我国冰蓄冷空调技术现状及趋势研究

我国冰蓄冷空调技术现状及趋势研究
我国冰蓄冷空调技术现状及趋势研究

收稿日期:2007-03-081

作者简介:白 莉(1964~),女,吉林省长春市人,教授,博士.

我国冰蓄冷空调技术现状及趋势研究

白 莉1 迟铭书1 张珂毓2

(1:吉林建筑工程学院市政与环境工程学院,长春 130021; 2:上海东华大学市政与环境工程学院,上海 201620)摘要: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

中图分类号:TU 8 文献标识码:A 文章编号:100921288(2008)022*******

The R esearch of Present Situation and T rend of Air Conditioning

With Ice Storage in Our Country

BAI Li 1,CHI Ming 2shu 1,ZHAN G K e 2yu 2

(1:School of M unicipal and Environmental Engineering Jilin A rchitectural and Civil Engineering Istitute ,Changchun 130021;

2:Chool of Environmental Science &Engineering ,Donghua U niversity ,S hanghai 201620)

Abstract :The paper according to the characters and development of air conditioning with ice storage in our coun 2try ,and combining with its problem ,analyses the trend of ice storage air conditioning and the advantage of the huge temperature differece and cold air distribution.

K eyw ords :air conditioning with ice storage ;electric load balance ;cold air distribution

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

211 冰蓄冷空调系统工作原理

图1 冰蓄冷原理图

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(见图1).

212 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 第25卷 第2期2008年6月吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报Journal of Jilin Architectural and Civil Engineering Institute Vol.25 No.2J un 12008 

图2 制冷机供冷-传统方式冷、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,画出如图2所示的冷

负荷曲线,然后,根据当地用电峰、谷、平时段确定运行模式[2].

21211 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(如图3、图4).

图3 分时融冰供冷21212 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(如

图5).

21213 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

图4 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(如图6).

213 冰蓄冷空调的选择计算

为了达到最大限度的削峰填谷作用和减少制冷机的装机容量,降低初

投资,必须确定两个高峰时段的释冷量Q 1和Q 3,空调高峰负荷时的释冷

量Q 2,才能确定最佳蓄冷量和制冷机容量(如图6).图中a -b ,c -d 分别

为用电的早晚高峰段,0-24时段为蓄冷时段和用电平段.在两个用电高峰

时段,应全部融冰释冷(即Q 1和Q 3段).由于融冰释冷可以根据空调负荷

图5 全部由融冰释冷

很方便地调节,同时,为了减少制冷机的装机容量,所以,空调冷负荷高峰时

段的部分空调冷负荷仍由融冰释冷来提供(即Q 2段)[2].

(1)总释冷量Q c 的计算式为:

Q c =∫a b Q L (H )d H +∫b c Q L (H )d H -(c -b )Q 0+∫c d Q L (H )d H

=Q 1+Q 2+Q 3

式中,Q L (H )为随时间变化的冷负荷,kW ;Q 1,Q 2,Q 3为3个不同时段的

释冷量,kW 1h ;Q 0为假设的制冷机在空调工况下制冷量,kW ;c ,d 指用电

图6 分时融冰供冷平段的前后2个时刻.

(2)制冷机空调工况下在白天用电平段(b -c )的供冷量为:

Q 4=(c -b )Q 0 (3)制冷机在空调工况下应有的制冷量为:

Q =Q c (1+β

)/(AB )式中,A 为制冷机制冰工况下的制冷量与空调工况下的制冷量之比,螺杆

式制冷机A =0164~017,三级离心式制冷机A =0172~018,涡旋式制冷机A =0164~0168;B 为用电低谷时间,h (如图6中0-24);β为乙二

醇水溶液循环及蓄冰空调装置等热损失,一般为2%~4%.

对计算所得的Q 和假设的Q 0大小进行比较,若Q 0略大于或等于Q ,则以Q 0的大小选择制冷机;若Q 0>Q ,这时将总释冷量Q c 放大,重新进行计算;若Q 0略小于或等于Q ,则以Q 的大小选择制冷机;若Q 0<

87吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报第25卷

Q ,这时将总释冷量Q c 缩小,重新计算,直到满足要求[2].

3 冰蓄冷空调系统评价

311 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.

312 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115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[1].

5 我国冰蓄冷空调现状及发展趋势

511 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)[1].

512 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.51211 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[3].

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.

97 第2期白 莉,迟铭书,张珂毓:我国冰蓄冷空调技术现状及趋势研究

08吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报第25卷

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.

51212 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.

51213 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.

6 结语

蓄冷技术具有移峰填谷、均衡用电负荷、提高电力建设投资效益等优点,能减少电厂和输配电设备的建设,高效使用现有发电设备,降低环境污染,已成为一项促进能源、经济和环境协调发展的实用系统节能技术.随着我国社会主义市场经济体制的建立,大力推广蓄冷空调技术对于提高我国能源利用水平,促进我国的经济发展将会具有积极、深远的影响.

参 考 文 献

[1] 张永栓1国内外蓄冷技术的现状与展望〔C〕1中国制冷空调工程节能应用新技术研讨会论文集,2006(1):25-301

[2] 吴喜平,朱林霞,于连涛1冰蓄冷空调〔J〕1上海节能,2005(3):33-361

[3] 李圣代1冰蓄冷低温送风空调系统的节能特点及应用〔J〕1应用能源技术,1997(8):17-201

水蓄冷方案(DOC)

