冰蓄冷的原理,冰蓄冷是一種基于相變過程的熱量儲存技術(shù),通過將低價電能轉(zhuǎn)化為化學能或物理能,將水轉(zhuǎn)化為固體時形成的放熱作用儲存下來。在需要用冷的時候,通過冷媒流動將儲存的冰塊內(nèi)部的冷量釋放出來實現(xiàn)空調(diào)制冷。具體來說,冰蓄冷的過程可以分為三個階段:制冰、儲冰和釋放冷。首先是制冰階段,利用夜間低谷電能啟動制冰機組,消耗電能制冰;其次是儲冰階段,將制冰過程中得到的冰塊儲存在蓄冰槽中,儲冰槽內(nèi)置有冷媒管,形成冰蓄冷系統(tǒng)的主體部分;然后是釋放冷階段,通過泵和冷媒流動將蓄存的冰塊內(nèi)部的冷量釋放出來,通過空氣處理機組將冷量帶走實現(xiàn)空調(diào)制冷。冰蓄冷技術(shù)通過巧妙調(diào)整貯冷、釋冷時機,實現(xiàn)用冷峰值與用電谷值的差異化利用,節(jié)約能源。上海工業(yè)冰蓄冷保溫
與傳統(tǒng)的制冷空調(diào)系統(tǒng)相比,冰蓄冷技術(shù)在許多方面具備獨特的優(yōu)勢。一、實現(xiàn)快速放冷和瞬間冷卻,對于那些熱負荷波動非常大的場所來說,冰蓄冷技術(shù)通過儲存大量的冷能,并在短時間內(nèi)釋放出大量的冷量,實現(xiàn)快速降溫和瞬間冷卻,可以滿足特殊工藝對溫度的嚴格要求。在食品飲料行業(yè)中,對于某些產(chǎn)品的加工和儲存需要臨近冰點的低溫環(huán)境,以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全,冰蓄冷能夠提供0~2℃臨近冰點的較低溫水,達到衛(wèi)生標準要求。二、減少能耗和噪音,在傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)中,為了滿足制冷需求,通常需要大量的冷水流動和空氣循環(huán),消耗大量的能源并產(chǎn)生噪音。而冰蓄冷技術(shù)通過在低負荷時儲存冷能,在高負荷時釋放冷能,可以提供較大的溫差供冷效果,減少了冷水流量和循環(huán)風量,從而有效降低了能耗和噪音水平。深圳內(nèi)融冰式冰蓄冷設備冰蓄冷系統(tǒng)的靈活性使得其適用于不同規(guī)模和需求的建筑項目,為建筑行業(yè)的節(jié)能減排提供技術(shù)支持。
冰盤管式蓄冷裝置是由沉浸在水槽中的盤管構(gòu)成換熱表面的一種蓄冰設備。在蓄冷過程,載冷劑(一般為重量百分比為25%的乙烯乙二醇水溶液)或制冷劑在盤管內(nèi)循環(huán),吸收水槽中水的熱量,在盤管外表面形成冰層。冰蓄冷運行策略。蓄冷空調(diào)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)移多少高峰負荷、應蓄存多少空調(diào)容量才具有經(jīng)濟效益,需考慮建筑物空調(diào)負荷分布、電力負荷分布、電費計價結(jié)構(gòu)、設備容量及蓄存空間等,以便于決定采用哪個種蓄冷運行策略。冰蓄冷運行策略。蓄冷空調(diào)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)移多少高峰負荷、應蓄存多少空調(diào)容量才具有經(jīng)濟效益,需考慮建筑物空調(diào)負荷分布、電力負荷分布、電費計價結(jié)構(gòu)、設備容量及蓄存空間等,以便于決定采用哪個種蓄冷運行策略。全負荷蓄冷。全部蓄冷是利用非空調(diào)使用時間運轉(zhuǎn)蓄冰機組蓄存足夠的冷量,供應高峰時全部的空調(diào)負荷需求,空調(diào)使用時間主機停止運轉(zhuǎn),冷負荷完全由蓄存的冷量供給,系統(tǒng)只需運轉(zhuǎn)必要的泵和末端等用冷設備。部分負荷蓄冷。部分蓄冷的概念是利用非空調(diào)時間運轉(zhuǎn)機組蓄冷,當需要空調(diào)時,將蓄存的冷量放出,同時主機仍然工作,兩者共同分擔空調(diào)負荷。部分蓄冷模式具有主機容量小、所需附屬設備減少、冰槽小、投資費用低、經(jīng)濟效益好等特點。
