冰冷而静谧。
冰块一旦形成,就静静地等待着它的“出场”时刻,给人们带来清凉。
二、冰蓄冷空调的优势2.1 节能省电说到冰蓄冷空调的优势,节能省电绝对是头号大将。
白天气温高,大家都在开空调,电力负荷一下子增加,电费自然水涨船高。
冰蓄冷空调晚上用便宜的电制冰,白天再利用冰块散发冷气。
这样,不但减少了高峰时段的电力消耗,还能大大降低电费,真是一举两得。
2.2 提升舒适度其次,舒适度也是冰蓄冷空调的强项。
它释放的冷气温和而均匀,不会像传统空调那样冷风直吹,容易让人感冒。
你想象一下,坐在沙发上,温和的凉意像微风拂面,真是惬意无比。
再加上制冷过程相对缓和,不容易出现温度骤降的现象,能让人倍感舒适。
2.3 环保理念环保也是冰蓄冷空调的一大亮点。
传统空调常常使用氟利昂等制冷剂,这些物质对环境有一定的危害。
而冰蓄冷空调主要依赖水来制冷,水是可再生的,使用后也不会对环境造成污染。
它就像一位低调的环保卫士,默默地为地球的可持续发展贡献力量。
三、冰蓄冷空调的应用3.1 商业建筑在商业建筑中,冰蓄冷空调的应用非常广泛。
大商场、写字楼、酒店等场所,都能看到它的身影。
人流量大,空调使用频繁,冰蓄冷技术不仅能有效应对高峰期的用电需求,还能提升室内的舒适度。
冰蓄冷空调的原理1.蓄冷阶段:在低峰用电时段或低温时段,空调系统会启动制冷机组,将冷媒变为低温低压的蒸汽状态,并通过换热器吸热。
冷媒的温度会进一步降低,直至低于冰块的冰点温度。
这时,冰蓄冷系统的阀门会打开,把冷媒直接送入冰库。
2.冰蓄冷阶段:冷媒进入冰库后,会与冰块发生热交换,冷却冰块。
冷媒在冰块表面的管道中流动,吸收冰块的热量,导致冰块变得更加冰凉,并将冷媒本身的温度升高。
3.蓄冷储存阶段:在蓄冷储存阶段,冷媒再次流过换热器,发生冷凝,形成高压高温的液体,并交给蓄冷机组,将其储存起来。
通过这个循环,冷媒会持续地与冰块进行热交换,使冰块不断变冷,从而实现冰的蓄冷。
4.释放冷阶段:当用户需要冷空调服务时,冷媒会被释放到室内机组。
在释放冷阶段,储存的冷媒会经过蓄冷机组,通过蒸发器与室内空气进行热交换,将热量从室内空气吸走,使室内空气温度下降。
同时,冷媒通过蒸发变成低温的蒸汽,在压缩机的作用下,再次变为高温高压的气体。
5.释放热阶段:释放冷的同时,冷媒在压缩机的作用下变为高温高压的气体,通过冷凝器冷却,释放出余热。
冷媒再次变成液体状态,回到蓄冷机组,准备下一次的蓄积循环。
通过以上过程的不断循环,冰蓄冷空调系统可以实现对室内温度的调节。
由于冰块可以长时间地储存住冷量,并可根据需要释放,所以冰蓄冷系统具有很好的节能效果。
此外,由于冰块的储存过程是在低峰用电期间,使得冰蓄冷系统可以充分利用廉价电力,进一步提高了节能效率。
总的来说,冰蓄冷空调通过储存冰块来实现制冷和制热功能,减少耗能并提高节能效率。
其原理相对简单,但流程复杂,需要各个组件的配合和控制才能达到预期的效果。
冰蓄冷空调系统是现代节能环保的一种空调解决方案,可以在一定程度上减少对传统电力资源的消耗,达到可持续发展的目标。
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。