第一章工程概况简述 1.工程概况及主要工程内容 工程概况:本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦,总建筑面积约:15000m2,空调面积:10000m2,建筑总高15m,其中楼层主要为研发室,办公室、制模室、空调设备房等等。 本项目主要工程内容为:中央空调机房冷源系统,冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。 2.设计概况 本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统,夏季设计日总尖峰冷负荷为875KW。 冷源配置:整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式,该设备为甲方提供.主机夜间水蓄冷,即夜间为蓄冷工况:供回水温度为 4.5℃/12.5℃,白天为空调工况:供回水温度为7℃/12℃,冷却水供回水温度为32℃/37℃。两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷,把一个蓄冷水池蓄满为止. 本项目一个蓄冷水池的总容积 800m3,按容积利用率0.95计算,蓄冷水池的可利用容积大于760m3。 本项目蓄冷工况运行时,水池进/出水温度为 4.5/12.5 ℃;放冷工况运行时,水池进/出水温度为12.5/4.5 ℃,均采用8 ℃温差。 考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响,蓄冷水池的完善度一般取0.90~0.95;考虑到保温层传热的影响,冷损失附加率一般取1.01~1.02。因此,本项目实际蓄冷量约为3200kWh(即915RT)。

第二章制冷系统技术方案 1.设计依据 本方案设计依据如下: 业主提供的设计资料 《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003) 《蓄冷空调工程技术规程》 (JGJ 158-2008) 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002) 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003) 《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调?动力》(2003版) 《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》(2003版) 《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著 2.负荷计算 水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》(GB50019-2003)的有关规定,求得蓄冷—放冷周期内逐时负荷和总负荷,并绘制出负荷曲线图,作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。采用系数法对逐时冷负荷进行估算。其中设计日各时段冷负荷值如下表:一期设计日尖峰冷负荷为1156RT,采用逐时负荷系数法,设计日逐时冷负荷分布如下: 表设计日各时段负荷值情况

水蓄冷、冰蓄冷空调系统浅析

水蓄冷、冰蓄冷空调系统浅析 发表时间:2019-03-21T15:47:56.907Z 来源:《防护工程》2018年第34期作者:丁岳峰 [导读] 在白天用电高峰时释放该冷量提供空调服务,从而缓解空调高峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有二种,即水蓄冷、冰蓄冷。 中冶华天南京工程技术有限公司江苏南京 210000 引言 蓄冷技术,简而言之,是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷,并通过介质将冷量储存起来,在白天用电高峰时释放该冷量提供空调服务,从而缓解空调高峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有二种,即水蓄冷、冰蓄冷。 正文 随着现代工业的发展和人民生活水平的提高。中央空调的应用越来越广泛,其耗电量也越来越大,一些大中城市中央用电量已占其高峰用电量的20%以上,使得电力系统峰谷负荷差加大,电网负荷率下降,电网不得不实行拉闸限电,严重制约着工农业生产,对人们正常的生活带来不少影响。解决该问题的有效办法之一是应用于蓄冷技术,将空调用电从白天高峰期转移到夜间低谷期,均衡城市电网负荷,达到多峰填谷的目的,蓄冷技术的原理,简而言之,是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷,并以冰的形式储存起来,在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务,从而避免中央空调争用高峰电力,最常用的蓄冷方式主要有两大类:冰蓄冷和水蓄冷。 一、冰蓄冷 顾名思义蓄冷介质以冰为主,不同的制冰开式,构成不同的蓄冷系统。蓄冷系统的思想通常有两种,完全蓄冷与部分蓄冷。因为部分蓄冷方式可以削减空调制冷系统高峰耗电量,而且初投资夜间比较低所以目前采用较多,在确定部分负荷蓄冷系统的装置容量时,一般有两种情况, 1、空调系统夜间不运行,仅白天运行,或者夜间运行的空调负荷较小,在这种情况下,选择制冷机的最佳平衡计算公式应为 qc=Q/(N1+CfN2) Qs=N2Cfqc, 式中qc:以空调工况为基点时的制冷机制冷量,kw,Qs:蓄冰槽容量,KWH; N1:白天制冷主机在空调工况下的运行小时数,由于白天制冷机不一空均为满载运行,计算时该值可取(0.8-1.0)n. N2:夜间制冷主机在蓄冷工况下的运行小时数。 Cf:冷水机组系数,即冷水机组蓄冰工况制冷能力与空调工况制冷能力的比值,一般活塞式与离心式冷水机组约为0.65,螺杆式冷水机组约为0.7.它取决于工况的温度条件和机组型号。 根据这个公式,我们结合具体的工程,就可得出应配置的冷水机组的制冷能力与蓄冰槽容量。 2、空调系统部分夜间运行,而且所需的冷负荷比较大。在这种情况下,我样一般以夜间所需的冷负荷为依据。选择基载主机。然后从总负荷中扣除基载主机所承担的负荷,再按第一种情况合理配制冷水机与蓄冰槽。 二、水蓄冷 水蓄冷是利用3-7°C的低温水进行蓄冷,可直接与常规系统区配,无需其它专门设备。 其优点是:投资省,维修费用少,管理比较简单。但由于水的蓄能密度低,只能储存水的显热,故蓄水槽上地面积大。如若利用高层建筑内的消防水池,在确定制冷机容量与蓄冷槽的容量时,可根据消防水池的容量来计算出蓄冷量,然后根据剩余负荷量来确定制冷机组的制冷量。最后校核一下冷水机组能否满足夜间蓄冷的需要。 三、冰蓄冷与水蓄冷的对比 水蓄冷系统不仅从节能而且从节省初投资方面都具有很大的优越性,它充分利用了建筑的消防水池,不再占用建筑面积,节省了机房面积,但我们不能因此而完全肯定水蓄冷,否定冰蓄冷,他们各用各自的适用范围,下面我们来分析一下:根据公式qc=Q/(N1+CfN2) Qs=N2Cfqc 我们可得出蓄冷比率: η=Qs/Q=(N2Cfqc)/Q=(N2Cfqc)/[(N1+CfN2)×(N2Cfqc)/Q] =1/[1+(N1/(CfN2)) 对于一般的办公建筑来说,N1、Cf、N2均为确定值,分别为8.5,8,0.7,则η=1(1+8.5/0.7×8)=39.7% 在这个比率下,制冷机与蓄冷槽容量配置为最佳,对冰蓄冷而言,因蓄冰槽可根据蓄冷量的大小来配置,不受任何限制,我们就可根据这一比率来确定蓄冷量,从而配置出相应的制冷机与蓄冰槽,但对水蓄冷而言,因为它利用的是消防水池,而建筑物消防水池的容积只与建筑物的性质及使用功能有关,与建筑面积没有关系,那么在这一条件下限制下,对于空调面积只与建筑物的性质及使用功能有关,与建筑面积没有关系,那么在这一条件下,对空调面积较小的建筑物来说,水池所蓄存的冷量占全日总冷量的比率接近于39.7%,则我们建议采用冰蓄冷系统,对空调面积较小的建筑物来说,水池所蓄存的冷量占全日总冷量的比率接于39.7%,甚至高于39.7%,则我们应采用水蓄冷系统,同时,应与水系统的分区结合起来。 造价方面,同等蓄冷量的水蓄冷系统造价约为冰蓄冷的一半或更低。冰蓄冷需要的双工况制冷机组价格高,装机容量大,增加了配电装置的费用,且冰槽的价格高,使用有乙二醇数量多,价格贵,管路系统和控制系统均较复杂,因此总造价高。 蓄冷系统装机容量方面,水蓄冷的蒸发温度与常规空调相差不大,且可采取并联供冷等方式使装机容量减小。冰蓄冷工质的蒸发温度较低,制冷机组在蓄冰工况下的制冷能力系数Cf为0.6~0.65(制冰温度为-6℃时),其制冷能力比制冷机组在空调工况下低0.4~0.35。相同制冷量下,冰蓄冷的双工况制冷机组容量要大于常规空调工况机组。 移峰量上看在同等投入的情况下,水蓄冷系统一般设计为全削峰,节省电费大大多于冰蓄冷系统。冰蓄冷为降低造价,一般为1/2或1/3削峰,节省电费少于水蓄冷系统。

