蓄冷空调系统设计

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建筑节能——冰蓄冷系统的设计与施工

 建筑节能——冰蓄冷系统的设计与施工

建筑节能——冰蓄冷系统的设计与施工建筑节能——冰蓄冷系统的设计与施工建筑节能是当前社会面临的重要问题之一。

传统空调系统用电量大,耗能高,不仅对环境造成污染,也给用户带来了较大的经济负担。

随着科技的不断进步和创新,建筑行业逐渐采用高效的冰蓄冷系统,用冷媒液蓄冷,从而在炎热的夏季节约节能。

下面从冰蓄冷系统的设计和施工两个方面进行阐述。

一、冰蓄冷系统的设计1. 系统配置冰蓄冷系统的基本构造包括冷媒系统、储冰系统、换热器系统。

冷媒系统作为系统的核心部分,是指冷却剂在冷热介质之间循环运行,通过制冷剂蒸发和冷凝而实现制冷目的。

而储冰系统则是为了在夜间低谷时段进行储存,冰锥、冰塞等可以储存冷能的设备为储冰系统的核心部分。

同时,换热器系统是为了通过冷冻水与室内需要冷却的空气、水进行换热,为整个冷却系统提供热交换。

2. 系统管线的设计对于冰蓄冷系统管线布置的设计,不仅需要满足整个系统的高效稳定运行,还要考虑系统的安全性和可靠性。

故而,在设计过程中需要考虑管道的直径、材质、安全装置的配置,同时对于高耗能部分要进行特别设计,以提高系统的可靠性和安全性。

二、冰蓄冷系统的施工1. 施工前期准备在施工前期,需要根据设计方案,购买施工材料和设备。

在材料和设备的购买时要格外注意其质量,购买替代品和保修期较短的材料和设备肯定是不可取的。

和其他施工项目一样,冰蓄冷系统的施工前期准备也同样重要。

2. 施工细节在施工过程中要注意以下几个点:(1)在进行储冰坑施工时,要严密注意立体交叉面的协调大大提升建筑蓄冰块的密度。

(2)在冷水机组的制作、交插时必须使用电焊进行连接,绝不能使用螺栓连杆。

(3)在冰蓄冷系统的管道施工和焊接时,电焊的零部件和电缆都要检查一遍,避免出现各种各样的问题。

在焊接时也需注意防火,以免引起安全事故。

(4)在验收过程中,要检查每一个节点,以保证系统的可靠性和安全性。

综上所述,冰蓄冷系统的设计和施工需要详细的专业知识和工程技巧。

冰蓄冷设计手册

冰蓄冷设计手册

冰蓄冷设计手册冰蓄冷技术是一种利用低温蓄冷媒质(如冰或冷冻液)在低峰时段积累冷量,然后在高峰时段释放冷量,以达到节能降耗的目的。

它广泛应用在空调、制冷设备、冷藏冷冻等领域,成为了一种重要的节能技术。

一、冰蓄冷原理冰蓄冷是利用水在0℃结冰和融化过程中的相变潜热来实现蓄冷。

当水在常压下温度降至0℃时,其温度在一定时间内将保持不变,而在此过程中,水会释放或吸收大约4186焦耳的热量。

利用这一特性,可以在低负荷时段制冷、蓄冷,在高负荷时段释放蓄冷量,以平衡耗能,降低单位时间内电能的需求,从而达到节能目的。

二、冰蓄冷设计要点1. 系统封闭性冰蓄冷系统采用密封方式进行设计,防止环境空气与蓄冷介质接触,避免蓄冷介质污染或损坏,确保系统长期运行稳定。

2. 散热设计冰蓄冷系统的散热设计至关重要,散热效果的好坏直接影响冷量的蓄积和释放效率。

合理的散热设计能够有效地提高系统的工作效率,延长系统的使用寿命。

3. 控制系统设计冰蓄冷系统的控制系统设计需要精准可靠,能够实时监测温度、压力等参数,并做出相应的调整,保证系统运行在最佳状态,满足不同负荷条件下的需求。

4. 安全保护设计在冰蓄冷系统设计中,必须考虑到安全因素,设置相应的安全保护措施,例如温度、压力、水位等监测报警系统,以及紧急切断系统,确保在异常情况下系统能够及时做出反应,避免事故发生。

5. 环境友好设计在冰蓄冷系统的设计中,应该考虑到环境友好性,选择符合环保标准的制冷剂和材料,并尽可能减少对环境的影响。

三、冰蓄冷系统应用冰蓄冷技术广泛应用在以下领域:1. 中央空调系统通过利用冰蓄冷技术,可以对中央空调系统进行蓄冷,以满足高峰时段的制冷需求,减少对电力资源的浪费,降低能耗。

