冰蓄冷空调系统原理及应用
冰蓄冷空调系统
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。
冰蓄冷空调系统的应用与经济分析
冰蓄冷空调系统的应用与经济分析随着人们对生活质量的不断追求和环保意识的不断增强,空调行业也随之不断发展。
目前,市场上的空调产品种类丰富,其中,冰蓄冷空调系统已经逐渐成为了市场的主流。
那么,究竟什么是冰蓄冷空调系统?它有哪些应用及经济分析呢?下面我们来探讨一下。
冰蓄冷空调系统是一种运用空气或水作为传递介质的冷热储能空调系统。
它通过蓄冷剂制冷,将电力峰值进行调整,即在低电价时将电力转化为制冷储存,而在高电价时进行制冷降温。
因此,冰蓄冷空调系统具有以下几个应用方面:1)节能 - 由于冰蓄冷空调系统可以根据电力费率的不同而进行储存和使用,因此可以调节或降低电力费用。
2)环保 - 与传统空调系统相比,冰蓄冷空调系统不需要采用氟利昂等有害物质进行制冷,因此对环境的污染程度较低。
3)稳定 - 冰蓄冷空调系统可以稳定地供应冷却水,在夏季的高峰期和冬季高峰期都能满足用电需求,同时也可以降低电力负荷以降低电力峰值并保证供电质量。
冰蓄冷空调系统的经济性是决定其市场占有率的重要因素。
以下分析冰蓄冷空调系统的经济性:1)设备成本 - 冰蓄冷空调系统相比于传统制冷空调系统耗费一定的成本,但在长久的运用过程中,其节约能力较强,因此可以发挥出长久的经济效益。
2)能源成本 - 由于冰蓄冷空调系统能够通过外部或峰、谷电价差等多种方式实现经济制冷,其能源耗费相对较低,成本也相对较为经济。
3)环境成本 - 在环保意识逐渐提升的当今社会,冰蓄冷空调系统的环境成本得到了越来越多的重视,它对环境造成的污染程度降低,得到了广大用户的好评。
4)综合成本 - 在对设备成本、能源成本、环境成本等综合考量之后,冰蓄冷空调系统的综合成本相对较低,因此可以得到较好的经济效益。
综上所述,冰蓄冷空调系统的应用和经济分析得到了越来越多的用户认可与青睐。
在未来,冰蓄冷空调系统很可能会成为空调市场的主流,推动空调行业的发展。
冰蓄冷中央空调技术的原理及市场前景分析
冰蓄冷中央空调技术的原理及市场前景分析摘要冰蓄冷空调技术是利用夜间网低谷电运转制冷,并以冰的形式储存,在白天用电高峰时将冰融化提供空调用冷,从而避免中央空调争用高峰电力的一项调节负荷、节约能源的技术。
冰蓄冷中央空调技术是转移高峰电力、开发低谷用电、优化资源配置、保护生态环境的一项重要技术措施,符合我国的长期国策。
那么根据冰蓄冷空调技术的特点和目前我国冰蓄冷空调技术的发展概况及存在的问题,探讨了我国冰蓄冷技术的发展趋势及大温差与低温送风的优点。
关键词:冰蓄冷空调技术;移峰填谷;低温送风目录1、技术背景 (1)2冰蓄冷空调系统工作原理及其组成 (1)2.1冰蓄冷空调系统工作原理 (1)2.2冰蓄冷空调系统的运行模式选择 (1)2.2.1 部分蓄冷运行方式 (1)2.2.2 全部蓄冷运行方式 (2)2.2.3 分时蓄冷运行方式 (2)3、冰蓄冷空调系统评价 (2)3.1 冰蓄冷空调的优势 (2)3.2 冰蓄冷空调的特点 (3)4、国外冰蓄冷空调的概况 (3)5 、我国冰蓄冷空调现状及发展趋势 (4)5.1 冰蓄冷空调发展概况 (4)5.2 我国冰蓄冷空调技术发展趋势 (4)5.2.1 低温送风技术的发展 (4)5.2.2 实现区域供冷 (5)5.2.3 新型蓄冷技术和蓄冷材料的开发 (5)5.3 冰蓄冷现阶段的机遇 (6)参考文献 (7)1、技术背景电力蓄冷技术,以其独特的移峰填谷作用成为我国改善电力紧张局面,并实现节能降耗减排的一项重要技术措施.2005年6月,国家电网公司在南京召开“应对空调负荷措施技术交流会”会上指出,继续大力推广蓄冷空调技术,采用需求侧管理(DSM)的水蓄冷、冰蓄冷技术来达到削峰填谷,充分运用价格杠杆,鼓励用户采用蓄冷空调[1].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,推动了蓄冷空调技术的发展和应用,为电力蓄能技术的推广应用提供了更为有利的条件.2冰蓄冷空调系统工作原理及其组成2.1冰蓄冷空调系统工作原理所谓蓄冷空调,是指在夜间电网低谷时间制冷主机开机制冷,并由蓄冷设备将冷量储存起来,待白天电网高峰用电时间,再将冷量释放出来.2.2冰蓄冷空调系统的运行模式选择冰蓄冷系统的蓄冷运行方式通常有3种,即部分蓄冷、全部蓄冷、分时蓄冷.在确定冰蓄冷空调的制冷机组容量之前,首先,应按照该建筑计算逐时空调冷负荷的方法,计算出建筑逐时冷负荷.2.2.1 部分蓄冷运行方式制冷机在夜间的低谷蓄冷,白天融冰供冷以满足冷负荷要求,供冷不足的部分由制冷机供给.主要特点是减少了装机容量,一般可减少到峰值冷负荷的30%~60%.这种蓄冷对电网的削峰填谷没有发挥最大作用.2.2.2 全部蓄冷运行方式夜间蓄冷,白天融冰供冷,完全满足白天冷负荷要求,即空调冷负荷全部靠融冰来供给.当冷负荷全部出现在高峰用电时间段时,能最大限度的起到削峰填谷作用.