冰蓄冷空调系统的优点和缺点

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。对于第一类,通俗地说就是建筑的所有冷负荷(注:蓄冰装置是无法作为热源使用的)全由蓄冰装置承担,而制冷机组(通常是双工况制冷机组)只扮演为蓄冰装置充冷制冰的角色,在空调系统运行的时候,制冷机组处于停机状态,而蓄冰装置则全时段运行,为用户提供冷量。对于第二类,也是实际工程中常用的运行方式,即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分,而另一部分则由制冷机组(双工况)承担。因此,由上述可知,不论哪种运行方式,蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的,我们所说的减少了制冷主机的装机容量,实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷,这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小; ③目前各地供电部门对用电限制较严,征收的额外费用也名目繁多,建筑业主与用户的经济负担较重,还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术,就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾; ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术,在初投资费用方面,既可减少空调处理设备、输配设备的大小,输送管网的粗细,还可减少机房管井的占用面积,压低建筑层高,从而不但可节省空调的初投资费用,而且还可降低建筑造价;在运行费用方面,由于送风温度低,风机、水泵的输配功率大幅度降低,制冷空调系统的整体能效得到提高,再加上分时电价的优惠,从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用; ⑤由于采用了低温大温差供冷送风,使空调处理与输送过程均在较低温度下进行,有利于抑止细菌、病菌的繁殖;较低的室内温度,可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。 (2)缺点:

广州汉正能源科技有限公司动态冰蓄冷介绍

蓄冷技术介绍 广州汉正能源科技有限公司

目录 一、广州汉正能源科技有限公司简介 (2) 二、蓄冷技术简介 (3) 2.1 蓄冷原理 (3) 2.2 蓄冷优势 (3) 2.3 蓄冷应用范围 (4) 2.4 蓄冷分类 (4) 三、广州汉正蓄冷技术 (6) 3.1、动态冰蓄冷介绍 (6) 3.1.1冰蓄冷发展历程 (6) 3.1.2第三代蓄冰技术——动态冰蓄冷 (7) 3.1.3动态冰蓄冷技术优势 (9) 3.1.4动态冰蓄冷系统 (13) 3.2平行流水蓄冷技术介绍 (15) 3.2.1平行流水蓄冷技术优势 (15) 四、工程案例 (19) 1、东莞晶苑毛织制衣有限公司——华南地区最大水蓄冷工程 (19) 2、深圳富士康冰蓄冷项目 (21)

一、广州汉正能源科技有限公司简介 广州汉正能源科技有限公司成立于2012年10月,是一家专业从事能源领域的公司。在工业冷冻、暖通空调、蓄能、变频节能、低压成套电气和自动化系统集成等领域有丰富的设计、施工经验和工程案例。公司拥有雄厚的技术开发力量,汇集了一批具有硕士、博士学历的高素质专业科研人员,与中国科学院广州能源研究所、中山大学、广东工业大学等相关科研单位、高等院校密切合作,先后开发出动态冰蓄冷、平行流水蓄冷、精密基站空调、变频喷淋螺杆冷水机组、高压开启式螺杆机组等系列产品。 “用心做好每件事”是汉正人的经营理念。公司将以雄厚的技术力量为依托,不断地研发新产品;以一流的工程质量为保障,不断地开拓新市场。 公司本着“诚毅”的核心价值观为每一个客户提供完美的产品和“诚毅”的服务。 ·主营业务:动态冰蓄冷工程的设计和工程建设 水蓄冷工程的设计和工程建设 ·为用户提供全面的蓄能和节能技术解决方案