2. 冷藏冷冻设备冰蓄冷技术也可用于冷藏冷冻设备中,通过蓄冷实现低峰时段的制冷,提高系统的效率,降低运行成本。

3. 太阳能利用将冰蓄冷技术与太阳能利用相结合,可以实现在太阳能供热系统的余热时段蓄积冷量,提高太阳能利用效率。

医院蓄冰空调系统设计方案

医院蓄冰空调系统设计方案

医院蓄冰空调系统设计方案高灵能源科技(中国)有限公司一.方案综述秉承建设一个节能型、可持续发展的和谐社会,本方案为北京某医院病房楼设计实施的冰蓄冷项目方案。

该设计的核心目标就是:利用(将夜间廉价电力进行能源转换)蓄能技术来实现降低中央空调运行成本的目的。

高灵能源选择目前国际通用成熟的冰蓄冷节能中央空调系统来实现供冷方案。

本方案选用的系统为全自动控制系统,既可以独立运行,也可以集中在整个楼宇自控系统中运行。

在通过对北京地区的气象历史资料进行分析和计算后,经过一次设定,就可以使系统在无须人员看守的情况下,自动选择运行模式和运行策略,使用户能充分享受到不断拉大的峰谷分时电价差带来的实惠,最大程度上节约空调系统运行费用。

本项目经济指标如下:1、 本项目设计冷负荷1760KW。

采用冰蓄冷空调系统后,通过“移峰填谷”每年可为该地电网转移高峰负荷约64.5万KWH,具有巨大的环保效益。

2、本项目所设计的冰蓄冷节能中央空调系统总投资约240.9万元,蓄冰系统年运行费约32.2万元,常规空调年运行费约86.4万元,冰蓄冷系统每年可比常规空调系统节省运行费用约54.2万元,年运行费用节省比例为63%。

比常规空调高出的投资部分在 4.4年的时间里就可以全部回收。

冰蓄冷系统使用寿命都在20年以上,所以20年至少可为用户节省空调费用1084万元。

3、 随着电价差的持续拉大,为本项目节省的费用也将成倍增长;同时也为国家电网移峰填谷及为国家节约能源做出了巨大贡献,故采用这一先进技术将带来巨大的经济效益及社会效益。

二.工程概况工程概况:北京某医院冰蓄冷项目,建筑类型为新建病房楼,设计冷负荷1760KW。

根据相关暖通设计规范手册,该建筑物典型设计日逐时负荷图如下所示:由上图看出,本项目峰值冷负荷出现在下午13、14点,为1760KW,设计日累计日冷负荷为29251KWH。

三.高灵冰蓄冷空调系统介绍空调冰蓄冷技术是九十年代初以来在国内兴起的一门实用综合技术,由于可以对电网的电力起到移峰填谷的作用,充分提高能源的使用效率;同时,由于峰谷电价的数倍差额,使得用户的运行电费大幅下降,因此是一项利国利民的双盈举措。

冰蓄冷节能空调系统改造方案.doc

冰蓄冷节能空调系统改造方案.doc

冰蓄冷节能空调系统改造方案.doc 范本 1:冰蓄冷节能空调系统改造方案1. 引言1.1 背景介绍1.2 问题陈述2. 目标与目的2.1 目标设定2.2 目的说明3. 研究方法与数据采集3.1 研究方法选择3.2 数据采集方式4. 现状分析4.1 空调系统现状4.2 能源消耗情况分析5. 冰蓄冷技术介绍5.1 冰蓄冷原理5.2 冰蓄冷系统构成5.3 冰蓄冷系统的优势6. 改造方案设计6.1 方案需求分析6.2 方案设计原则6.3 系统改造方案7. 改造实施计划7.1 实施计划概述7.2 项目分工与时间安排8. 改造效果评估8.1 数据采集与分析8.2 效果评估方法8.3 结果总结与分析9. 风险与问题分析9.1 潜在风险预警9.2 风险应对措施9.3 问题解决方案10. 经济效益分析10.1 投资成本估算10.2 改造后经济效益计算11. 实施步骤11.1 材料准备11.2 设备改造11.3 系统测试与调试12. 附件附件:变频空调系统改造方案法律名词与注释:1. 节能:指通过采取科学合理、技术先进、经济适合的措施,有效降低能源消耗,提高能源利用效率的行为和方法。