由于制冷设备容量没有减少,因而初始投资仍然很大.2.2.3 分时蓄冷运行方式充分利用低谷电来制冰蓄冷,而在用电高峰时段靠融冰供冷,满足空调冷负荷要求,真正起到电网的移峰填谷作用.由于分时蓄冷运行方式既可以分时融冰供冷较大限度的利用蓄冰供冷,同时,又兼顾了高峰时刻的负荷要求,因此,冰蓄冷中央空调方案一般采用这种运行策略.3、冰蓄冷空调系统评价3.1 冰蓄冷空调的优势蓄冷空调系统由于其具有的独特的“移峰填谷”的作用,一方面可以缓解电力生产和供应的紧张状况,提高发电效率,转移电力高峰电量,平衡电网峰谷差,因此,可以减少由于新建火力发电厂而引起的环境污染,从而保护环境,给人们带来良好的社会生态平衡效益.另一方面,冰蓄冷中央空调还具有良好的经济效益,利用峰谷电价差可节省相当可观的运行电费,由于可以依靠融冰来供冷,因此,可以减少制冷机组容量与台数,减少其投资,同时,也减少电力容量与变配电设施费用,提高系统运行的可靠性.3.2 冰蓄冷空调的特点冰蓄冷空调最大的优点就是可以充分利用电网低谷电力降低制冷机组的容量,减少电力增容费与机组设备费.同时,还可以使空调用冷水温度降至1℃~4℃,从而获取较低的送风温度,节省风机的运行能耗.采用冰蓄冷技术使得制冷系统全负荷运行的比例增大,机组开停次数减少,系统状态稳定.同时,由于其可作为应急冷源使用,提高了供冷的可靠性.冰蓄冷空调最大的缺点就是初投资大,蓄冷工况运行时制冷机组效率低,控制系统较复杂.目前的蓄冰槽与板式换热器,由于制造工艺要求高,价格往往是制冷机组的1.5倍.投资费用较高已成为冰蓄冷空调的主要障碍,因此,提高蓄冰槽的性能和蓄冷设备国产化率以降低成本,已成当务之急.4、国外冰蓄冷空调的概况1994年底前,美国约有4000多个蓄冷空调系统用于不同的建筑物,包括写字楼、购物中心、医院、学校、工厂、工艺设备及集会中心.美国芝加哥市Unicon热能技术公司,建立了小区冷冻生产中心,拥有60个BAC蓄冰槽,可提供232400kWh的蓄冰量.日本是一个自然资源相当贫乏的国家,历届政府都非常重视能源的有效利用.在20世纪80年代初期,日本就开始对蓄冷技术的应用进行了研究,随后推出了分时电价等一系列优惠政策,大力推广蓄冷空调应用技术.到1998年,日本共有5566个蓄冷空调系统.5 、我国冰蓄冷空调现状及发展趋势5.1 冰蓄冷空调发展概况20世纪90年代初,我国开始建造水蓄冷和冰蓄冷空调系统,主要是集中在城市建设和经济发展迅速、同时还有电力紧缺的北京市和东南沿海地区,至今已有建成投入运行和正在施工的工程448个,分布在4个直辖市和18个省,全国2/3的省市都建造了蓄冷空调系统,蓄冷空调最多的依次是浙江省(67项)、北京市(64项)、江苏省(57项)、广东省(29项)、山东省(28项)和上海市(27项).5.2 我国冰蓄冷空调技术发展趋势我国的蓄冷空调技术经过十几年发展和使用,人们已经认识到其在电网运行中的移峰填谷作用,且该系统有利于提高电网负荷率并实现电网的安全经济运行,并通过实际运行积累了一定的经验和教训.5.2.1 低温送风技术的发展由于蓄冰储能提供了低温冷源,为低温送风技术的利用创造了有利条件.通常情况下,风机在电力峰值时间运行,由于采用低温系统,送风量可以减小,风机消耗功率则相对减少,因此,可以进一步减少峰值电力需求,从而降低运行费用,达到节能的目的.同样,低温送风系统所需的冷冻水量也相应减少,若与采用低温送风空调系统比较,常规空调系统(送风温度13℃,无冰蓄冷系统)的冷冻机及冷却塔的容量将增加60%左右,水泵容量则增加一倍.由于送风量减少,相应的空调设备和风道尺寸均减少,系统所占建筑空间就小了,可降低建筑物层高,从而降低建设费用.蓄冰技术与低温送风技术的结合有其优越的经济特性,如推行冰蓄冷空调配合低温送风方式,将大大降低能耗,既可以有效地使峰谷差减小,又可节能并节省初投资.因此,低温送风技术必将成为我国空调系统发展的重点.5.2.2 实现区域供冷区域性的供热或供冷对于实现节能及有效利用资源是较为合理的.对于单个供冷站而言,区域供冷不仅可以节约大量初期投资和运行费用,而且减少了电力消耗及环境污染.由冰蓄冷技术的发展,可以建立区域性空调供冷,实现区域集中供冷,使供冷方式变得更为灵活,更加符合区域性的实际用冷需求,真正的达到了能源的合理利用.5.2.3 新型蓄冷技术和蓄冷材料的开发随着蓄冷空调技术的发展,对新型蓄能技术开发愈来愈受到重视,通过制冷工质替代、加大传热速率及强化系统内的传热传质过程来实现缩短蓄放冷时间,并通过降低间壁传热热阻,以及降低制冷剂与水之间的附加热阻来实现更快速的新型蓄冷制冰技术.与此同时,对新型蓄冷、蓄热介质的开发也受到关注.目前,应用的蓄冷材料主要包括水、冰和共晶盐等,但随着技术的发展,固液相变潜热大,经久耐用且具有较高稳定性,易于保存和无腐蚀性的新型蓄冷材料正被人们所期待.5.3 冰蓄冷现阶段的机遇中国城市化率的快速增长,为实施区域集中蓄冷/供冷创造了广阔的市场发展前景;园区、开发区的大规模建设,为区域集中蓄冷/供冷奠定了基础;城市或区域商业中心、行政中心的集中建设,使实现区域集中蓄冷/供冷有了现实的条件;沿海地区经济快速发展、一次能源短缺、电力供应紧张的现实,使实施以移峰填谷为主要特征的集中蓄冷/供冷成为必然。