16华森李百公深圳财富港大厦动态冰蓄冷空调系统设计及应用

深圳财富港大厦动态冰蓄冷空调系统设计 及应用 深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司李百公☆ 广州高菱能源技术有限公司漆科亮肖睿 摘要:动态冰蓄冷系统具有制冰效率高,放冷速度快的优点,但系统运行不够稳定,应用案例少;在深圳财富港大厦的过冷水式动态冰蓄冷空调系统的设计中采用了模块化设计、优化自控设计等方法,在运行调试中采取各种措施保证了过冷水换热器的稳定运行;通过实测运行工况,掌握了系统运行的实际运行工况,并对该系统的设计、运行维护提出了建议。 关键词:动态冰蓄冷过冷水换热器蓄冷放冷运行稳定 Shenzhen caifugang building dynamic ice storage air conditioning system design and application Baigong Li★ Abstract:Dynamic ice storage system has the advantages of high efficiency ice-making, fast speed cooling off, but the system is not stable, and less application case. In ShenZhen caifugang building dynamic supercooled water type adopted in the design of ice storage air conditioning system, and automatic optimization design method of modular design. In the running and debugging took various measures to ensure the stability of the supercooled water heat exchanger; Through actual operation condition, and master the practical operation of the system operation condition, and propose some advantages of the system design, the system running and maintenance Keywords:Dynamic ice storage Supercooled water heat exchanger Cold storage Release cold Running stability Shenzhen huasen architecture and engineering design consulting co. LTD, Shenzhen, Guangdong province, China 引言 由于深圳峰谷电价政策较为优越,近年来蓄冷空调系统的应用越来越多,因系统应用早,技术相对成熟,蓄冷装置占地面积小等原因,冰蓄冷系统特别是静态冰蓄冷成为蓄冷空调系统的主流。 静态冰蓄冷系统制冰时水静态地被冻结成冰并附着在传热壁面上[1],随着蓄冰量增加,冰层厚度逐渐加大,传热效率及制冷效率也大为降低。为克服上述缺点,动态冰蓄冷系统制冰时水与传热壁面发生热交换,但冰的形成并不在传热壁面,而是在远离传热壁面的空间解除过冷生成冰浆,即制冰过程是动态的,该系统消除了静态冰蓄冷技术的固态冰层导热热阻,同时液体和传热壁面间换热效率高。 ☆李百公,男,1971年3月生,大学,教授级高级工程师 518031深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司(0755) 86126775 E-mail:libg@https://www.360docs.net/doc/a716510016.html,

冰蓄冷空调系统的优点和缺点

冰蓄冷空调系统的优点 和缺点 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

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。对于第一类,通俗地说就是建筑的所有冷负荷(注:蓄冰装置是无法作为热源使用的)全由蓄冰装置承担,而制冷机组(通常是双工况制冷机组)只扮演为蓄冰装置充冷制冰的角色,在空调系统运行的时候,制冷机组处于停机状态,而蓄冰装置则全时段运行,为用户提供冷量。对于第二类,也是实际工程中常用的

运行方式,即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分,而另一部分则由制冷机组(双工况)承担。因此,由上述可知,不论哪种运行方式,蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的,我们所说的减少了制冷主机的装机容量,实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷,这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小; ③目前各地供电部门对用电限制较严,征收的额外费用也名目繁多,建筑业主与用户的经济负担较重,还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术,就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾; ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术,在初投资费用方面,既可减少空调处理设备、输配设备的大小,输送管网的粗细,还可减少机房管井的占用面积,压低建筑层高,从而不但可节省空调的初投资费用,而且还可降低建筑造价;在运行费用方面,由于送风温度低,风机、水泵的输配功率大幅度降低,制冷空调系统的整体能效得到提高,再加上分时电价的优惠,从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用; ⑤由于采用了低温大温差供冷送风,使空调处理与输送过程均在较低温度下进行,有利于抑止细菌、病菌的繁殖;较低的室内温度,可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。 (2)缺点: ①系统异常复杂、庞大。冰蓄冷空调除了通常的制冷系统和空调设备外,还配备复杂的蓄冰设备,蓄冰设备包括蓄冷槽,乙二醇溶液泵、制冰泵、蓄冷介质

冰蓄冷设计说明

冰蓄冷设计说明 1.1设计概述 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。 成都市电网分时电价表 2.2冰蓄冷系统方案设计 本工程是医药厂房,冷负荷集中在电力高峰时段和电力平峰时段,电力低谷时段,电力低谷时段空调系统根本没有冷负荷,且全年供冷期内负荷极不平衡,选择常规制冷主机设备容量大,且直接制冷的结果是制冷主机高价来制冷,低价电时段闲置,造成不必要的浪费。因此为了减少中央空调白天的用电峰值,充分利用峰谷电差价,大幅度地降低空调的运行费用,同时为了提高空调品质,本工程中央空调设计采用冰蓄冷中央空调系统。

·以上方式中使用最多的为:冰球(或蕊心冰球)和外融冰的盘管式蓄冰装置 ·本工程采用外融冰钢制盘管冰蓄冷方式的冷源。 2)、部分(分量)蓄冰模式:如图2,部分(分量)蓄冰模式是指在夜间非用电高峰时制冷设备运行,蓄存部分冷量。白天空调高 蓄冰方式 动态制冰 静态制冷 冰浆(或冰晶) 片冰滑落式 盘管式蓄冰 封装冰 外融冰 冰球(或蕊心冰球) 外板 内融冰

