第10章蓄冷（热）技术.pptVIP

蓄能技术原理 所谓蓄能，就是在电力需求低谷时启动制冷、制热设备，将产生的冷或热储存在某种媒介中；在电力需求高峰时，将储存的冷或热释放出来使用，从而减少高峰用电量。因此，蓄能技术又称为“移峰填谷”。采用此技术，就可以减少电网的峰谷差，提高电网的运行效率，少建或缓建电站。 冷水机组在夜间时段制冰储存，储存的冷量供次日空调负荷的应用。图中晚上18点到早上8点的深蓝色区域为制冰储存的冷量，早上8点到晚上18点的深蓝色区域为用储存的冰制冷的冷量。 蓄能系统的分类 按蓄存能量温度高低分为 蓄热、蓄冷 按蓄能介质分为 水蓄热/冷、冰蓄冷、相变材料蓄能 按系统连接关系又分为 串联系统、并联系统 不同蓄能介质的差异 水蓄冷/热主要是利用水的显热，蓄存一定冷/热量时，通常需要较大的体积；但与制冷/热设备的介质一样，因此系统较简单。 冰蓄冷利用冰的溶解热，蓄存一定冷量时，需要的体积较小，通常是水蓄冷的1/7；但需要采用载冷剂，如盐水溶液、乙二醇溶液等，且系统较复杂。 为调动广大末端用户转移高峰用电的积极性，各地政府出台了分时电价政策（我国通常分为高峰、平峰和低谷电价），有的还采用减免电力增容费等政策优惠。 以北京商业用电为例，分时电价政策为： 高峰0.983元，8:00—11:00,18:00—23:00 平峰0.623元，11:00—18:00,7:00– 8:00 低谷0.285元，23:00—7:00 10.2 水蓄冷技术 水蓄冷系统之一 原理图及特点 开式系统 直连 水池和冷机可分别或同时供冷 水蓄冷系统之二 原理图及特点 水池侧开式系统，负荷侧闭式系统 水池和冷机可分别或同时供冷 间连，负荷侧水温稍高 水蓄冷系统之三 原理图及特点 冷机和负荷侧闭式系统 水池和冷机串联供冷 蓄冷和取冷均通过换热器，温差损失稍大 水蓄热与水蓄冷系统基本一致 10.3 冰蓄冷技术 冷水机组负载 系统冷量是按建筑物最高负荷设计 全日制冷周期中有负荷波峰出现，即14:00-18:00之间 一般制冷电能需求的峰值问题： 由于电能的大量消耗,电厂的成本越来越高 在紧张时间段内,电能费用更加昂贵 有时电能需求得不到满足 在高峰以外时间，电力需求减少，生产过剩形成浪费。 冰蓄冷系统用于消除用电高峰 将空调负荷转移到峰值以外的时间 选择较小的冷水机获得最佳“参差率” 获得较好的投资回收率 少量采用直接蒸发制冰，有的小系统也直接将乙二醇送到末端中，通常采用乙二醇溶液制冰，采用乙二醇溶液或水取冷。 常见的冰蓄冷系统分为两类 用乙二醇溶液蓄冷和取冷，用板换产生冷冻水，包括冰球/板式、内融式冰盘管等 用乙二醇溶液蓄冷，直接用冷冻水取冷，如外融式冰盘管 静态制冰分冰盘管和封装式 冰盘管式：金属盘管（外融冰和内融冰）、塑料盘管 封装式：冰球、冰板、蕊芯冰球 动态制冰分冰片滑落式和冰晶式 冰片滑落、冰晶 定义： 温度较高的空调回水直接送入盘管表面结有冰层的蓄冰槽，使盘管表面的冰层自外向内逐渐融化。 外融冰盘管 制冰与融冰的工作过程 制冰循环 开始制冰时卤水（通常为乙二醇溶液）流经储冰槽内使水冻结。 空调循环 在空调循环时，来自用户或二次换热装置的温度较高的载冷剂仍在盘管中循环，通过盘管换热将外表面冰层自内向外逐渐融化进行取冷 金属蛇形盘管 塑料圆形盘管 塑料U形盘管 蕊芯冰球 二、蓄能系统涉及的特殊产品 双工况冷机 (蓄冰和普通制冷) 蓄冰装置 板式换热器 计算建筑设计日逐时负荷 根据逐时负荷特点，确定是否设置基载主机，并确定基载主机容量，得到除去基载负荷后的逐时负荷 确定蓄冷系统模式和运行控制策略 按冷机容量最小原则确定冷机容量 按冷机在低谷时段可蓄存的总冷量确定冰槽容量 校核白天逐时取冷量能否满足负荷要求 基载冷机示意图 qC：冷机在标准空调工况时的容量 Qtank：冰槽的容量 Q：设计日逐时负荷（除去基载负荷）之和 n1：白天制冷主机空调工况运行小数时（由于冷机 不满载，通常取系数0.9） Cf：冷机制冰工况相对空调工况的性能系数 n2：夜间蓄冰工况冷机工作小数时 板式换热器：按所承担的容量和设计温度选型，并联系统温差较小，通常为5℃，而串联系统则可以达到8-10 ℃ 膨胀水箱按最高温度和最低温度时密度差进行计算 不同类型系统中泵的流量与扬程 Vs:蓄冰最低温度时，系统中载冷剂的体积 ?1 ?2:载冷剂最低温和最高温的密度 a1:低液位时,膨胀水箱中的剩余体积,可取10% a2:高液位时,膨胀水箱中的剩余体积,可取20% 蓄冰系统运行控制基本原则: 实现不同运行模式的切换 在满足热舒适的前提下,尽量将冰用在电力高峰,以节省运行费用 每天蓄存的冰量应基本用完 冷机蓄冰 冷机供冷 冰槽供冷 冷机与冰槽联