冰蓄冷空调系统的应用与经济分析
冰蓄冷空调系统的应用与经济分析1. 引言1.1 冰蓄冷空调系统介绍冰蓄冷空调系统是一种利用冰的蓄冷效应来降低空调系统运行能耗的节能技术。
通常在夜间电力供应较为充裕时,利用低峰电力时段制冷,将水制成冰块并存储起来。
白天高峰电力时段,通过冰蓄冷系统释放存储的冰块来提供冷却效果,从而降低空调系统的电能消耗。
冰蓄冷空调系统不仅可以减少耗电量,还可以优化电力利用效率,降低用电峰值,减少供电紧张情况发生的可能性。
冰蓄冷空调系统适用于各类建筑物,包括商业建筑、办公楼、酒店、医院等。
它不仅可以为建筑物提供舒适的室内环境,还可以降低空调系统的运行成本,节约能源资源。
由于冰蓄冷空调系统具有节能环保的特点,受到了越来越多企业和政府机构的重视和推广。
通过合理规划和设计,冰蓄冷空调系统可以有效地提高建筑物的能源利用效率,同时降低运行成本,为企业和社会带来可观的经济效益和环境效益。
1.2 冰蓄冷空调系统的优势1. 节能环保:冰蓄冷空调系统采用冷冻水进行储存和循环利用,相比传统空调系统,具有更高的能效比和节能效果。
在峰电时段利用低成本的电力制冷水,然后在用冷却的过程中,据需求释放制冷水中的冷量,降低建筑物的负荷需求,从而有效降低了建筑物的全年度电力需求。
2. 调峰平谷:冰蓄冷空调系统可以根据电网的峰谷电价差异,合理利用低谷时段的电力进行制冷水的储存,从而在高峰时段减少电力需求,降低用电成本。
3. 稳定性强:冰蓄冷空调系统储存的冷水可以提供长时间的稳定制冷效果,避免了传统空调系统频繁启停带来的温度波动,提高了室内舒适度。
4. 声音低:由于制冷机组设在噪音较大的低谷时段运行,采用隔音的冰箱组,可以有效降低室内外的噪音污染。
2. 正文2.1 冰蓄冷空调系统的原理冰蓄冷空调系统的原理是利用冰的蓄冷储能特性,在夜间低峰期通过制冷机组将水冷却至冰点以下并冻结成冰块,然后将这些冰块储存在特殊设计的冰块储存装置中。
白天高峰期,空调系统需要制冷时,冰块被融化而释放出储存的冷量,冷水通过冰块储存装置输送至空调系统的蒸发器,实现空调系统的制冷作用。
冰蓄冷知识点总结
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。
冰蓄冷原理及优势
冰蓄冷原理及优势蓄冰系统基础空调冰蓄冷技术,即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期,采用电动制冷机制冷,使蓄冷介质结成冰,利用蓄冷介质的显热及潜热特性,将冷量储存起来。
在电力负荷较高的白天,也就是用电高峰期,使蓄冷介质融冰,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。
冰蓄冷有以下主要特点:电力移峰填谷均衡电力负荷,加强电网负荷侧(Demand Side Management)的管理。
由于转移了制冷机组用电时间,起到转移电力高峰期用电负荷的作用。
制冷机组在夜间电力低谷时段运行,储存冷量,白天用电高峰时段,用储存的冷量来供应全部或部分空调负荷,少开或不开制冷机。
对城市电网具有明显的“移峰填谷”的作用,社会效益显著。
享受峰谷电价由于电力部门实行峰、谷分时电价政策,所以冰蓄冷中央空调合理利用谷段低价电力,与常规中央空调系统相比,运行费用大大降低,经济效益显著。
且分时电价差值愈大,得益愈多。
降低电力设施投资由于冰蓄冷空调系统具有储存冷量的能力,故制冷机组无需按照峰值负荷进行选型,制冷主机容量和装设功率大大小于常规空调系统。
一般可减少30%~50%。
电力高压侧和低压侧设施容量减少,降低电力建设费用。
充分使用设备冰蓄冷空调系统制冷设备满负荷运行的比例增大,从而提高了制冷设备COP值和制冷机组的经常运行效率,制冷机组工作状态稳定,提高了设备利用率并延长机组的使用寿命。
投资比较:冰蓄冷空调系统的一次性投资比常规空调系统略高(仅机房部分,末端设备与常规空调系统相同)。
但如果计入配电设施的建设费等,有可能投资相当或增加不多,甚至可能投资降低。
效率比较:夜间冷水机组制冰工况运行时,由于气温下降带来的得益可以补偿由蒸发温度下降所带来的效率的损失。
CIAT Cristopia冰蓄冷系统Cristopia冰蓄冷系统简称STL系统,STL为法语潜热储能系统的缩写,是法国西亚公司的专利产品,于上世纪八十年代研究并实际运用成功,全世界至今已有5000多个成功的工程实例。
冰蓄冷空调系统原理及应用
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。
冰蓄冷空调系统原理及其技术
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。
冰蓄冷空调原理
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。
冰蓄冷空调系统原理及应用
冰蓄冷空调系统原理及应用
首先是冷媒循环部分。