峰期间一部分空调负荷(尖峰负荷)由蓄冷设备承担,另一部分则由制冷设备负担。在设计计算日(空调负荷高峰期)制冷机昼夜运行。部分蓄冷制冷机利用率高,蓄冷设备容量小,制冷机比常规空调制冷机容量小30-40%,是一种更经济有效的运行模式。根据以上分析考虑初期投资费用及机房占地,本工程冰蓄冷设计采用分量蓄冰模式。,本设计方案采用部分蓄冰模式 3.4蓄冰流程选择 3.4.1 蓄冰流程的选择 蓄冰空调系统在运行过程中制冷机可有两种运行工况,即蓄冰工况和放冷工况。在蓄冰工况时,经制冷机冷却的低温乙二醇溶液进入蓄冰槽的蓄冰换热器内,将蓄冰槽内静止的水冷却并冻结成冰,当蓄冰过程完成时,整个蓄冰设备的水将基本完全冻结。 融冰时,经板式换热器换热后的系统回流温热乙二醇溶液进入蓄冰换热器,将乙二醇溶液温度降低,再送回负荷端满足空调冷负荷的需要。 乙二醇溶液系统的流程有两种:并联流程和串联流程。a、并联流程:这种流程中制冷机与蓄冰罐在系统中处于并联位置,当最大负荷时,可以联合供冷。同时该流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、单溶冰供冷、冷机直接供冷等。并联流程原理如图3。 b、串联流程:即制冷机与蓄冰罐在流程中处于串联位置,以一套 循环泵维持系统内的流量与压力,供应空调所需的基本负荷。串联流程配置适当自控,也可实现各种工况的切换。串联系统原理如图4:

冰蓄冷技术及其应用

研 究 生 课 程 论 文 (2008 -2009 学年第二学期) 课程论文题目:冰蓄冷技术及其应用 研究生:欧阳光 学 号 学 院 课程编号 课程名称 学位类别 硕士 任课教师 制冷空调过程的节能新技术 教师评语: 成绩评定: 分 任课教师签名: 年 月 日

冰蓄冷技术及其应用 摘要:本文在介绍了冰蓄冷技术的特点的基础上,论述了冰蓄冷技术对电力调峰、平衡电网及节能减排的意义;并结合工程实际,分析了与冰蓄冷空调相结合的低温送风系统的经济性;并简要介绍了冰蓄冷与热泵组合式空调系统的优势。展望了新型冰蓄冷系统的发展前景。 关键词:冰蓄冷削峰填谷节能低温送风系统 1 引言 改革开放以来,我国经济的高速发展和人民物质生活水平的不断提高,对电力供应不断提出新的挑战。尽管全国发电装机容量不断增大,然而,电力供应仍很紧张,尤其是夏季有些地方不得不采用拉闸限电的办法解燃眉之急。因而,改善电力供应的紧张状况和电力负荷环境已成为一些大中城市的首要任务。长期以来空调系统是能耗大户,而空调系统用电负荷一般集中在电力峰段,因此对城市电网具有很大的“削峰填谷”潜力。基于这种“削峰填谷”的想法,空调系统中出现了冰蓄冷机组,它利用午夜以后的低谷电制冰,储存到白天用电高峰时供冷。而冰蓄冷技术和低温送风空调系统相结合则更能增强它的竞争力,对于电力生产部门和用户都会产生良好的经济效益和社会效益,并可以实现整个能源系统的节能和环保。因而随着国内冰蓄冷技术的成熟,它在我国将有更广阔的发展前景。 2 冰蓄冷空调系统简介 冰蓄冷空调就是利用水或一些有机盐溶液作为蓄冷介质,在夜间电力供应的低谷期(同时也是空调负荷很低的时间)开机制冷,将它们制成冰或冰晶,到白天电力供应的高峰期(同时也是空调负荷高峰时间),利用冰或冰晶融解过程的潜热吸热作用,再将

蓄冷技术

蓄冷技术 随着生活水平的日益提高,空气调节作为控制建筑室内环境质量的重要技术手段得到广泛的应用。但因为耗电量大,且基本处于用电负荷峰值期,这就为蓄冷技术的应用提供了一个重要的应用领域。 一、蓄冷技术的定义 蓄冷技术是一门关于低于环境温度热量的储存和应用技术,是制冷技术的补充和调节。低于环境温度的热量通常称作冷量。人们的生活和生产活动在许多时候要用到冷量,但是,有些场合缺乏制冷设备,有些时段不能使用制冷设备就需要借助蓄冷技术解决用冷需要。简言之,即冷量的贮存。 二、蓄冷的方法 有显热蓄冷和相变潜热蓄冷两大类。如在蓄冷空调中的水蓄冷空调是显热蓄冷,冰蓄冷空调和优态盐水合物(PCM)是相变潜热蓄冷。 三、冰蓄冷系统技术 冰蓄冷是指用水作为蓄冷介质,利用其相变潜热来贮存冷量。 冰蓄冷系统技术类型主要有冰盘管式、完全冻结式、冰球式、滑落式、优态盐式、冰晶式。 1.冰盘管式蓄冷系统 冰盘管式蓄冷系统也称直接蒸发式蓄冷系统,其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内,冰结在蒸发器盘管上。融冰过程中,冰由外向内融化,温度较高的冷冻水回水与冰直接接触,可以在较短的时间内制出大量的低温冷冻水,出水温度与要求的融冰时间长短有关。这种系统特别适合于短时间内要求冷量大、温度低的场所,如一些工业加工过程及低温送风空调系统使用。 2.完全冻结式蓄冷系统 该系统是将冷水机组制出的低温乙二醇水溶液(二次冷媒)送入蓄冰槽(桶)中的塑料管或金属管内,使管外的水结成冰。蓄冰槽可以将90%以上的水冻结成冰,融冰时从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液进入蓄冰槽,流过塑料或金属盘管内,将管外的冰融化,乙二醇水溶液的温度下降,再被抽回到空调负荷端使用。这种蓄冰槽是内融冰式,盘管外可以均匀冻结和融冰,无冻坏的危险。这种方式的制冰率最高,可达IPF=90%以上(指槽中水90%以上冻结成冰)。生产这种蓄冰设备的厂家较多。 3.冰球式蓄冷系统 此种类型目前有多种形式,即冰球,冰板和蕊心褶囊冰球。冰球又分为园形冰球,表面有多处凹涡冰球和齿形冰球。 冰球式以法国CRISTOPIA为代表,蓄冰球外壳有高密度聚合烯烃材料制成,内注以具高凝固---融化潜热的蓄能溶液。其相变温度为0°C,分为直径77mm(S型)和95mm(C型)两种。以外径95mm冰球为例,其换热表面积为28.2ft2/RTH(0.75m2/KWH),每立方米空间可堆放1300个冰球;外径77mm冰球每立方米空间可堆放2550个冰球。冰球结构图见下左图。