對于蓄冰式系統(tǒng),在釋冷循環(huán)過程中,若釋冷溫度保持不變,則釋冷量會逐漸減少;或當釋冷速率保持恒定時,釋冷溫度會逐漸上升。這對于完全凍結(jié)式,容器式蓄冷設備表現(xiàn)特別明顯,這是由于盤管外和冰球內(nèi)的冰在大部分是隔著一層水進行熱交換融冰,同時換熱面積是在動態(tài)變化;而對于制冰滑落式,冷媒盤管式蓄冷設備,溫水與冰直接接觸融冰,釋冷溫度相對保持穩(wěn)定。實際上,蓄冷設備很少保持釋冷速率恒定不變,實際釋冷速率取決于空調(diào)負荷曲線圖,特別是然后幾個小時的空調(diào)負荷值較為重要,這決定了釋冷循較高釋冷溫度值。 冰蓄冷技術(shù)增加了建筑和設施的運行靈活性,使其更具環(huán)境友好性和能效性。
冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的適用場所:商場、賓館、飯店、辦公樓等冷負荷高峰和用電高峰基本相同,持續(xù)時間長的場所。冰蓄冷空調(diào)有良好的節(jié)能環(huán)保效益,其技術(shù)運用了幾十年,已經(jīng)相當成熟、可靠。冰蓄冷技術(shù)是美國研制并開始應用的技術(shù),針對目標是賓館、酒店、商店。在沒有實行集中供熱前,冬天時家家戶戶燒火取暖,這種原始的用能方式既浪費能源,又污染環(huán)境。北方實行熱力站集中供熱方式后,在節(jié)約能源的同時也保護了環(huán)境。南方地區(qū)冬天燒火取暖的時間很短或基本不燒火取暖,但夏天卻要用空調(diào)降溫。不管是南方和北方的住宅、賓館、酒店、商店、辦公樓等幾乎所有的建筑物,都安裝了分體式空調(diào)或中央空調(diào),特別在南方地區(qū)尤其是在海南,一年四季使用空調(diào)降溫的時間都很長,空調(diào)降溫需要消耗大量的能源。冰蓄冷技術(shù)可以用于改善城市供熱、供冷系統(tǒng),提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能效果。中山冰晶式冰蓄冷項目
冰蓄冷技術(shù)應用在制冷系統(tǒng)中可增加系統(tǒng)冷負荷的穩(wěn)定性與可控性,提高系統(tǒng)工作效率。上海工業(yè)冰蓄冷保溫
如兩者為串聯(lián)時,控制系統(tǒng)較為簡單,供水溫度易保持恒定;而對于并聯(lián)系統(tǒng),供水溫度控制較難,特別是在釋冷融冰后期,蓄冷設備的出口溫度在逐漸升高,與制冷機組出口溫度相比很難保持恒定不變。為了使每天蓄冷設備冷量充分釋放,保持較為恒定的供水溫度,滿足設計日空調(diào)負荷要求,通常利用計算機作為蓄冷系統(tǒng)的監(jiān)控設備;并利用系統(tǒng)中設置的流量計、溫度計反饋的信號,逐時監(jiān)視蓄冷設備的內(nèi)部狀況;通過計算機對空調(diào)系統(tǒng)負荷的預測,以此制定蓄冷系統(tǒng)的運行策略是制冷機組優(yōu)先式還是蓄冷設備優(yōu)先式。上海工業(yè)冰蓄冷保溫