冰蓄冷空调系统常识冰蓄冷是利用冰的熔解热进行蓄冷,因此蓄冷密度较水蓄冷大,相同蓄冷能力的蓄冰槽与蓄水槽之体积比1:8~10。
与水蓄冷相比,冰蓄冷系统的优点是:蓄冷密度高,使用蓄冷槽体积较小;温度稳定,便于控制。
常见的冰蓄冷系统形式:1、冰球式(Ice Ball):将溶液注入塑胶球内但不充满,预留一膨胀空间。
将塑料球放入蓄冰罐内,再注入冷水机组制出的低温乙二醇水溶液,使冰球内的溶液冻结起来。
融冰时,让从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液通过冰罐内塑胶球将冰球内的冰融化而释冷。
2、完全冻结式(Total-Freeze-Up):是将塑料或金属管伸入蓄冰筒(槽)内,管内通以冷水机组制出的低温乙二醇水溶液(也称二次冷剂),使蓄冰筒内90%以上的水冻结起来。
融冰时,让从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液通过塑料或金属管内部,将管外的冰融化而释冷。
冰蓄冷空调系统是怎样运行的?夜间,冷水机组保持乙烯乙二醇溶液在-3℃~ -4℃运行,此时的乙烯乙二醇溶液会在机组与冰筒的热交换之间对流,慢慢的将冰筒内的水结成冰块。
在制冰运行时,乙烯乙二醇溶液是不通过空气处理机组的。
日间,由冷水机组回来的11℃部分溶液通过冰筒冷却至1℃;另一部分11℃的溶液则与冰筒出来的1℃溶液混合在一起而成为6℃,再而进入空气处理机组,约在13℃离去。
设定在6℃的三通控制阀操作此混合状态。
空气处理机组将24℃的空气冷却到13℃﹙常温系统﹚。
春秋季的日间,可以随意由冷水机组或蓄冰筒提供建筑物的全部冷量。
市场应用较成熟的有盘管式、冰球式、冰晶式。
盘管式特点:蓄冷及放冷过程稳定,水力管网易于平衡。
蓄冰及融冰速度较慢;盘管管道较细,流动阻力大。
冰球式特点:设备结构简单,阻力小,技术要求低。
蓄冰及融冰速度较快。
缺点:冰球需密集堆放,会造成冰球外冷媒水的流量不均及旁通,易引起传热的不稳定,冰球间反复挤压影响寿命。
蓄冰装置中使用塑料换热管与金属换热管之比较金属管的导热系数比之塑料管要大很多,但是,在对冰筒的影响方面,这只是一个并不重要的方面。
冰蓄冷空调系统常识冰蓄冷是利用冰的熔解热进行蓄冷,因此蓄冷密度较水蓄冷大,相同蓄冷能力的蓄冰槽与蓄水槽之体积比1:8~10。
与水蓄冷相比,冰蓄冷系统的优点是:蓄冷密度高,使用蓄冷槽体积较小;温度稳定,便于控制。
常见的冰蓄冷系统形式:1、冰球式(Ice Ball):将溶液注入塑胶球内但不充满,预留一膨胀空间。
将塑料球放入蓄冰罐内,再注入冷水机组制出的低温乙二醇水溶液,使冰球内的溶液冻结起来。
融冰时,让从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液通过冰罐内塑胶球将冰球内的冰融化而释冷。
2、完全冻结式(Total-Freeze-Up):是将塑料或金属管伸入蓄冰筒(槽)内,管内通以冷水机组制出的低温乙二醇水溶液(也称二次冷剂),使蓄冰筒内90%以上的水冻结起来。
融冰时,让从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液通过塑料或金属管内部,将管外的冰融化而释冷。