冰蓄冷设计说明书

1.1上级批文详见总论部分; 1.2甲方提供的设计任务书; 1.3建筑专业提出的平面图和剖面图; 1.4室外计算参数(江苏地区) 夏季空调计算干球温度34.1℃ 夏季空调计算日平均温度31℃ 夏季空调计算湿球温度28.6℃ 夏季通风计算干球温度32℃ 夏季空调计算相对湿度69 % 夏季大气压力100.391Kpa 夏季平均风速 3.3m/s 冬季空调计算干球温度-12℃ 冬季通风计算干球温度-4℃ 冬季空调计算相对湿度74% 冬季大气压力102.524 Kpa 冬季平均风速 3.3 m/s 1.6国家主要规范和行业标准 (1)《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003; (2)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001版); (3)《民用建筑热工设计规范》GB50176-93; (4) 全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调·动力》; (5) 《民用建筑隔声设计规范》GBJ118 2 设计范围 本工程总建筑面积为120000平方米 设计范围为采暖、通风、空调、防排烟及冷热源设计。冷冻机房冷却水系统由给排水专业设计。 3 设计原则 满足国家及行业有关规范﹑规定的要求,利用国内外先进的空调技术及设备,创建健康舒适的室内空气品质及环境。

4.3空调系统 经技术﹑经济综合比较及专家组建议,空调方案确定为:独立新风空调系统,即新风机组加辐射冷吊顶。辐射吊顶已被美国能源部列为二十一世纪15项最节能,最有前途的空调技术之一,其突出的优点——更加舒适,更加节能,更加安静,使其成为目前欧美各国首选的空调末端装置,辐射吊顶、全热交换器和低温送风新风系统组成的独立新风系统,已经成为国际公认的最先进的空调系统。4.3.1 首层∽八层及地下一层南区各功能房间 采用独立新风空调系统(DOAS)。新风机组除了承担新风负荷外,还承担室内全部潜热和部分显热负荷,室内剩余的显热负荷由辐射冷吊顶承担。 新风机组选用专用DGKR08型低温送风新风机组,设置在专用的新风机房内,每台机组风量约为7000m3/h-8000m3/h。机组进水温度低于3℃,出水温度为辐射冷吊顶的进水温度(露点温度加1~2℃),由室内露点温度控制,新风机组 出风温度低于7℃。该机组除了具有普通空调机组具有的冷却﹑干燥﹑加热及加湿功能外,还具备有:(1)承担其全部新风负荷,室内全部潜热和部分显热; (2)机组内配置有板式全热交换器,回收焓效率大于50%,温度效率70% 以上;(3)机组内配置驻极静电过滤器,计数效率为99.9%可备光催化材料杀灭,空气阻力小于50Pa。 空调房间冬季加湿采用高品质的干蒸汽加湿,汽源由地下一层锅炉房引来。 新风系统按楼层分南﹑北两个系统设置,以利调节。新风管沿走道吊顶敷设,在进入每个房间的支管上设置E型定风量调节器,送风口采用大诱导比风口下送。排风通过每个房间侧墙上设置的排风口,通过走道吊顶,进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。 辐射板采用国产辐射板。因为它较进口辐射板热阻小,辐射冷/热量大,接头先进,价格便宜等优点。辐射板型号选用600×600规格板,颜色的选用与排版形式随装修进行。 4.3.2 餐厅及厨房。 由于餐厅空调负荷变化大,湿负荷大,空调运行时间短,层高较高等特点。故餐厅单独设置空调系统,空调形式采用独立的低温送风新风系统,送风口采用大诱导比风口下送,排风口为单层百叶风口,通过排风管进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。新风机组选用专用DGKR15型低温送风新风机组,设置在专用的新风机房内,机组风量约为15000m3/h。 厨房采用直流空调系统(冬季加热夏季降温),厨房排风量暂按40次/时,送风量为80% 排风量,其施工图设计待厨房设备确定后进行。 4.3.3 电话机房及计算机主机房 为了保证电话机房、消防值班室及计算机主机房值班空调,另分别设置一套VRV空调系统,室外机设置在屋顶,室内机采用四面吹出式,设置在吊顶上。 4.4空调系统冷源 本工程空调面积为23500m2,预留空调面积5500m2,共计空调面积29000m2。空调冷负荷为3351kW,折算为冷指标为115.56w/m2。空调热负荷为2595.5kW,算为冷指标为89.5w/m2。

冰蓄冷空调原理汇总

冰蓄冷空调原理 冰蓄冷空调技术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( 用电高峰) 把。由此可以实现对电网的“移峰填谷”, 有利于降低发电装机容量, 维持电网的安全高效运行。 一、蓄冰空调系统组成部分 (1)制冷主机。 ①作用:制冷主机(双工况机组)负责对载冷剂(乙二醇)降温,输出冷源。 ②工作原理:制冷剂经过压缩机变成液态,在蒸发器气化吸热把冷量传递到盘管系统。(2)蓄冷设备。 ①作用:蓄冷设备(蓄冰罐、槽)主要功能是储存冷源并阻隔与外界冷热交换。 ②工作原理:蓄冰罐、槽外壁采用保温隔热材料层,隔绝与外界冷热交换,保持罐、 槽内的温度 (3)用户风机盘管系统。 ①作用:把冷源送到需要制冷房间。 ②工作原理:水经过换热板吸收冷量,经过冷冻泵输送到需要制冷的房间。 ③④⑤⑥二、蓄冰空调系统工作原理 (1)制冷机组(双工况机组)运行,将载冷剂(20%浓度的乙二醇液)流经主机降温,再输送至蓄冰罐对蓄冰罐中的水降温,降温一般降至-3℃左右,于此同时蓄冰罐的另一侧管道把乙二醇输送出,经过冷冻泵回流主机中,就这样低温的乙二醇对蓄冰罐的水进行循环降温。 (2)另一方面,经过主机降温的乙二醇液流经融冰式换热板,向风机盘管输送冷量,进入换热板前3.5℃,通过换热板后载冷剂温度上升到10.5℃,载冷剂通过冷冻泵回流制冷机组。