冷媒在蒸发器中吸收室内热量,使室内温度下降,然后通过压缩机被压缩至高温高压气体,进入冷凝器,通过冷却介质(通常是水)散热,使冷媒温度降低,再由膨胀阀节流后进入蒸发器重新循环。
其次是储冷系统部分。
在低峰电价时段,空调系统运行正常,同时将多余的电能利用储存在储冷装置中,通常是将液态水转化为冰。
储冷系统中的冰装置由冷水机组和冰蓄装置组成。
冷水机组负责制冷的工作,冷水通过冷水机组冷凝器冷却冰蓄装置,将其温度降低至使冰蓄装置中的水结冰,冷水机组冷量越大,冰蓄装置中的水结冰越多。
在高峰时段,当空调系统需要制冷时,冷却水通过储冷装置,使冰蓄装置中的冰融化为冰水,提供制冷冷水。
这样就能够在高峰时段减少制冷机的运行时间,达到节约能源的目的。
冰蓄冷空调系统的应用非常广泛。
首先是商业建筑和写字楼等大型公共建筑。
这些建筑的用电需求巨大,尤其是在高温季节,空调使用频繁。
冰蓄冷系统可以在夜间低电价时段制冷并储存冷能,然后在白天高峰时段释放冷能,降低用电负荷,减少能源消耗。
其次是工业制造企业。
许多工业制造过程需要得到恒温控制,而冰蓄冷系统可以提供稳定的冷水供应,满足工业生产的需求。
另外,冰蓄冷系统还可应用于居民住宅。
尤其是在夏季高温天气中,冰蓄冷系统可以提供舒适的室内温度,同时降低用电峰值,减少能源消耗。
总结起来,冰蓄冷空调系统通过储存低温冷能,并在需要时释放,以实现高效能源利用。
其原理是利用冷媒循环和储冷系统,可以应用于各种
场所,包括商业建筑、工业制造企业和居民住宅等,从而达到节约能源、提高能源利用效率的目的。
冰蓄冷空调系统原理
冰蓄冷空调系统原理冰蓄冷空调系统是一种新型的空调技术,它通过储存冰的方式来实现空调制冷,具有节能、环保的特点。
本文将从冰蓄冷空调系统的原理入手,介绍其工作原理和优势。
冰蓄冷空调系统利用低峰时段的电力来制冷,将电力转化为冷量,然后储存在冰蓄冷装置中。
当需要制冷时,系统便释放储存的冷量,实现空调制冷的目的。
这种系统不仅可以在低峰时段利用廉价的电力进行制冷,还可以减少高峰时段的电力需求,从而达到节能的效果。
冰蓄冷空调系统的核心是冰蓄冷装置,它由蓄冷罐、蓄冷管道、蓄冷泵等组成。
在低峰时段,蓄冷泵将冷冻液送入蓄冷罐中,使其在低温环境下结冰,储存冷量。
当需要制冷时,蓄冷泵将冷冻液从蓄冷罐中抽出,通过蓄冷管道送入蒸发器中,实现空调制冷。
冰蓄冷空调系统相比传统空调系统有许多优势。
首先,它可以利用廉价的电力进行制冷,降低能源成本。
其次,由于在低峰时段进行制冷,可以减少高峰时段的电力需求,缓解电网负荷压力。
此外,冰蓄冷系统还可以减少臭氧层破坏物质的排放,对环境更加友好。
冰蓄冷空调系统的原理简单清晰,但在实际应用中仍然存在一些挑战。
首先,需要充分利用低峰时段的电力,需要与电力部门进行合作,制定合理的用电政策。
其次,冰蓄冷装置的设计和制造需要满足一定的要求,以确保系统的稳定运行。
此外,冰蓄冷系统的运行需要一定的监控和管理,以确保系统的安全性和高效性。
总的来说,冰蓄冷空调系统是一种具有潜力的空调技术,它通过储存冰的方式实现空调制冷,具有节能、环保的特点。
随着能源问题的日益突出,冰蓄冷空调系统有望成为未来空调领域的发展趋势。
希望通过本文的介绍,能够更加深入了解冰蓄冷空调系统的原理和优势,为其推广应用提供一定的参考。
冰蓄冷空调的原理
冰蓄冷空调的原理及应用说明阅读: 6146发布时间: 2009年 07月 14日1. 冰蓄冷空调系统的原理冰蓄冷空调系统的原理即是:选择电力离峰时段(电费较低)啓动压缩机运转,冷却冰水制冰,将压缩机的冷却能量,以冰的形态(潜热)储存起来,等到白天尖峰电力时段(电费较高)需使用空调(冰水),而又不适宜运转冷气机组的时间,即可让夜间所储存的冰溶化,吸收空调冰水的热量,达到冰水冷却的效果,如此即可将白天尖峰时段的冷气用电需量,转移至夜间离峰时段。
冰蓄冷空调系统流程图2. 冰蓄冷空调应用说明冰蓄冷空调系统于美、日等国己发展使用30年以上,即使在台湾也已发展25年之久,其对于电力电网的波峰谷平衡调整,及投资设置者的电费回收效益,已是明显且成熟的技术。
基于空调系统的耗电,约占商业大楼用电的40%~50%,且集中于夏天,对于尖峰电力的需求造成很大的负担,因此发展冰蓄冷空调系统,除了符合国家政策需求外,其另具有下述的商业效益优点:2.1.转移尖峰时间耗电量压缩机利用夜间或离峰时间,转移白天(尖峰时间)耗电量。
具有平衡电力负载功能,符合国家削峰填谷的用电政策。
2.2.节约基本电费及外线补偿费(增容费)利用非空调设备的契约电力容量(照明、电梯等),在离峰电力时段移转给储冰系统使用,如此可降低契约电力容量,节约基本电费。
另因电力设备使用时段措开,因此可将受电设备容量降低,包括:无熔丝开关、电磁开关、管线、变压器等设备,及施工费用均可减少(各种设备电力、设备容量、设备费用、电力申请费用、基本电费和施工费用等,全部降低约20%)。
2.3.节约流动电费透过使用二段式和三段式时间电价,享受波峰谷电费差价措施。
2.4.提升机组运转效率传统空调系统,冰水主机容量选定都是以尖峰负荷为依据,但是实际上尖峰负荷全年不超过60天,主机绝大多数时间是在部份负荷下运转,在春天和秋天时,负荷更可能低至50%以下,采用储冰空调系统,主机满载运转至储冰完成,机组完全在100%容量下运转,避免卸载运转时的效率损失(传统机组当容量卸载至50%时,其耗电量仍高达75%)。