2. 改造:指对已建成的设施或者系统进行部份或者全部的技术、结构、设备的变更和新的工程建设。

3. 冰蓄冷:指利用低峰时段制冷机组产生的冷量冷却水箱内的水,并在高峰时段通过冷却水箱将冷量释放,从而减少空调系统负荷需求的一种节能技术。

4. 附件:本文档所提到的相关文件或者资料。

5. 投资成本:指进行设备改造或者系统改造所需的人力、物力、财力等投入的总和。

6. 经济效益:指通过改造措施所带来的减少能源消耗、节约运行成本等经济效益。

范本 2:冰蓄冷节能空调系统改造方案1. 引言1.1 背景介绍和问题陈述2. 方案目标2.1 目标设定2.2 目标解释和说明3. 技术分析和研究方法3.1 冰蓄冷技术原理分析3.2 数据采集与分析方法4. 现状分析4.1 空调系统现状和能源消耗情况分析5. 冰蓄冷技术介绍5.1 冰蓄冷原理和系统构成5.2 冰蓄冷技术的优势和应用范围6. 改造方案设计6.1 改造方案需求分析6.2 系统改造设计原则6.3 改造方案具体设计7. 改造实施计划7.1 计划概述7.2 项目分工和时间安排8. 改造效果评估8.1 数据采集和效果评估方法8.2 结果总结和分析9. 风险和问题分析9.1 潜在风险预警和风险应对措施9.2 问题解决方案10. 经济效益分析10.1 投资成本估算10.2 经济效益计算和评估11. 实施步骤和进度11.1 材料准备11.2 设备改造11.3 系统测试与调试12. 附件附件:冰蓄冷空调工程施工图纸法律名词和注释:1. 冰蓄冷: 利用夜间制冷设备产生的冷量,通过冷藏水箱等形式将冷量储存起来,在白日高峰期使用,以减少空调系统运行费用和对能源的消耗。

冰蓄冷空调的系统设计及节能优化措施(全文)

冰蓄冷空调的系统设计及节能优化措施(全文)

冰蓄冷空调的系统设计及节能优化措施(全文)模板一:冰蓄冷空调的系统设计及节能优化措施一:引言冰蓄冷空调系统是一种先进的节能环保技术,广泛应用于建筑物的空调系统中。

本文将详细介绍冰蓄冷空调系统的系统设计和节能优化措施。

二:冰蓄冷空调系统的原理1. 概述冰蓄冷空调系统利用夜间电力溢价时段,通过将低温蓄冷剂储存为冰块,然后在白天高峰用电时段,利用冰块的蓄冷效果制冷,从而实现节能的目的。