三、夜间蓄冰 夜间,用户风机盘管系统停止运行,前段只运行工况机组,打开V3、V1节流阀,关闭V2、V4、V5节流阀,让-3~-3.5℃低温20%浓度的乙二醇溶液被主机运送到蓄冰罐,在蓄冰罐中吸收热量,然后通过冷冻泵回流工况机组,一直循环,让蓄冰罐中的水冰化90%以上,白天高峰负荷时,储冰罐中0℃的水被输送到融冰板式换热器,换热后的高温水回流到储冰罐,被洒在冰上直接进行融冰,只要罐中有冰就可以一直保持出水温度在3.5℃左右,为融冰板式换热器的另一侧提供5-7℃的冷冰用于供冷

浅谈冰蓄冷空调与常规中央空调的优缺点

浅谈冰蓄冷空调与常规中央空调的优缺点 发表时间:2016-08-18T10:15:48.877Z 来源:《低碳地产》2015年第2期作者:韩广玉 [导读] 冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置。 深圳机械院建筑设计有限公司广东深圳 518000 本人前段时间做了一个小型的冰蓄冷项目,通过这个项目认真学习了一下蓄冰系统,在此跟各位浅谈一下蓄冰空调与常规空调优缺点对比,以及本人累积的些许设计经验,希望能对初次做蓄冰项目的设计同行带来一些帮助。 现简单分析一下冰蓄冷中央空调系统、常规空调系统的特点。 1)冰蓄冷中央空调系统特点 冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置,利用夜间低谷用电时段开启制冷机组,将蓄冰装置中的水制成冰,白天在空调用电高峰时段利用融冰取冷满足部分空调负荷,宏观上起到调峰移谷,微观上在提高室内空调品质的同时大大降低用户运行费用的作用。 该技术在二十世纪30年代起源于美国,在70年代能源危机中得到发达国家的大力发展。从美国、日本、韩国、台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看,冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。比如,韩国明令超过2000㎡建筑,必须采用冰蓄冷或煤气空调,日本超过5000㎡的建筑物,就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。很多国家都采取了奖励措施来推广这种技术,比如韩国转移1KW高峰电力,一次性奖励2000美元,美国一次性奖励500美元,等等。 中国在近年加大对蓄能技术的推广力度,国家计委和经贸委2001年底特地下达《节约用电管理办法》,要求各单位推广蓄能技术,并逐步加大峰谷电差价。一些建筑采用蓄能技术后直接给用户带去了收益,节约了运行成本。2001年10月举办APEC会议的10万㎡的上海科技城、广州大学城500万㎡等大型建筑采用的就是冰蓄冷空调系统。 冰蓄冷空调从其原理和实践中可以看出它有如下特点 优点: ①减少冷水机组容量(降低主机一次性投资),总用电负荷少,减少变压器配电容量与配电设施费。 ②冷主机制冷效率高(COP大于5.3),同时利用峰谷荷电价差,大大减少空调年运行费,可节约运行费用35%以上。 ③减少建筑的配电容量,节约变配电的投资,节约约30%(空调的配电投资);免双线路的高可靠性费用,节约投资。 ④使用灵活,部分区域使用空调可由融冰提供,不用开主机,节能效果明显。 ⑤可以为较小的负荷(如只使用个别办公室)融冰定量供冷,而无需开主机。 ⑥在过渡季节,可以融冰定量供冷,而无需开主机,不会出现大马拉小车的状况,运行更合理,费用节约明显。 ⑦具有应急功能,提高空调系统的可靠性。在拉闸限电时更能显示其优势:只要具备带动水泵的电力(如发电机发电、限电减电力供电)就能够融冰供冷,不会出现空调不能使用的状况。 ⑧制冷温度低而稳定,空调效果佳,提高大楼的舒适性和品位。 ⑨有低温冷源制冷速度快,上班前启动时间短。上班前启动时间越长,则空调无效运行越多,无谓的浪费越大。 ⑩作为驱动能源,清洁、环保、稳定、简单可靠,且峰谷电差价在不久的将来势必更优惠(周边省份在去年均已大幅优惠,国外的峰谷差更大)。 对于大型多建筑区域供冷,可以低温供水,降低送水能耗、减少管网投资;同时与每一建筑一个供冷站的形式比可以节约投资、减少管理费用、减少机房面积。 可以为末端提供低温冷冻水,降低末端的投资;加强除湿能力,大幅提高空调舒适性;如果采用低温送风系统,更是可以节约末端的风机能耗、提高空调品质、减少风管的尺寸和投资。 空调系统智能化程度高,可以实现系统的全自动运行,而且具备与大楼的BAS接口,是目前世界上最先进的空调系统。 不足之处: ①如果主机和蓄冰装置等设备均布置于冷冻机房内,蓄冰装置需要占用一定的空间。 ②机房设备投资比常规水冷电制冷和溴化锂机组系统稍高。 ③冰蓄冷只能夏天供冷,需要供热系统。(可以采用热网换热采暖,热网容量远低于溴化锂机组所需,只有50%左右容量)2)常规电制冷中央空调系统特点 是目前使用较多的空调形式,经过一个多世纪的发展,制冷主机的形式多种多样,具有制冷效率高等的优点,它有如下特点:优点: ①系统简单,占地比其他形式的稍小。

