冰蓄冷空调讲义精品PPT课件

B．内融冰Internal Melt Ice on Coil Storage Systems
美国 Calmac 螺旋形盘管 12mm
完全冻结式（Total Freeze up）
Fafco U形盘管 10mm
BAC
蛇形盘管 23mm
水 水 水
冰 盘管
乙二醇水Hale Waihona Puke Baidu液
融冰后期
C．内融冰和外融冰比较 a.外融冰一般不要板换 b.内融冰制冰率大（95％），而外融冰50％以 内
结冰密度如果不均匀，则融冰释冷时会产生死 角。阻力小的地方流过回水。一般设置空气搅 拌器。压缩空气送入底部小孔，利用空气浮力 使大量气泡升起而搅动水流。在结冰时 ①水的搅动能使槽内水温快速均匀降低，使冰
厚度趋于一致 ② 释冷时，水温分布均匀，加速融冰 ③ 快结束时，冰厚小，避免水短路
思考：为什么制冰率50％左右？
C 容量少 每台35～530kW
D 易积成冰块
8.优态盐Eutectic Salt 共晶盐
从理论上讲，高温相变材料可在任何温度下进 行相变，非常适用于蓄冷空调系统
蒸发温度低 三级离心机和螺杆机 板式换热器
上海及全国绝大多数都是 活塞式压缩制冷机，所以 优态盐克服这一大缺点
任何事物都有其相反的一面：层化现象、可靠 性、稳定性、经济性、耐久性等技术难题
第一章 绪论
一、为什么要发展冰蓄冷空调技术
1. 2.上海用电情况
——逐年增长，峰谷差在加大
二、国外冰蓄冷空调发展状况
美19000 日20000 600
三、常规空调四个循环
四、冰蓄冷空调的不冻液循环。
蒸发器
冷剂循环
桶
冷冻水
第二章 冰蓄冷空调技术
一、物质相变及其特点
三种物质：固、液、汽 相变一般是等温或近似等温过程，吸收或释放 能量 固→液→汽 吸热 固←液←汽 放热 以水为例： 固液 融解热：80kcal/kg (1atm,0℃) 冰蓄冷 液汽 汽化热：539kcal/kg (1atm,0℃) 制冷热泵
二、蓄冰率（IPF）
A IPF V1 100% V1——蓄冰V槽2内冰占有的容积，m3 V2——蓄冰槽有效容积，m3
一般用它来决定蓄冰槽的大小。一般IPF＝20～70％ B 另一种叫制冰率IPF。蓄冰槽中水的最大制冰量占全水
量的百IP分F比。M通1 过1它0可0%以了解结冰多少，30～95％ M1——蓄冰M 槽2内水的最大制冰量，kg M2——蓄冰槽中全水量，kg C 美国以无效空间比来表示 Void（space） Ratio
盛优态盐容器要求：
A．足够强度，保持形状不变，优态盐相变时， 密度变化，材料禁得起这种压力周期性变化 影响
B．密封度好：优态盐与空气接触会吸收水分， 同时有的会氧化失去水分，这样失去蓄能的 能力
C．容器壁有较好的传热性能，通过其和水进 行热交换的
D．提供较大的传热面积
9.冰晶或冰泥式Crystal or Ice Slurry
层化现象：饱和状态融解时，一部分无机盐会 沉淀在容器底部，而相应的使另一部分液体浮 在容器的上方。 如不克服，几千次相变后，损失40％的融解热
影响层化的因素：容器的材料、形状、厚度， 优态盐的种类及核化方法等
蓄冷槽蓄冷的冷水温度一般4～6℃，离开时 首先8.3℃，结束时为7℃，然后降至4.5℃。
出水温度随释冷过程逐渐升高，开始7℃ ， 冷量足，提供较低出水温度，以后出水温度 逐渐上升至10℃。
六、冰蓄冷空调技术类型 1.冰球式（Ice Ball）
以法国西雅特亚公司为代表
乙二醇 水溶液 -6℃ 时 结 冰 12℃ 时 融 冰
2.冰球装置的蓄冷特性
短时间内达到最大蓄冷量，乙二醇水溶液温 度下降，流量增大。冰厚加大，热阻加大。 冰厚减小才能达到要求，但耗电增加（-2～3℃过冷度） 低温：二次冷媒－乙二醇 结冰：-3℃—-6℃ 融冰：0～6℃
讨论： 0～25％ 刚开始 温度降低 25～75％ 稳定 结冰 75～100％ 温度降低
3.冰球装置的释冷特性
不断融化，冰与壳体传热面积随之减小，另 一部分则靠对流传热。释冷温度不变，释冷 速率下降。要保持释冷速率不变，释冷温度 升高，详见图。 上述两点都是随空调负荷变化而变化的。而 空调负荷也是变化的。所以释冷量必须符合 这一要求。
讨论：
0～75％ 温度平稳 （潜）
75 ～ 100 ％ 温度升高 迅速
死角现 象严重
4.冰盘管式Ice on Coil
A 外融冰 External Melt Ice on Coil Storage Systems
外融冰以美国BAC公司为代表 a.释冷量大小：回水温度高低
回水量大小 b.低温水温度高低—与水流速、融冰时间长短有关 c.释冷和蓄冷效果好坏—结冰和融冰均匀性有关
IPF＝1-Void Ratio
三、融冰效率 Discharge Efficiency
用于空调负荷的融冰冷量占总蓄冰冷量的比
例
DE Q1 100%
Q2
Q1——用于空调负荷的融冰冷量，kcal
Q2——总蓄冰冷量，kcal
四、蓄冷效率Storage Efficiency
用以应付空调负荷的融冰能量除以制冰蓄冷 的能量值 SE E1 100%
制冷机是经过特殊设计的。乙二醇水溶液经 过蒸发器被冷却到冻结点温度以下，乙二醇 水溶液产生非常细小的而且比较均匀的冰晶， 直径100um的冰晶与乙二醇水溶液在一起，形 成泥浆状的物质，故称为冰泥
E2
E1——用于空调负荷的融冰能量，kcal E2——用于制冰蓄冷的能量，kcal
三、四有些不同，但也有通用
五、过冷现象 supercooling
液态温度下降到凝固点时不结晶，而到凝固点 以下某一温度时才结晶，即为过冷现象。 ⊿T过冷度 纯水冻结点0℃ 形成冰核 继而冰 一般水的过冷温度为5℃ 希望：提高成核温度，减少过冷度。一般加入 成核剂。不同的成核剂配方效果不同，正在研 究阶段 危害性：T0降低，COP变小。每降1℃，耗电增 3～4％
6.盘管和冰球比较
目前世界上大型工程都是以这两种形式为主，各 有优缺点 球破系统不会被破坏，但盘管裂开会影响系统 冰球释冷速度不稳定，适用型广，如火车和汽车 冷藏
7.制冰滑落式
空调工况下运行时，10、7关，6、9开，2℃左右冷冻水
制冰滑落式特点
A 片状冰表面积大， 热交换性能好， 释冷速率大
B 制冷率小， 50％以下