2. 系统组成冰蓄冷空调系统主要由以下组成部分组成:- 蓄冷装置:用于储存冰块的蓄冷装置,包括冰蓄冷槽、冷却设备等。

- 制冷蒸发器:用于吸收室内热量并进行制冷的设备。

- 冷凝器:用于将制冷剂释放出去,使其重新循环的设备。

- 制冷剂循环系统:负责将制冷剂在各个设备之间循环运行的系统。

- 控制系统:负责控制冰蓄冷空调系统的运行和节能优化的系统。

三:冰蓄冷空调系统的设计要点1. 冰蓄冷槽的设计- 冰蓄冷槽的尺寸和容量应根据建筑物的需求和制冷负荷进行合理设计。

- 冰蓄冷槽的材料应选用具有良好保温性能和强度的材料,以减少冷量的损失。

2. 制冷蒸发器的设计- 制冷蒸发器的选型应根据建筑物的使用场所和制冷需求进行选择。

- 制冷蒸发器的数量和布置应根据建筑物的结构和建筑物内部气流的要求进行合理设计。

3. 冷凝器的设计- 冷凝器的选型应考虑制冷剂的特性和建筑物的冷却需求。

- 冷凝器的热交换面积应根据制冷负荷和建筑物冷却需求进行合理计算和设计。

4. 控制系统的设计- 控制系统应具备实时监测和控制的功能,以实现冰蓄冷空调系统的智能化和自动化控制。

- 控制系统的算法应考虑建筑物的使用情况和能耗数据,优化冰蓄冷空调系统的节能效果。

四:冰蓄冷空调系统的节能优化措施1. 蓄冷装置的优化- 进一步提高蓄冷装置的保温性能,减少冷量的损失。

- 优化冷却设备的设计和运行方式,提高能效和性能。

2. 制冷蒸发器的优化- 优化制冷蒸发器的传热效果,提高制冷效率。

- 选择高效制冷剂,减少制冷剂的损失和能耗。

三河市体育中心蓄冷空调设计方案

三河市体育中心蓄冷空调设计方案

三河市体育中心蓄冷空调设计方案一、引言近年来,随着社会经济发展的迅猛,人们对于生活质量的要求越来越高。

在夏季高温天气下,室内温度过高已经成为人们工作生活的一大问题。

针对这个问题,空调设备成为了当今社会必不可少的一个设备。

在大型建筑群体中,如体育场馆、剧院、展览馆等,人口密度大,用电量大,用能效率又相对低下,因此如何节约能源、提升用能效率成为建筑设计中的重要问题。

蓄冷空调作为一种新型的空调技术,它的节能优势日益引起人们的重视。

在这种空调系统中,包括了一种蓄冷媒介,通过低峰时段将室内空气冷却,并且储存到媒介中,以便在高峰时段释放储存的冷却能力。

这种空调系统的能耗低、效能高,因此被越来越多的室内设计师所应用。

针对三河市体育中心这样大型场馆的场所空调系统升级和节能方案,在过去的一年中,我所专注于研究蓄冷空调系统,通过深入的研究和探索,我总结出了一套针对该中心的蓄冷空调设计方案。

本文将详细描述这个方案的设计过程和实现思路,旨在给建筑、室内设计师提供一定的借鉴和启发。

二、背景分析三河市体育中心场馆,是该市市级大型综合性场馆。

场馆建筑规模大,用电量高,主要用途是举办各种比赛和活动。

在夏季高温季节,人群云集,而又无法完全开启门窗通风降温,因此需要通过冷气调节系统来保持室内温度稳定。

由于场馆所需用冷气量大,所以传统的空调系统很难满足需求。

同时,传统的空调系统高峰用电量大,因此针对这个问题,我们考虑采用新型的蓄冷式空调系统。

三、方案设计3.1 系统结构设计蓄冷空调系统的结构包括三个方面:蓄冷媒介、蓄冷装置和空气处理组件。

下面是详细的结构分析:3.1.1 蓄冷媒介该系统会采用一种高效的蓄冷媒介,将在该场馆低峰期冷气储存下来,之后释放给整个场馆。

3.1.2 蓄冷装置蓄冷装置包括冰箱和水箱两个部分。

水箱安装在建筑物的屋顶,储存蓄冷媒介。

冰箱则建立在一个高的区域,储存冰块,并在需要时将其通过水管导入水箱中。

3.1.3 空气处理组件空气处理组件包括了中央空调系统和风管系统。

别墅蓄能空调系统设计毕业设计说明

别墅蓄能空调系统设计毕业设计说明

别墅蓄能空调系统设计毕业设计说明本科毕业设计(论文)题目30KW别墅蓄能空调系统设计毕业设计(论文)任务书题目30KW别墅蓄能空调系统设计一、原始资料及技术条件1.设计一别墅用蓄冷空调系统,需要制冷房间6个,制冷功率总共30KW。