冰蓄冷空调系统是怎样运行的?夜间,冷水机组保持乙烯乙二醇溶液在-3℃~ -4℃运行,此时的乙烯乙二醇溶液会在机组与冰筒的热交换之间对流,慢慢的将冰筒内的水结成冰块。
在制冰运行时,乙烯乙二醇溶液是不通过空气处理机组的。
日间,由冷水机组回来的11℃部分溶液通过冰筒冷却至1℃;另一部分11℃的溶液则与冰筒出来的1℃溶液混合在一起而成为6℃,再而进入空气处理机组,约在13℃离去。
设定在6℃的三通控制阀操作此混合状态。
空气处理机组将24℃的空气冷却到13℃﹙常温系统﹚。
春秋季的日间,可以随意由冷水机组或蓄冰筒提供建筑物的全部冷量。
市场应用较成熟的有盘管式、冰球式、冰晶式。
盘管式特点:蓄冷及放冷过程稳定,水力管网易于平衡。
蓄冰及融冰速度较慢;盘管管道较细,流动阻力大。
冰球式特点:设备结构简单,阻力小,技术要求低。
蓄冰及融冰速度较快。
缺点:冰球需密集堆放,会造成冰球外冷媒水的流量不均及旁通,易引起传热的不稳定,冰球间反复挤压影响寿命。
蓄冰装置中使用塑料换热管与金属换热管之比较金属管的导热系数比之塑料管要大很多,但是,在对冰筒的影响方面,这只是一个并不重要的方面。
(1)如果对蓄冰筒的整体换热效果进行考虑,会发现绝大部分热阻(也即影响结冰/融冰的根本原因)是在蓄冷材料方面,即水这一侧。
换热盘管材料本身对于总热阻的影响非常之小。
(2)高灵已经公布了在多种条件下蓄冰筒蓄冷/释冷的运行性能数据。
这些数据都是由实际测量得出的结果,而不是由模拟或计算所得。
可以完全参考这些测试结果去评价材料不同所导致的结果。
(3)传热不仅取决于盘管材料本身的导热系数,而且和换热面积有关。
这也是高灵冰筒要在190型蓄冰筒中使用长达4300米塑料盘管的原因。
高灵蓄冰筒中结冰厚度平均只有12mm (4)除了换热面积和材料性质外,冰筒中的传热还和盘管中液体流动状态及盘管粗细、盘管间距等因素有关。
(5)如果把高灵产品和其它产品的制冰温度进行比较,会发现在多项能效指标中,高灵产品是最高的。
要知道,正是结冰过程决定了效率以及制冷机的运行费用。
(6)高灵冰筒盘管中的逆流设计(相邻管中的液体流动方向相反),保证了全长度盘管都是有效换热面积。
(7) 最后一点,正确的选择塑料材质以及优化的设计确保了高灵冰筒中的盘管有极好的防腐蚀性能。
蓄冰产品采用金属盘管换热器的设备,其对水质的处理有很严格的规定,这是为了防止25%的乙烯乙二醇溶液对金属管道的腐蚀。
而高灵产品对此无特别要求。
蓄冰筒与金属方箱型蓄冰槽的比较(1)能效方箱型蓄冰筒中的结冰厚度平均为30mm (产品如BAC ),高灵产品中盘管外的结冰厚度为12.7mm 。
若冰筒的结冰厚度较厚,则需要更低的蒸发温度及更长的制冰时间,从而导致机组效率及储能效率较低。
(2)导热系数/运行压力方箱型蓄冰桶中盘管材质为聚丙烯材料(产品如FAFCO ),其导热系数仅为高灵冰筒中使用的Polythylene 的1/3~1/4,这势必影响其蓄能效果。
此外,聚丙烯材料的最大承受压力为3~4bar ,高灵冰筒可达6bar 。
暖通百科(3)冰体积测量换热盘管置于直接蒸发式蓄冰槽中时,经过多次蓄冰/释冰循环后,会产生残留冰,不能完全融解。
这样,在槽中靠上的盘管附近,会有管外水流短缺现象,从而影响运行效果并导致蓄冰体积测量的误差。