冰蓄冷中央空调技术原理及经济性分析

冰蓄冷中央空调技术原理及经济性分析 江苏安厦工程项目管理有限公司□卢义生 摘要:由于冰蓄冷中央空调系统具有节能环保等诸多优点,近几年在我国得到了迅速发展。以滁州第一人民医院为例,通过冰蓄冷中央空调系统与常规中央空调系统的经济性分析对比,可以看出冰蓄冷中央空调系统在实际应用中的优势。 关键词:冰蓄冷空调系统常规空调系统经济性分析 国外利用机械制冷机的蓄能空调最早出现在二十世纪三十年代,但随着机械制造业的进步,蓄能技术的发展很快停滞下来。直到二十世纪八十年代初期,蓄能空调在美国、日本等发达国家再次得到研究推广。到九十年代中后期,美国、日本、欧洲等国家和我国台湾地区的蓄能空调系统已得到广泛的应用,并取得了良好的经济效益。我国于九十年代中期正式引入冰蓄冷空调系统,近年来国家及地方电力部门相继制定了峰谷电价政策及优惠措施以促进冰蓄冷空调的发展。2000年,国家电力公司国电财[2000]114号文件明确要求加大峰谷电价推广力度,为此,全国多个省市纷纷出台了分时电价政策,一般低谷电价只相当于高峰电价的1/2甚至1/5,而且有取消电力增容费、电贴费等不同程度的优惠,在政策上支持冰蓄冷空调的发展。近两年来,随着我国节能减排政策的不断推广,冰蓄冷空调技术得到了迅猛发展。中国建筑设计研究院机电专业设计研究院总工程师、北京制冷学会常务理事宋孝春表示:“冰蓄冷空调系统是人类在面对能源危机时优化资源配置、保护生态环境的一项技术革新,能产生良好的社会效应和经济效益……。我国冰蓄冷空调市场已走向成熟,全国范围内,近两年的工程几乎等于前十年的总和。未来一段时间内,这个数字仍以几何级数字向上递增……” 1冰蓄冷技术介绍 1.1冰蓄冷系统原理 冰蓄冷中央空调是在夜间利用制冷主机制冰,将冷量以冰的形式蓄存起来,然后在白天根据空调负荷要求释放这些冷量,这样在电力低谷段蓄冰,在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。这样就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用,从而利用峰谷电价政策,达到为用户节约电费的目的。 在一般大楼中,空调系统用电量占总耗电量的35%~65%,而制冷主机的电耗在空调系统耗电量中又占65%~75%。在常规空调设计中,冷水主机及辅助设备容量均按尖峰负荷来选配,这不仅使空调系统的电力容量增大,而且使得主机等空调设备在大部分情况下都处于低效率的部分负荷状态运行,设备利用率也低,投资效益低。

动态冰浆蓄冷空调系统特点

冰浆是由微小的冰晶和溶液组成,而溶液通常是由水和冰点调节剂(如乙二醇、乙醇或氯化钠等)构成。由于冰晶的融解潜热大,使得冰浆具有较高的蓄冷密度;同时由于冰晶具有较大的传热面积,使其具有较快的供冷速率和较好的温度调解特性。它不象传统的盘管式(内融冰、外融冰)和封装式(冰球、冰板)蓄冷系统的冰凝结在换热器的壁面上,增加了冰层的传热热阻,使其传热效率较低。 冰浆蓄冷系统现已被用于空调系统中,夜间低谷时蓄冷,白天高峰时供冷,冰浆蓄冷空调系统的容量一般只有高峰冷负荷的20%—50%,使其整个系统小巧、紧凑。由于冰浆蓄冷空调系统具有低温送风特性,使得整个空调系统的风管、水管尺寸减小,冷量输送的功耗也大为降低,运行成本减小。 一、冰蓄冷满足制冷需求 1)晚上蓄冰,白天融冰,移峰填谷,改善国家用电结构; 2)通过蓄冰,减少制冷机组容量。制冷机组运行时可保障一直运行在高负荷段,以提高制冷效率; 4)蓄冰系统可做为备用冷源,可应对紧急停电事故; 5)蓄冰系统扩容方便,可轻松面对空调使用面积的增加; 6)采用冰蓄冷,由于减小制冷机组装机容量而减小电力设备投资,如变压器、配电柜及自备发电设施等,整套制冷系统的辅助设备及辅件也都减小,制冷机房面积减小;配合峰谷电价,大温差系统设计,运行费用与末端费用投资减小,整体经济效益显著。 力合islurry冰桨蓄冷的特点: 1)机组既可以制冰,又可以做为常规冷水机组使用,功能齐全; 2)机组为一体化设计,结构紧凑,转运方便,可在各工况下高效运行,蓄冰槽内只有制冰介质溶液和冰浆,无任何维护量; 3)制冰器设计独特,冰晶制成工艺先进,换热器内不粘附冰,实现较高的蒸发温度,降低能耗,比传统的蓄冰方式节能15%以上; 4)机组体积小,可减少机房占地面积,对机房无特殊要求; 5)冰浆以流体形式储存与蓄冰槽中,蓄冰槽可以为任何形式,尽可能减少机房的占地面积,节省基建费用;6)冰晶有极大的换热表面,融冰迅速,彻底,可提供更低的供水温度,与低温送风技术相结合,可进一步降低系统投资费用; 7)设备可集中或分离设计,易于实现在负荷变化时机组依然保持在较高的效率下运行。模块化设计易于对系统能量进行调整——扩容或缩减。

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%)。 2.5.具扩充能力 不增加设备的情况下,在空调使用时段时,只要机组辅助运转,即可立即增加空调能力。 2.6.低温的冰水供应 可提供1℃到5℃冰水,供冷藏、低温除湿及制程冷却系统使用。同时在相同室温条件

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