冰蓄冷空调系统原理
冰蓄冷空调系统原理
冰蓄冷空调系统是一种利用冰水蓄热与释热过程实现空调供暖与制冷的新型系统。
该系统利用低峰电时段使用电力将水冷却成冰,然后在高峰电时段将蓄存的冰释放,以供空调制冷。
冰蓄冷空调系统的工作原理如下:
1. 冰蓄冷系统主要由冰蓄冷装置、水系统、蒸发器和冷凝器组成。
2. 在低峰电时段,冰蓄冷装置会使用电力将水冷却至冰点以下,形成冰块。
这些冰块被储存起来,以备高峰电时段使用。
3. 在高峰电时段,冰块会通过水系统被输送到蒸发器。
蒸发器中的空气会接触到冰块,使冰块逐渐融化,并从冷凝器中吸收热量。
4. 冷凝器中的气体经过压缩,将热量传给外界,并变成高温高压气体。
然后,该气体会经过膨胀阀减压,变为低温低压气体,以供蒸发器使用。
5. 循环往复,不断地使冰块融化和冰化,从而实现空调制冷的过程。
同时,冰蓄冷系统可以吸收剩余热量,达到节能和环保的效果。
冰蓄冷空调系统的优点是可以充分利用低峰电时段的电力,将电能转化为冰能进行储存。
在高峰电时段,可以通过释放冰块来实现空调制冷,减少电力消耗。
此外,冰蓄冷系统还可以吸收室内外剩余的热量,提高系统的热效率。
综上所述,冰蓄冷空调系统通过冰蓄冷装置储存低峰电时段的
冰能,然后在高峰电时段实现空调制冷,从而实现节能和环保的目的。
冰蓄冷空调系统的应用与经济分析
冰蓄冷空调系统的应用与经济分析冰蓄冷空调系统是一种采用低温储能技术的空调系统,它利用低峰时段制冷并储存在冰蓄冷器中,然后在高峰时段利用储存的冰能来进行空调制冷,以达到节能减排的目的。
随着人们对环保节能的重视和对空调系统效能的要求不断提高,冰蓄冷空调系统逐渐成为了新一代节能环保型空调系统的首选方案。
本文将从应用与经济两个方面对冰蓄冷空调系统进行详细分析。
一、冰蓄冷空调系统的应用1. 工业领域在工业领域,冰蓄冷空调系统经常被用于大型厂房和办公楼等大型建筑的空调系统中。
这些场所的用电量通常较大,而冰蓄冷空调系统凭借其储冰和利用冰能的特点,可以在夜间低谷时段进行制冷和储能,然后在白天高峰时段释放储存的冰能进行制冷,有效减少用电峰值,降低用电成本,达到节能效果。
在商业领域,冰蓄冷空调系统也有着广泛的应用。
例如大型购物中心、写字楼、酒店等商业建筑,这些场所对空调系统的要求也非常高,而冰蓄冷空调系统则可以满足它们对于节能环保的需求。
冰蓄冷空调系统在商业领域的应用也能带来可观的经济效益,降低能源消耗,减少用电成本。
3. 居民领域在居民领域,虽然冰蓄冷空调系统的应用相对较少,但随着人们对健康环保的要求不断提高,以及能源价格的不断上涨,冰蓄冷空调系统也逐渐受到了更多家庭的关注。
冰蓄冷空调系统的应用可以减少能源消耗,降低家庭的用电成本,同时也更加环保,符合现代家庭节能环保的理念。
冰蓄冷空调系统在工业、商业和居民领域都有着广泛的应用前景,它不仅可以满足用户对于节能环保的需求,还能带来较大的经济效益。
1. 投资成本冰蓄冷空调系统一般来说需要较大的初期投资。
相较于传统的空调系统,冰蓄冷空调系统涉及到制冷设备、冰蓄冷器、管道系统等方面的投入,因此在初期投资方面会有一定的较大。
但随着制冷技术的发展和成本的不断降低,冰蓄冷空调系统的投资成本也在逐渐减少。
2. 运营成本冰蓄冷空调系统的运营成本相对较低。
冰蓄冷空调系统在能耗方面具有明显的优势,通过在低谷时段制冷和储存冰能,再在高峰时段释放冰能进行制冷,有效降低了能源消耗。
冰蓄冷的原理特点应用
冰蓄冷的原理特点应用原理介绍冰蓄冷是一种利用冰的物理特性来实现热能储存和释放的技术。
其原理基于冰的相变过程,即固态的冰在吸收热量的过程中会发生熔化,吸收的热量将用于将冰转化为水,而在释放热量的过程中,水会重新结晶为冰,从而释放出热量。
特点1.高储能密度:冰蓄冷系统能够在较小的体积内储存大量的热能,这使得冰蓄冷技术在需要高储能密度的领域具有优势。
例如,在建筑空调中的应用,冰蓄冷系统能够在低峰时段制冷并储存冷能,然后在高峰时段释放冷能,从而降低能源消耗。
2.高效节能:冰蓄冷系统利用低价电能制冷,在低峰时段制冷储存冷能,然后在高峰时段释放冷能供应空调系统使用,从而减少了高峰时段对电网的负荷需求,实现了电能的合理分配和利用,提高了能源利用效率。
3.稳定可靠:冰蓄冷系统采用稳定的物理过程,不涉及化学反应和移动部件,因此具有较高的可靠性。
而且,冰的相变过程有较大的潜热,可以在短时间内释放大量的热量,满足突发热负荷需求。
4.环保节能:冰蓄冷系统利用低价电能在低峰时段制冷,不仅降低了电能成本,还减少了电网的负荷需求。
同时,冰的制冷过程不会产生有害气体,对环境无污染。
应用领域1.建筑空调系统:冰蓄冷技术广泛用于大型建筑物的空调系统中。
它可以在夜间利用低价电能制冷并储存冷能,然后在白天高峰时段释放冷能供应空调系统使用,从而实现能源的高效利用,降低运营成本。
2.医疗领域:冰蓄冷技术在医疗领域也有应用。
