水蓄冷与冰浆蓄冷的比较
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iSlurryTM冰浆系统采用特殊结构的板式换热器为核心制冰部件, 替代了传统的蓄冰盘管和冰球,板换的换热效率高达95%以上。 iSlurryTM板式换热器拥有特殊的板片结构,使之产生稳定的过冷水 从而制得冰浆。不仅实现了制冰和蓄冰的分离、维护更加简单、安 全可靠、而且实现了更高效率、更少材料和更低投资回收期。
过冷却技术的特点 优点:6)蓄冰槽可以现场制Leabharlann Baidu,用普通自来水蓄冰
蓄冰槽可以采用水泥池、玻璃钢、不锈钢等各种 材料,且形状、高度、位置没有限制,一般应尽可能 增大蓄冰池。
盘管和冰浆的简单比较
条件比较 空调运转效率
冰阻影响 设备安装便利性 储冰槽储水温度 冷量释放速率及灵活性
盘管
冰浆
说明
空调工况的60% ~65%
水蓄冷图片
日本2000立 方蓄冷槽
水蓄冷图片
水蓄冷图片
水蓄冷图片
蓄冷
供冷
水蓄冷图片
水蓄冷图片
国外发展情况
➢冰蓄冷空调在发达国家已经大范围普及 ➢水蓄冷在日本市场是逐步下滑的
(个)
5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000
500 0
1991年前累计
静态蓄冰的种类
盘管
冰球
静态蓄冰的不足
(这是同济大学实测盘管蓄冰项目〔空调工况/制冰工况:1925KW/1239KW〕的运行数据,数据解读:夜 间23:00蓄冰开始;夜间00:00~1:00,盘管周围静止的水成为了过冷的水,这时换热效率下降;夜间1: 00~2:00,水开始相变,在盘管表面结冰,吸热量急剧上升,为换热效果最佳时段;夜间2:00~3:00, 盘管表面有了一层冰,由于冰的热阻造成换热效果急剧变差;夜间3:00~7:00,由于冰阻的存在,使得 换热效率越来越低,最低出冷量只有常规工况的35%,及正常制冰工况的55%。此案例中8小时实测蓄冷量 7893KWH,为设计蓄冷量9912KWH的80%)
静态蓄冰的不足
• 下表是该主机逐时出冷率计算数据
静态蓄冰的不足
蒸发温度低及冰层增厚使热阻增大,导致制冷主机的COP降低 成本高,融冰冷量释放慢,会有千年冰现象 盘管存在载冷剂易泄漏的问题,维护困难,设备有寿命限制 可用离峰时间短(40-48小时) 需大量使用乙二醇载冷剂,不环保 设备模块化,空间利用率不高 应用范围仅适合空调
1994
1997
美国历年冰蓄冷项目个数
2000
(个)
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
1991年前累计
1994
1997
2000
日本历年冰蓄冷 日本历年水蓄冷
水蓄冷的计算
蓄冷水池可为钢制或钢筋混凝土制,形状可为园形或矩形。蓄冷水池最好的形状是平 底立式圆柱形,圆柱形水池外表面与体积之比小于同体积的矩形水池。不希望采用卧 式圆柱形蓄冷水罐,它难以解决分层问题。 蓄冷水池的体积可按下式计算:
冰浆系统
过冷却技术的特点
优点:1)效率高
制冷主机在-3℃出水时效率更高,比静态蓄冰-6℃出水效率 高10%。静态盘管蓄冰在蓄冰四个小时后,由于冰阻的影响,效
率降低为空调工况的45%,最后一小时只有不到30%。所以冰 浆蓄冰总体效率比盘管高20%以上,主机选型可以更小。
过冷却技术的特点
优点:2)特殊的板式换热器
水蓄冷1个立方水蓄冷量理论值计算: Q=cm△T=4.2×103×1000×8=4.2×104 KJ=9.34KW=2.19RT。
水蓄冷的计算
冰蓄冷是将空调的冷量以冰的形式储存起 来,冰蓄冷的原理是利用水在0℃以下发生相变的 性质来完成能量的储存的。冰蓄冷系统中每千克 0℃的水完全凝固需要的冷量为80kcal(335KJ/kg) 。冰蓄冷通常不会将水全部凝固,冰所占容积的 比例通常小于50%,蓄冷密度一般在12~16RT/ m³ 。
制冰后期,只有 空调工况的50%
套装化设备
较低
慢
空调工况的 65% ~ 72%