2.采用双金属芯心冰球蓄冰槽,蓄冰槽放置室外地下。

可为住宅提供9小时的冷量,蓄冰槽乙二醇进口温度-5℃,出口温度-2℃。

3.采用乙二醇载冷剂(25%的乙二醇水溶液)冻结冰。

采用风冷冷凝器室外机,风机盘管室内机。

4.采用夜间制冰供冷,制冰工况:冷凝温度45℃,蒸发温度-9℃。

5.工质:R226.设计环境温度30℃,相对湿度85%。

二、主要内容1.进行循环热力计算,压缩机选择计算。

2.冷凝器设计计算。

3.套管式蒸发器设计计算(上机计算)。

4.蓄冰槽结构设计。

5.进行经济效益分析(按郑州市的分时电价)。

6.设计图样:系统流程图(A2),冷凝器部装图,蓄冰槽部装图,室外机组总装图。

至少一张图用CAD绘制三、基本要求1. 阅读文献写出文献综述。

2. 按统一格式完成开题报告。

3. 阅读英文文献,并译成中文(不少于5000汉字)。

4. 设计计算至少有两部分为上机计算。

5. 规范绘制图样,上机绘图不少于二张装配图、一张零件图。

6. 英中文对照摘要,中文不少于400 字。

7. 按统一格式编制设计说明书,不少于30000字。

8.有全部设计的纸介质文档和电子文档。

四、完成期限:2012年6月7日指导教师签章:专业负责人签章:2011年12 月30 日目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 冰蓄冷空调的基本概念 (1)1.2 冰蓄冷空调的社会背景 (1)1.3 冰蓄冷系统的运行方式 (2)1.3.1 全部蓄冷 (2)1.3.2 部分蓄冷 (2)1.4 应用蓄能空调的意义 (2)2 循环热力计算 (3)2.1 设计原始资料及技术条件 (3)2.2 初步确定制冷工况 (3)2.3 初步选定压缩机类型 (5)2.4 有关参数计算 (6)3 压缩机规格尺寸的选择 (7)3.1 压缩机选型 (7)3.2 压缩机校核计算 (7)4 强制风冷式冷凝器设计计算 (10)4.1 计算平均温差 (10)4.2 翅片管簇结构参数选择计算 (11)4.2.1 基本结构 (11)4.2.2 翅片管几何参数计算 (12)4.3 传热热力计算 (13)4.3.1 空气流量 (13)4.3.2 空气侧换热系数 (13)4.3.3 管壁热阻与污垢热阻 (15)4.3.4 制冷剂侧冷凝换热系数 (15)4.3.5 结构 (16)4.3.6 空气阻力计算 (17)5 蒸发器设计计算 (17)5.1 乙二醇与制冷剂的套管式蒸发器 (17)5.1.1 有关参数的选择及计算 (17)5.1.2 确定内管根数 (18)5.1.3 传热计算 (18)5.2 乙二醇与水的蒸发器 (21)5.2.1 有关参数的选择 (21)5.2.2 传热计算 (22)6 蓄冰槽设计 (24)6.1 蓄冰槽结构设计 (24)6.2 传热量计算 (25)7 节流机构的选择计算 (26)7.1 常用节流机构 (26)7.2 热力膨胀阀的选用 (27)7.3 热力膨胀阀的选型计算 (27)7.4 热力膨胀阀的安装 (30)8 其他附件的选择 (31)8.1 电磁阀 (31)8.2 截止阀 (32)8.3 过滤器 (33)8.4 轴流风机 (34)8.5 压力控制器 (36)8.6 视液镜 (37)8.7 干燥过滤器 (38)8.8 储液器 (39)8.9 气液分离器 (40)8.10 膨胀水箱 (41)8.11 泵的选择及计算 (43)9 经济效益分析 (45)结束语 (46)致谢 (46)参考文献 (47)附录 (48)30kw别墅蓄能空调系统设计摘要别墅蓄能空调系统,是一个小型化的独立空调系统,在制冷方式和基本构造上类似于中央空调,与中央空调不同之处在于增加了蓄冰循环。