例如,在手术中需要大量冷却的情况下,可以利用冰蓄冷系统提供大量的冷能,确保手术过程中的温度控制和患者的安全。
3.工业领域:一些工业过程需要控制温度,而冰蓄冷技术则可以用于提供稳定的制冷能力。
例如,在食品加工过程中需要进行冷却的情况下,可以利用冰蓄冷系统提供稳定的制冷能力,确保产品的质量和安全。
4.太阳能热利用系统:太阳能热利用系统中,冰蓄冷技术可以用于储存太阳能的热量。
例如,在太阳能集热系统中,可以用太阳能加热水,然后将热水通过冰蓄冷系统储存为冰,夜间或需要的时候再释放热能供应给建筑空调系统等。
冰蓄冷空调系统原理及应用
冰蓄冷空调系统原理及应用1、冰蓄冷空调系统原理及主要特点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。
冰蓄冷空调系统具有以下主要特点:(1)利用低谷段电力,具有平衡峰谷用电负荷,缓解电力供应紧张;(2)冰水主机的容量减少,节省增容费用;(3)总用电设施容量减少,可减少基本电费支出;(4)利用低谷段电价的优惠可减少运行电费;(5)冰水温可低至1~4℃,减少空调设备风管的费用;(6)冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔容量减少;(7)电力高压侧及低压侧设备容量减少;(8)室内相对湿度低,冷却速度快,舒适性好;(9)制冷设备经常在设计工作点上平衡运行,效率高,机器损耗小;(10)充分利用24h有效时间,减少了能量的间歇耗损;(11)充分利用夜间气温变化,提高机组产冷量;(12)投资费用与常规空调相当,经济效益佳。
冰蓄冷空调技术在我国的应用将成为不可逆转的趋势。
当然它也有一些缺点,如增加蓄冷池、水泵的输送能耗及增加蓄冷池等设备的冷量损失等。
2系统的组成及制冰方式分类2.1系统组成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。
冰蓄冷空调系统设计种类多种多样,无论采用哪种形式,其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。
另外,系统还应达到能源最佳使用效率,节省运转电费,为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。
2.2制冰方式分类根据制冰方式的不同,冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。
此外还有一些特殊的制冰结冰,冰本身始终处于相对静止状态,这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。
最新冰蓄冷空调系统原理及应用
冰蓄冷空调系统原理及应用冰蓄冷空调系统原理及应用1、冰蓄冷空调系统原理及主要特点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。
冰蓄冷空调系统具有以下主要特点:(1)利用低谷段电力,具有平衡峰谷用电负荷,缓解电力供应紧张;(2)冰水主机的容量减少,节省增容费用;(3)总用电设施容量减少,可减少基本电费支出;(4)利用低谷段电价的优惠可减少运行电费;(5)冰水温可低至1~4℃,减少空调设备风管的费用;(6)冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔容量减少;(7)电力高压侧及低压侧设备容量减少;(8)室内相对湿度低,冷却速度快,舒适性好;(9)制冷设备经常在设计工作点上平衡运行,效率高,机器损耗小;(10)充分利用24h有效时间,减少了能量的间歇耗损;(11)充分利用夜间气温变化,提高机组产冷量;(12)投资费用与常规空调相当,经济效益佳。
冰蓄冷空调技术在我国的应用将成为不可逆转的趋势。
当然它也有一些缺点,如增加蓄冷池、水泵的输送能耗及增加蓄冷池等设备的冷量损失等。
2系统的组成及制冰方式分类2.1系统组成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。
冰蓄冷空调系统设计种类多种多样,无论采用哪种形式,其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。
另外,系统还应达到能源最佳使用效率,节省运转电费,为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。
2.2制冰方式分类根据制冰方式的不同,冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。
此外还有一些特殊的制冰结冰,冰本身始终处于相对静止状态,这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。
冰蓄冷空调研究报告
冰蓄冷空调研究报告随着全球气候变暖和人们生活水平的提高,空调的普及率正在逐年上升。
空调的使用能够给人们带来舒适的生活环境,但同时也给能源消耗和环境污染带来了难题。
近年来,为了减少空调的能源消耗和环境污染,人们开始研究新型的节能环保空调技术。