(4)空气搅动高灵蓄冰筒采用专利逆流设计,全部换热盘管的表面都被充分利用,无需空气搅拌器。
空气搅动不仅需要额外耗能以驱动风机,而且会引入热空气而抵消一部分蓄存的冷量。
(5)技术参数的可靠性高灵公布的技术参数已经通过了多家官方实验室的检测。
盘管与封装式/冰球系统的比较(1)能效 制冰方式主要优点 主要缺点 水与冷媒直接热交换方式热交换效率高;生成冰激凌式冰,融冰过程负荷跟随性好。
水与氟利昂反应生成腐蚀性气体腐蚀管壁 静态制冰 易于实现。
随着制冰量的增加,水与冷媒之间的换热热阻增大,换热效率降低,制冷机工况变坏水溶液动态制冰 制冰过程中一直保持较高的热交换效率,制冷机运行在较佳工况;生成冰缴凌式冰,融冰过程负荷跟随性好。
水溶液价格较昂贵;水溶液中细菌易于繁殖;随着制冰量的增加,水溶液浓度升高,相变温度降低,制冷机蒸发温度降低,工况变坏。
过冷水动态制冰 同上运行不稳定,容易发生冻结。
直径70mm的冰球其结冰厚度为37.5mm,100mm直径的冰球其结冰厚度为50mm。
而蓄冰筒的换热盘管其结冰厚度仅有12.7mm,较厚的结冰厚度需要更低的蒸发温度,也就意味着降低储能效率和增加运行费用。
(2)蓄冰率冰球系统的冰与蓄冰容器体积比只有65%。
另外,一个冰球中只有85%的体积充注为水,其余空间留作水结冰膨胀之用。
这样,为达到相同的蓄冰量,冰球式系统就需要更多的空间。
(3)运输重量冰球在出厂前就需灌装水,所以,运输的重量要大很多。
(4)融冰不均衡冰球外的乙二醇溶液流动状况随冰罐形状的不同而有所不同。
结了冰的冰球容易漂浮起来,而球外液体会从阻力较小的通路流过,这就造成了运行效果的不确定性,在水平放置的冰罐中尤甚。
(5)乙二醇消耗量冰球式蓄冰罐中35%的体积是乙二醇溶液,相比之下,高灵冰筒中只需要占总体积5%的乙二醇溶液。
故此,冰球式系统的初投资要大很多。
(6)蓄冰量的测量冰球在结冰时体积并不膨胀,所以无法确定结冰的多少,也不能安装能量控制系统。
(7)需分别购买冰球、冰罐和冰罐内的配水管,然后在现场组装和保温。
冰罐制造需要大量钢材和大量的现场焊接工作,工期较长。
(8)一项工程需用数万个冰球,每年需抽检一部分,也不容易检查出冰球有无泄漏。
冰蓄冷空调系统的运行策略有哪些?全部蓄能与部分蓄能全部蓄冷就是白天不开冷水机组,夜间冷水机组工作,将白天建筑物所需的冷负荷由冷水机组制成冰并贮存起来,到第二天,把夜间生产的冰经融化放出冷量来满足建筑物冷负荷的需要。
这种方式常常用于改造工程中利用原有的冷水机组,只需增加蓄冷设备和有关的辅助装置。
在新建的建筑中,部分蓄能系统是最实用的,也是一种投资有效的负荷管理策略。
在这种负荷均衡的方法中,冷水机组连续运行,它在夜间制冷并蓄存,在白天利用蓄存的冷量和制冷机共同为建筑物提供冷量。
将运行时数从14小时扩展到24小时,可以得到最低的平均负荷需电量,费用大大地减少,而且冷水机组的制冷能力也可减少50-60%或者更多一些。
原则上说,对于设计日尖峰负荷远大于平均负荷,则系统宜采用全部蓄冷;反之,对于设计日尖峰负荷与平均负荷相差不大时,宜采用部分蓄冷。
全部蓄冷式系统的投资较高,占地面积较大,除个别建筑物外,一般不宜采用;而部分蓄冷式系统的初投资与常规空调系统相差不大。