安宁市小区蓄冷空调设计方案

安宁市小区蓄冷空调设计方案

安宁市小区蓄冷空调设计方案引言安宁市是一个炎热的城市,夏季气温常常超过35℃。

为了应对高温天气,普通家庭和小区往往采用传统的空调系统,但这会导致电力不断掉电,造成部分小区停电,带来极大的不便。

为此,我们提出了一种新型的空调系统,即蓄冷空调系统,该系统通过一种新型的储能材料蓄存冷空气,以节省电能并降低能源消耗。

本文将介绍该系统的设计方案。

蓄冷空调系统的设计原理蓄冷空调系统是通过一种新型的储能材料——蓄冷质——来储存冷空气,从而减少空调普通使用时的电能消耗。

该系统通常包括两个部分:制冷机和蓄冷装置。

其中,制冷机通过制冷循环制冷,蓄冷装置通过储能材料贮存低温的冷冻蓄冷液体,来达到蓄冷的目的。

制冷机和蓄冷装置通过管道连接。

在人们需要空调时,通过控制系统的调节控制,蓄冷装置将储存的低温蓄冷液体送到室内机器组,散热后冷空气向室内释放。

在储存的冷冻蓄冷液体完全释放后,制冷机则重新进行制冷循环补充。

设计方案蓄冷系统的建立蓄冷系统的建立是整个蓄冷空调系统的关键,并且影响到系统的性能和能源效率。

因此,我们在设计时采用了以下措施:1.选择适当的蓄冷质:我们经过对多种储能材料的分析和实验,选择了具有较高热容和相变储能特性的新型蓄冷质——聚合物固体相变材料。

这种材料在固相和液相之间转化时,能够吸热和放热,并且相变温度能够调节。

2.确定蓄冷装置的位置和结构:我们在每个小区内设立了一个蓄冷装置,其位置应该与制冷机相隔一定距离。

在蓄冷装置内部,我们将蓄冷质分隔成若干个物理隔室,并为其装上起伏的波形板。

这样可以增强物料之间的接触面,更好地利用相变带来的储能特性。

3.加强系统的管道连接和制冷机控制系统:为了保证蓄冷系统储存的低温蓄冷液体能够完全令冷空气制冷,我们需要在管道连接和制冷控制系统上下功夫。

比如说,在管道连接时,我们采用了双重的密封,以防止低温蓄冷液体因为渗漏而导致效率的降低。

节能性在设计该系统时,我们的一个重要目标是提高系统的节能性能。

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(1)一、空调蓄冰电能难于储存,单靠供电机构本身的设备难以达到"削峰填谷"的目标,无法尽量在电力低谷期间使用电力;当然,有些电力公司由于电网调峰能力不足,建设抽水蓄能电站进行调峰,但其初投资高、运行费用大,难以推广。

因此,大多数国家的供电机构都采用各种行政和经济手段,迫使用户各自将用电高峰削平,并尽量将用电时间转移到夜间,蓄冷系统就是在这种情况下发展起来的。

蓄冷系统就是在不需冷量或需冷量少的时间(如夜间),利用制冷设备将蓄冷介质中的热量移出,进行蓄冷,然后将此冷量用在空调用冷或工艺用冷高峰期。

蓄冷介质可以是水、冰或共晶盐。

因此,蓄冷系统的特点是:转移制冷设备的运行时间;这样,一方面可以利用夜间的廉价电,另一方面也就减少了白天的峰值电负荷,达到电力移峰填谷的目的。

空调系统是现代公用建筑与商业用房不可缺少的设施,其耗电量很大,而且基本处于电负荷峰值期。

例如,饭店和办公楼每平米建筑面积的空调峰值耗电量约40~60瓦;以北京为例,目前,公用与商用建筑的空调用电负荷约为60万千瓦,约为高峰电负荷的16%,因此,空调负荷具有很大的削峰填谷潜力。

二、全负荷蓄冷与部分负荷蓄冷除某些工业空调系统以外,商用建筑空调和一般工业建筑用空调均非全日空调,通常空调系统每天只需运行10~14小时,而且几乎均在非满负荷下工作。