无
蓄冰罐可根据 场地灵活设置
极低
非常快
蒸发温度高3度,COP高10%
冰浆制冰效率高20%以上, 主机选型可以更小
冰浆温度可低至1℃,极适合 低温送风。
冰浆可满足尖峰负荷
储冰槽空间需求
7.0
8.0
单位:m3/(100RT-hr)
过冷却技术的特点
优点:4)融冰控制简单,可以满足尖峰负荷
盘管融冰控制复杂,高峰负荷时需要同时开制冷主机和融冰, 而冰浆融冰可以单独满足高峰负荷,同等蓄冰量,冰浆可以节 约更多电费。 盘管融冰时,乙二醇泵耗较大,而冰浆系统由于温差大,通过 变频可以较小流量融冰供冷。
融冰时,冰浆泵功耗低15%以上。
过冷却技术的特点
注:该计算公式引用于清华大学严启森教授文献《冰蓄冷》。
式中:ESC―设计日所需蓄冷量KW·h。 P-容积率与贮槽结构、形式等因素有关,一般为1.08~1.3,对分层蓄冷型水槽可取 低限,对多槽混合型及容量小者可取高限。取平均值1.2。 η-蓄冷效率与蓄槽结构、形式、保温情况等有关,一般取为0.8~0.90,取平均值 0.85。 Δt-水蓄冷槽可利用的进出水温差,一般为6~10℃。 取平均值8℃。 假设蓄冷为1RTH, V=3.517×1.2/(1.163×0.85×8)=0.533m³。 即1m³的水池设计蓄冷量为1.87RT。
优点:5)维护简单
就盘管材质而言,现在应用最多、更可靠的是钢盘管、塑料盘管, 国内盘管的质量还不让人放心,很多案例出现了泄漏问题。而冰浆 蓄冷的板式换热器是非常成熟的产品,成本上有一定优势。冰浆机 组在蓄冰罐外,全由不锈钢非运动部件组成,设备寿命几乎无限制。 冰浆系统的主要部件是可拆式板换,不会出现致命故障,出现故障 后易检修,每年只需定期保养即可。
过冷却技术的特点
优点:3)乙二醇用量少
静态蓄冰载冷剂为25%乙二醇溶液,盘管蓄冰、融冰全都需要经过盘 管,盘管有几十吨的乙二醇溶液,冰球的乙二醇用量更大,占整个蓄冷 罐的40%,达到数百吨。而且盘管全部放置在蓄冷罐中,一旦出现乙二 醇泄漏,几乎无法修复,只能更换。冰浆蓄冷系统载冷剂采用20%乙二 醇溶液,且乙二醇溶液只需经过板式换热器即可,乙二醇很少,环保, 容易维护。
可用离峰时间 (hr/week)
应用范围
载冷剂需求情况
系统维护、调试
40~48
过冷却技术的特点 优点:6)蓄冰槽可以现场制Leabharlann Baidu,用普通自来水蓄冰
蓄冰槽可以采用水泥池、玻璃钢、不锈钢等各种 材料,且形状、高度、位置没有限制,一般应尽可能 增大蓄冰池。
盘管和冰浆的简单比较
条件比较 空调运转效率
冰阻影响 设备安装便利性 储冰槽储水温度 冷量释放速率及灵活性
盘管
冰浆
说明
空调工况的60% ~65%
水蓄冷图片
日本2000立 方蓄冷槽
水蓄冷图片
水蓄冷图片
水蓄冷图片
蓄冷
供冷
水蓄冷图片
水蓄冷图片
国外发展情况
➢冰蓄冷空调在发达国家已经大范围普及 ➢水蓄冷在日本市场是逐步下滑的
(个)
5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000
500 0
1991年前累计
静态蓄冰的种类
盘管
冰球
静态蓄冰的不足
(这是同济大学实测盘管蓄冰项目〔空调工况/制冰工况:1925KW/1239KW〕的运行数据,数据解读:夜 间23:00蓄冰开始;夜间00:00~1:00,盘管周围静止的水成为了过冷的水,这时换热效率下降;夜间1: 00~2:00,水开始相变,在盘管表面结冰,吸热量急剧上升,为换热效果最佳时段;夜间2:00~3:00, 盘管表面有了一层冰,由于冰的热阻造成换热效果急剧变差;夜间3:00~7:00,由于冰阻的存在,使得 换热效率越来越低,最低出冷量只有常规工况的35%,及正常制冰工况的55%。此案例中8小时实测蓄冷量 7893KWH,为设计蓄冷量9912KWH的80%)
静态蓄冰的不足
• 下表是该主机逐时出冷率计算数据
静态蓄冰的不足