冰蓄冷空调系统的配置形式有那些?冰蓄冷系统的配置合适与否直接关系到蓄冷系统的运行效果。
合理可行的系统配置将会得到稳定可靠的系统工作效能。
最终保障建筑物空调系统的正常供冷使用要求。
冰蓄冷的配置形式有两种:(1)并联系统制冷机组与蓄冰设备并联连接,二者的入口溶液温度相同,能均衡发挥制冷机组和蓄冰设备的效率,适合于常规末端系统。
在并联方式下,制冷机组与蓄冰设备分别处于相对独立的环路中,操作控制简单灵活,系统节能效果更为显著,对所有类型冷水机组均适用。
(2)串联系统制冷机组与蓄冰设备串联,系统的乙二醇温差可达8~10℃,并提供2~3℃冷冻水,适用于大温差送水系统及低温送风系统。
蓄冰介质为何采用乙烯乙二醇?乙烯乙二醇溶液或盐水仅作为低温低热介质,在蓄冰筒和成套的冷水机组之间,或在冷却排管和蓄冰筒或冷水机组之间传递热量。
乙烯乙二醇溶液的采用使系统不会冻结,不需大量充注冷媒,以及避免制冰设备的漏损。
暖通在线盐水蓄冰筒是使低温盐水通过聚乙烯管道循环,PE管盘绕在绝热的聚氨酯筒内。
通过乙烯乙二醇在管内循环使周围水结成冰或使冰融化,经过相变的水留在筒内。
由于管子周围没有水进行循环,冰筒会冻成固体,这种冰筒不存在用空气泵搅拌的问题。
这种结构的盐水蓄冰桶是一个密封系统,和成套制冷设备或汽车蓄电池很相似。
盐水蓄冰桶的传热面积是冷媒蓄冰时传热面积的4—5倍。
扩大了传热面积,使盐水温度靠近制冰的温度。
离心式和螺杆式冰水机组生产-5度至-3度的盐水,很适合实际应用。
离心式冷水机组在低温应用方面如食品加工、化妆品、药品、洁净室等其它工业方面的应用,当然也包括溜冰场,都收到了良好的效果。
如何决定制冰时间?如何决定制冰的时间。
可供制冰的时间不仅是低峰时间,如果电力公司不能提供低廉的电价,任何时间均可以生产冰。
制冰不要和建筑物空调冷却的用电时间相同。
如低峰时能提供廉价的电价,尽可能将空调冷却负荷推迟到低峰,则可得到更多的节省。
制冰可在电需求低的时间开始,制冰的冷水机组可以不供给冷负荷,或可以供给少量的冷负荷。
制冰循环的起始时间的控制,一般是在黄昏当建筑物关闭时开始。
当电力需求达到高峰之前冰筒满载。
制冰循环的停止或根据舒适冷却的要求冷水机组开始工作,或蓄冰筒完全结冰,无论那一个首先发生均可。
根据蓄冰筒的设计来决定冰的实际生产量的方法很多。
水结成冰时体积膨胀,测量蓄冰筒的水位可以得出制冰的百分比。
结冰后传热效率降低,离开蓄冰筒的乙二醇溶液温度降低,当蓄冰筒出口处乙二醇溶液温度达到预定的温度时停止制冰。
常见的融冰方式有哪些?常见的融冰办法有:冷水机组优先供给、蓄冰优先供给和限定需求量。
冷水机组优先供给:冷水机组优先供给负荷系统是:冷水机组和其下游的蓄冰筒串联。
冷水机组和蓄冰筒上的调节阀安置在冷却的乙二醇管道上指定位置。
由于冷水机组位于上游,故先进行制冷。
冷水机组能满足负荷要求时,蓄冰筒则处于旁路,只有当冷水机组不能满足负荷时才用冰补充。
冷水机组优先供给负荷是最简单的融冰途径,它始终需要提供稳定可靠的控制。
当回流的乙二醇温度最高时,冷水机组功率最大。
由冰来承担部分负荷可仅通过冷水机组温度的调整而得到改变。
在这种装置中,只有当高峰负荷时冰才融化。