图1-1中的A部分为某建筑典型设计日空调冷负荷图。

如果不采用蓄冷,制冷机组的制冷量应满足瞬时最大负荷的需要,即qmax 为应选制冷机组的容量。

蓄冷系统的设计思想通常有二种,即:全负荷蓄冷和部分负荷蓄冷。

1. 全负荷蓄冷全负荷蓄冷或称负荷转移,其策略是将电高峰期的冷负荷全部转移到电力低谷期。

如图1-1,全天所需冷量A均由用电低谷或平峰时间所蓄存的冷量供给;即蓄冷量B+C等于A,在用电高峰时间制冷机不运行。

这样,全负荷蓄冷系统需设置较大的制冷机和蓄冷装置。

虽然,运行费用低,但设备投资高、蓄冷装置占地面积大,除峰值需冷量大且用冷时间短的建筑以外,一般不宜采用。

2. 部分负荷蓄冷部分负荷蓄冷就是全天所需冷量部分由蓄冷装置供给。

如图1-2所示,夜间用电低谷期利用制冷机蓄存一定冷量,补充电高峰时间所需部分冷量;即蓄冷量B+C等于A1 ,而全天需冷量为A1 +A2 。

部分负荷蓄冷系统可以按典型设计日制冷机基本为24小时工作设计,这样,制冷机容量最小,蓄冷系统比较经济合理,是目前常采用的方法称之谓负荷均衡蓄冷。

当然,有些城市地区对高峰用电量有所限制,这时就需要根据峰期可使用的限制电量设计部分负荷蓄冷系统,此时,制冷机容量和蓄冷装置容量均需稍大。

如图1-3所示:要求蓄冷量B+C 3 A2+A3,而全天需冷量为A1+A2+A3。

如杭州夏季每天上午8:00~11:00有三个小时不允许一般企事业单位制冷机组开启运行。

因此出现A3部分的负荷必须由蓄冷系统提供。

这种方式称之谓"限量用电部分负荷蓄冷法。

(2)蓄冰设备蓄冷设备的种类(上)一、分类美国制冷工业协会(ARI)1994年出版的《蓄冷设备热性能指南》将蓄冷设备广义地分为显热式蓄冷和潜热式蓄冷。

最常用的蓄冷介质是水、冰和其他相变材料,不同蓄冷介质具有不同的单位体积蓄冷能力和不同的蓄冷温度。

1. 水显热式蓄冷以水作为蓄冷介质,是利用水温变化可蓄存的显热量,水的比热为4.184KJ/Kg.K(1.0Kcal/Kg·℃)。

蓄冷槽的体积和效率取决于供冷回水与蓄冷槽供水之间的温差,对于大多数建筑的空调系统来说,此温差可为8~11℃。

水蓄冷的蓄冷温度为4~6℃,是空调常用冷水机组可适应的温度。

此外,空调水蓄冷系统的设计,应异于常规空调系统的设计,就是说应该尽可能提高空调回水温度,以充分利用蓄冷水槽的体积。

蓄冷水槽所需体积受蓄冷水和回水之间保持分层程度的影响。

一般蓄冷温差为8℃,每蓄冷1冷吨时(符号为RTH,折合3024千卡)需0.417m3 (或0.118m3 /KWH);如温差为11℃,则蓄冷水量可减为0.303m3 /RTH(0.086m3/KWH)。

2. 冰蓄冰则是利用冰的融解潜热335KJ/Kg(80Kcal/Kg)。

蓄冷槽的体积取决于槽中冰水百分比,一般蓄冰槽的体积为0.068~0.085m3 /RTH(0.02~0.025m3/KWH)。

冰蓄冷的蓄存温度为水的凝固点-0℃。

为了使水冻结,制冷机应提供-3~-7℃的温度,它低于常规空调用制冷设备所提供的温度。

当然,蓄冰装置可以提供较低的空调供水温度,有利于提高空调供回水温差,以减小配管尺寸和水泵电耗。

3. 共晶盐(Eutectic Salt)为了提高蓄冰温度,不改变冷水机的空调工况运行,可以采用除冰以外的其他相变材料。

目前常用的相变材料为共晶盐,即无机盐与水的混合物。

对于用作为蓄冷介质的共晶盐有如下要求:a. 融解或凝固温度为5~8℃。

b. 融解潜热大,导热系数大。

c. 比重大。

d. 无毒、无腐蚀。

二、水蓄冷装置:为防止和减少蓄冷水槽内因温度较高的水流和温度较低的水流发生混合,引起能量损失,水蓄冷系统中水槽结构和配置时,通常有几种方案可供选择:隔膜或隔板式、复合水槽式、迷宫式、水分层式。