蒸发温度低及冰层增厚使热阻增大,导致制冷主机的COP降低 成本高,融冰冷量释放慢,会有千年冰现象 盘管存在载冷剂易泄漏的问题,维护困难,设备有寿命限制 可用离峰时间短(40-48小时) 需大量使用乙二醇载冷剂,不环保 设备模块化,空间利用率不高 应用范围仅适合空调
1994
1997
美国历年冰蓄冷项目个数
2000
(个)
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
1991年前累计
1994
1997
2000
日本历年冰蓄冷 日本历年水蓄冷
水蓄冷的计算
蓄冷水池可为钢制或钢筋混凝土制,形状可为园形或矩形。蓄冷水池最好的形状是平 底立式圆柱形,圆柱形水池外表面与体积之比小于同体积的矩形水池。不希望采用卧 式圆柱形蓄冷水罐,它难以解决分层问题。 蓄冷水池的体积可按下式计算:
冰浆系统
过冷却技术的特点
优点:1)效率高
制冷主机在-3℃出水时效率更高,比静态蓄冰-6℃出水效率 高10%。静态盘管蓄冰在蓄冰四个小时后,由于冰阻的影响,效
率降低为空调工况的45%,最后一小时只有不到30%。所以冰 浆蓄冰总体效率比盘管高20%以上,主机选型可以更小。
过冷却技术的特点
优点:2)特殊的板式换热器
水蓄冷1个立方水蓄冷量理论值计算: Q=cm△T=4.2×103×1000×8=4.2×104 KJ=9.34KW=2.19RT。
水蓄冷的计算
冰蓄冷是将空调的冷量以冰的形式储存起 来,冰蓄冷的原理是利用水在0℃以下发生相变的 性质来完成能量的储存的。冰蓄冷系统中每千克 0℃的水完全凝固需要的冷量为80kcal(335KJ/kg) 。冰蓄冷通常不会将水全部凝固,冰所占容积的 比例通常小于50%,蓄冷密度一般在12~16RT/ m³ 。
制冰后期,只有 空调工况的50%
套装化设备
较低
慢
空调工况的 65% ~ 72%
无
蓄冰罐可根据 场地灵活设置
极低
非常快
蒸发温度高3度,COP高10%
冰浆制冰效率高20%以上, 主机选型可以更小
冰浆温度可低至1℃,极适合 低温送风。
冰浆可满足尖峰负荷
储冰槽空间需求
7.0
8.0
单位:m3/(100RT-hr)
过冷却技术的特点
优点:4)融冰控制简单,可以满足尖峰负荷
盘管融冰控制复杂,高峰负荷时需要同时开制冷主机和融冰, 而冰浆融冰可以单独满足高峰负荷,同等蓄冰量,冰浆可以节 约更多电费。 盘管融冰时,乙二醇泵耗较大,而冰浆系统由于温差大,通过 变频可以较小流量融冰供冷。
融冰时,冰浆泵功耗低15%以上。
过冷却技术的特点
注:该计算公式引用于清华大学严启森教授文献《冰蓄冷》。
式中:ESC―设计日所需蓄冷量KW·h。 P-容积率与贮槽结构、形式等因素有关,一般为1.08~1.3,对分层蓄冷型水槽可取 低限,对多槽混合型及容量小者可取高限。取平均值1.2。 η-蓄冷效率与蓄槽结构、形式、保温情况等有关,一般取为0.8~0.90,取平均值 0.85。 Δt-水蓄冷槽可利用的进出水温差,一般为6~10℃。 取平均值8℃。 假设蓄冷为1RTH, V=3.517×1.2/(1.163×0.85×8)=0.533m³。 即1m³的水池设计蓄冷量为1.87RT。
优点:5)维护简单
就盘管材质而言,现在应用最多、更可靠的是钢盘管、塑料盘管, 国内盘管的质量还不让人放心,很多案例出现了泄漏问题。而冰浆 蓄冷的板式换热器是非常成熟的产品,成本上有一定优势。冰浆机 组在蓄冰罐外,全由不锈钢非运动部件组成,设备寿命几乎无限制。 冰浆系统的主要部件是可拆式板换,不会出现致命故障,出现故障 后易检修,每年只需定期保养即可。
过冷却技术的特点
优点:3)乙二醇用量少
静态蓄冰载冷剂为25%乙二醇溶液,盘管蓄冰、融冰全都需要经过盘 管,盘管有几十吨的乙二醇溶液,冰球的乙二醇用量更大,占整个蓄冷 罐的40%,达到数百吨。而且盘管全部放置在蓄冷罐中,一旦出现乙二 醇泄漏,几乎无法修复,只能更换。冰浆蓄冷系统载冷剂采用20%乙二 醇溶液,且乙二醇溶液只需经过板式换热器即可,乙二醇很少,环保, 容易维护。
可用离峰时间 (hr/week)
应用范围
载冷剂需求情况
系统维护、调试
40~48