其中,冰蓄冷空调技术因其高效节能的特点备受关注。
1.冰蓄冷空调的工作原理冰蓄冷空调系统利用夜间低谷电价时段,将夜间的电力转化为制冷能量,储存到特殊的冰蓄冷系统中,白天通过冷媒泵循环,将储存的冷量传递给空调室内机组,达到降温的目的。
利用冰蓄冷空调系统,不仅可以实现空调的制冷降温,同时也可以实现供热升温,节约能源,提高使用效率。
2.冰蓄冷空调的技术特点(1)高效节能冰蓄冷系统利用储存的制冷能量进行空调制冷,不需要直接消耗电力,因此极大的节约了能源。
同时冰蓄冷空调系统具有智能控制系统,可以根据室内外温度变化自动调节工作状态,提高了空调的使用效率。
(2) 易于控制冰蓄冷空调系统具有智能控制系统,能够根据室内外温度变化自动调节制冷和升温温度,实现智能化控制。
同时可以通过远程控制和监控系统,实现对空调的远程控制和监控。
(3) 环保节能冰蓄冷空调技术可以大幅度降低能源消耗和二氧化碳排放量,对环境友好,符合能源节约减排的国家政策。
3.冰蓄冷空调的应用前景冰蓄冷空调技术已经在一些大型商业综合体、办公楼、医院、电力、交通等领域得到了广泛应用。
未来冰蓄冷空调技术还将应用于各种建筑、居民区、工业制冷等领域,研究开发更加高效节能的冰蓄冷空调技术,为节能减排、保护环境和节约能源作出更大的贡献。
总之,冰蓄冷空调技术是未来空调领域一个重要的发展方向,具有很高的实用价值和经济效益,同时也能够减轻对环境的影响,是一个非常有前景的行业。
冰蓄冷的优缺点介绍
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。
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冰蓄冷空调系统原理及应用
1、冰蓄冷空调系统原理及主要特点
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。
冰蓄冷空调系统具有以下主要特点:
(1)利用低谷段电力,具有平衡峰谷用电负荷,缓解电力供应紧;
(2)冰水主机的容量减少,节省增容费用;
(3)总用电设施容量减少,可减少基本电费支出;
(4)利用低谷段电价的优惠可减少运行电费;
(5)冰水温可低至1~4℃,减少空调设备风管的费用;
(6)冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔容量减少;
(7)电力高压侧及低压侧设备容量减少;
(8)室相对湿度低,冷却速度快,舒适性好;
(9)制冷设备经常在设计工作点上平衡运行,效率高,机器损耗小;
(10)充分利用24h有效时间,减少了能量的间歇耗损;
(11)充分利用夜间气温变化,提高机组产冷量;
(12)投资费用与常规空调相当,经济效益佳。
冰蓄冷空调技术在我国的应用将成为不可逆转的趋势。
当然它也有一些缺点,如增加蓄冷池、水泵的输送能耗及增加蓄冷池等设备的冷量损失等。
2系统的组成及制冰方式分类
2.1系统组成
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。
冰蓄冷空调系统设计种类多种多样,无论采用哪种形式,其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。
另外,系统还应达到能源最佳使用效率,节省运转电费,为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。
2.2制冰方式分类
根据制冰方式的不同,冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。
此外还有一些特殊的制冰结冰,冰本身始终处于相对静止状态,这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。
动态制冰方式在制冰过程中有冰晶、冰浆生成,且处于运动状态。
每一种制冰具体形式都有其自身的特点和适用的场合。
3运行策略与自动控制
3.1运行策略
与常规空调系统不同,蓄冷系统可以通过制冷机组或蓄冷设备或两者同时为建筑物供冷,用以确定在某一给定时刻,多少负荷是由制冷机组提供,多少负荷是由蓄冷设备供给的方法,即为系统的运行策略。
蓄冷系统在设计过程中必须制定一个合适的运行策略,确定具体的控制策略,并详细给出系统中的设备是应作调节还是周期性开停。
对于部分蓄冷系统的运转策略主要是解决每时段制冷设备之间的供冷负荷分配问题,以下为蓄冷系统通常选择的几种运行策略。
3.1.1制冷机组优先式
蓄冷系统采用制冷机组优先式运行策略是指制冷机组首先直接供冷,超过制冷机组供冷能力的负荷由蓄冷设备释冷提供。
这种策略通常用于单位蓄冷量所需费用高于单位制冷机组产冷量所需费用,通过降低空调尖峰负荷值,可以大幅度节省系统的投资费用。
3.1.2蓄冷设备优先式
蓄冷设备优先式运行策略是指蓄冷设备优先释冷,超过释冷能力的负荷由制冷机组负责供冷。
这种方式通常用于单位蓄冷量所需的费用低于单位制冷机组产冷量所需的费用。
蓄冷设备优先式在控制上要比制冷机组优先式相对复杂些。