水槽可用钢筋混凝土或钢板制作,也可单建蓄冷水槽或利用消防水池等。

三、蓄冰装置冰盘管式蓄冷装置是由沉浸在水槽中的盘管构成换热表面的一种蓄冰设备。

在蓄冷过程,载冷剂(一般为重量百分比为25%的乙烯乙二醇水溶液)或制冷剂在盘管内循环,吸收水槽中水的热量,在盘管外表面形成冰层。

取冷过程则有内融冰和外融冰两种方式,各具特点。

外融冰方式。

温度较高的空调回水直接送入盘管表面结有冰层的蓄冰水槽,使盘管表面上的冰层自外向内逐渐融化,故称为外融冰方式。

由于空调回水与冰直接接触,换热效果好,取冷快,来自蓄冰槽的供水温度可低达1℃左右。

此外,空调用冷水直接来自蓄冰槽,故可不需要二次换热装置。

但是,为了使外融冰系统能达到快速融冰放冷,蓄冰槽内水的空间应占一半,也就是说蓄冰槽的蓄冰率(IPF)不大于50%,故蓄冰槽容积较大。

同时,由于盘管外表面冻结的冰层不均匀,易形成水流死角,而使冰槽局部形成永不融化的冰层,故需采取搅拌措施,以促进冰的均匀融化。

内融冰方式。

来自用户或二次换热装置的温度较高的载冷剂(或制冷剂)仍在盘管内循环,通过盘管表面将热量传递给冰层,使盘管外表面的冰层自内向外逐渐融化进行取冷,故称为内融冰方式。

冰层自内向外融化时,由于在盘管表面与冰层之间形成薄的水层,其导热系统仅为冰的25%左右,故融冰换热热阻较大,影响取冷速率。

为了解决此问题,目前多采用细管、薄冰层蓄冰。

1.盘管式蓄冰装置:(1)蛇形盘管此种形式的冰蓄冷盘管以美国B.A.C公司为代表,如图2-6。

盘管为钢制、连续卷焊而成的立置蛇形盘管,外表面热镀锌,管外径1.05"(26.67mm),冰层厚度约30mm,因此,盘管外表面积折合为0.62m2/RTH。

盘管可以制成不同长度,如图2-7所示盘管,长度为5.5m者,其潜冷量为238RTH(约836KWH)。

盘管放置在蓄冰水槽内,蓄冰槽体可为钢制、玻璃钢制或钢筋混凝土制,槽体壁面覆有80~100mm厚保温层。

此种冰盘管式蓄冷槽可为外融冰式,也可设计为内融冰式。

当采用外融冰方式时,为了融冰均匀,可在盘管下部设置压缩空气管,从管中泵送出空气,起搅拌作用。

当然,长期送入空气将使槽中水呈弱酸性,对盘管有腐蚀作用。

为了保证安装与维护,当采用钢制或玻璃钢制整体式蓄冰槽时,槽体距墙壁或槽体之间一般应保450mm距离。

(2)图形盘管此种形式的冰蓄冷盘管以美国Clamac公司和Dunham-Bush公司的Ice-Cel为代表,如图2-8。

盘管为聚乙烯管,Clamac公司的冰盘管管外径为16mm,Ice-Cel盘管的管外径为19mm。

该类型蓄冰装置为内融冰方式,并做成整体式蓄冰筒,筒体为高密度聚乙烯板,外设保温层或采用双层玻璃纤维壁体,内夹保温材料,故耐腐蚀。

此种圆形冰盘管,由于管径较细,管间距离较小,设计的冰层厚度较薄,盘管的相对换热表面积较大,故有利于融冰与蓄冰。

但是,由于筒体为圆形,故占地面积较大。

Clamac公司典型蓄冰筒的型号为1190A型,直径2.26m,高度2.57m,潜冷蓄冷能力为162RTH。

Ice-Cel典型蓄冰罐的型号为TS240型,直径2.54m,高度2.48m,潜冷蓄冷能力为240RTH。

圆形冰盘管与蛇形冰盘管由于单路管长达数十米,故流体流动阻力较大,约8~10m水柱。

(3)U形盘管此种形式的冰蓄冷盘管以美国Fafco公司的Fafco-Icestor为代表,如图2-9。

该种冰盘管由耐高温低温的Polyolefin石蜡脂喷射成型。

每片盘管由200根外径为6.35mm的中空管组成,管两端与直径50mm的集管相联。

典型盘管型号为HXR-12型,每根管全长为12英尺,每片潜冷蓄冷量为10.4RTH,重量18.9公斤,盘管换热面积为15.14m2 。

为了适应不同的房高,管的全长分别做为8、10、12、18、24英尺,每片潜冷蓄冷量分别为6.9、8.6、10.4、15.8、17.6RTH。

此类型的冰盘管,由于管径很细,故易堵塞。

U型蓄冰盘管为内融冰式,置于钢制或玻璃钢制槽体内构成整体式蓄冰槽;或以约12片为一组,置于钢筋混凝土槽体或筏基内,其布置如图2-10。

蓄冷设备的种类(下)四、封装式蓄冰装置将蓄冷介质封装在球形或板形小容器内,并将许多此种小蓄冷容器密集地放置在密封罐或开式槽体内,从而形成封装式蓄冰装置。

如图2-11。

运行时,载冷剂在球形或板形小容器外流动,将其中蓄冷介质冻结、蓄冷,或使其融解,取冷。

封装在容器内的蓄冷介质有二种,即冰和其他相变材料,现分述如下:1. 冰此种类型的封装容器目前有三种形式,即冰球、冰板和蕊芯摺囊式冰球。

此种蓄冷装置运行可靠,流动阻力小,但载冷剂充注量比较大。

以冰球式蓄冰罐为例,乙二醇需要量约27.6Kg/RTH,冰/水重量约37.8Kg/RTH,蓄冰罐本体重量约8.3Kg/RTH,但是,载冷剂的流动阻力仅约2.0mH2O。

(1)冰球冰球封装式蓄冰装置以法国CIAT公司和深圳中亚特公司为代表。

封装球为硬质塑料制空心球,壁厚1.5mm,外径95mm或77mm。

封装球内充注水,予留约9%的膨胀空间,水在其中冻结蓄冷。

外径95mm冰球,换热表面约 2.8m2 /RTH,每立方米罐体空间容纳Φ95mm冰球1300个,Φ77mm冰球2550个,总蓄冷量约16.2RTH,潜冷蓄冷量约13.8RTH。

值得注意的是,不论采用开放式槽体还是封密罐,均需注意冰球要密集堆放,防止载冷剂从自由水面或无球空间旁通流过。

(2)冰板冰板封装式蓄冰装置以美国Reaction公司为代表,如图2-12。

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