在下一个蓄冷过程开始前,蓄冷设备应尽可能将蓄存的冷量全部释放完,即充分利用蓄冷设备的可利用蓄冷量,降低蓄冷系统的运行费用;另外应避免蓄冷设备在释冷过程的前段时间将蓄存的大部分冷量释放,而在以后尖峰负荷时,制冷机组和蓄冷设备无法满足空调负荷需要的现象,因此应合理地控制蓄冷设备的剩余冷量,特别是对于设计日空调尖峰负荷出现在下午时段时非
常重要。
一般情况,蓄冷设备优先式运行策略要求蓄冷系统应预测出当日24小时空调负荷分布图,并确定出当日制冷机组在供冷过程中最小供冷量控制分布图,以保证蓄冷设备随时有足够释冷量配合制冷机组满足空调负荷的要求。
3.1.3负荷控制式(限制负荷式)
负荷控制式就是在电力负荷不足的时段,对制冷机组的供冷量加以限制的一种控制方法。
通常这种方法是受电力负荷限制时才采用,超过制冷机组供冷量的负荷可由蓄冷设备负责。
例如城市电力负荷高峰时段(上午8∶00~11∶00),禁止制冷机组运行。
3.1.4均衡负荷式
均衡负荷式是指在部分蓄冷系统中,制冷机组在设计日24小时基本上满负荷运行;在夜间满载蓄冷,白天当制冷机组产冷量大于空调冷负荷时,将满足冷负荷所剩余的冷量(用冰的形式)蓄存起来;当空调冷负荷大于制冷机组的制冷量时,不足的部分由蓄冷设备(融冰)来完成。
这种方式系统的初期投资最小,制冷机组的利用率最高,但在设计日空调负荷高峰时段与当地电力负荷高峰时段是否相同时,即是否与当地电价低谷时段相重叠,如不重叠,则系统的运行费用较高。
3.2自动控制
蓄冷系统的控制,除了保证蓄冷和供冷模式的转换以及空调供水或回水温度控制以外,主要应解决制冷机组与蓄冷设备之间供冷负荷分配问题,特别是在部分负荷时,应保证尽可能地将蓄冷设备的冷量释放完,即可采用融冰优先式运行策略,甚至可采用全蓄冷运行,即白天
制冷机组停开,空调负荷全部由蓄冷设备满足。
而在设计日空调负荷时,应采用制冷机组优先式运行策略,以保证逐时空调负荷要求。
目前蓄冷系统的自动控制系统,大多采用以计算机技术的直接数字控制器与电子传感器及执行机构相结合的直接数字控制系统。
制冷机组的蓄冷量是定量的输出,而蓄冷设备的释冷是总量的输出。
如两者为串联时,控制系统较为简单,供水温度易保持恒定;而对于并联系统,供水温度控制较难,特别是在释冷融冰后期,蓄冷设备的出口温度在逐渐升高,与制冷机组出口温度相比很难保持恒定不变。
为了使每天蓄冷设备冷量充分释放,保持较为恒定的供水温度,满足设计日空调负荷要求,通常利用计算机作为蓄冷系统的监控设备;并利用系统中设置的流量计、温度计反馈的信号,逐时监视蓄冷设备的部状况;通过计算机对空调系统负荷的预测,以此制定蓄冷系统的运行策略是制冷机组优先式还是蓄冷设备优先式。
4、运行分析
冰蓄冷空调系统进行直供和蓄冷运行的对比测试,结果如下:
4.1每日峰、平、谷电时段及电价
峰电:8∶00~11∶00和18∶00~23∶00,电价为0.878元/kWh;
平电:7∶00~8∶00和11∶00~18∶00,电价为0.540元/kWh;
谷电:23∶00~次日7∶00,电价为0.224元/kWh。
4.2效益分析
空调面积约5700m2,蓄冷系统选用2台螺杆式双工况制冷机组,单机空调工况制冷量70RT(246kW),制冰工况制冷量47RT(165kW)。
蓄冷系统由一个60m3蓄冰罐,装STL-CO型冰球,3台溶液泵,冷却水系统,自控系统组成。
蓄冷冷媒为乙二醇(25%)——水溶液。
测试结果如下:
(1)蓄冷时间、蓄冷量:蓄冷时间7小时(晚11∶00~次日晨6∶00)皆为谷电时间。
蓄冷量:1702.66kWh。
(2)第一周期,即蓄冷——释冷运行方式。
总耗电量1234.81kWh,电费合计420.33元,供出冷量1676.94kWh。
(3)第二周期,即直接供冷运行方式。
总耗电量1159.78kWh,电费合计792.63元,供出冷量水1342.78kWh。
(4)第一周期方式与第二周期方式比较:耗电量增加75.03kWh,但电费节省372.3元/天。
5、推广建议
目前,随着商业企业竞争的加剧,购物环境与企业效益有着密切关系。
大、中型商场用中央空调来调节商场一年四季的温、湿度和补充新鲜空气,提高购物环境。
中央空调系统投资费用约占整个投资的10%左右,而平时的运转费用占总能源费用的40%~60%。
商场中央空调用来调节商场一年四季的温、湿度和补充新鲜空气,提高购物环境的舒适性其特点如下:
1、商场人员密度高(一般每天客流量峰值经常出现在上午10~11时,下午13~16时,顾客也较集中),尤其在节假日,新风处理量大,因而商场空调夏季制冷负荷大,冬季供暖负荷较小。
2、商场客流量的不稳定性和随机性使得商场空调负荷不稳定,要求空调系统变工况性能好,调节灵敏。
3、商场每天营业,四季气候变化大,要求商场空调运转工况与之相适应,既要满足个别恶劣天气的高峰负荷,又要在大部分时间低负荷工况下有良好的经济性能。
冰蓄冷空调系统的适用场所:商场、宾馆、饭店、办公楼等冷负荷高峰和用电高峰基本相同,持续时间长的场所。
冰蓄冷空调有良好的节能环保效益,其技术运用了几十年,已经相当成熟、可靠。