常用空調蓄冷技術根據蓄冷介質,可分為水蓄冷(顯熱式)、冰蓄冷和共晶鹽蓄冷系統三大類。每一大類可分為多個小類。水蓄冷系統就是利用水的顯熱進行蓄冷和釋冷(水的比熱容為4.18kJ/kg?℃)。在蓄冷階段,制冷機制出的冷凍水放入蓄冷槽儲存,在釋冷階段,將冷凍水抽出使用以滿足空調負荷需要。共晶鹽蓄冷也稱之為優態鹽蓄冷是利用固液相變特性蓄冷的另一種形式。共晶鹽是由無機鹽、水、成核劑和穩定劑組成的混合物。目前應用較廣的共晶鹽相變溫度約8~9℃,相變潛熱約95kJ/kg,在蓄冷系統中,這些蓄冷介質大多裝在板狀、球狀或其它形狀的密封件里,再放入蓄冷槽中。蓄冰槽采用立體蛇形盤管,換熱面積增加50%,融冰速度提升40%。江蘇冰晶式動態冰蓄冷原理
通過控制制冷機組的數量和融冰泵的可變流量,使負荷調節更靈活、更準確、更簡單。蓄冰間精細空調的工作形式:蓄冷系統的工作形式是指蓄冷時系統是否還在制冷,制冷時蓄冰設備和制冷機組是分開工作還是一起工作,蓄冷系統需要以幾種有規律的方式工作。為滿足冷負荷的要求,常用的工作形式有:機組制冰、制冰與供冷一起、單臺制冷機供冷、單臺融冰供冷、制冷機與融冰供冷一起。由于冰蓄冷空調系統在夜間運行,環境溫度低,冷凝溫度也低,因此具有更高效的制冷功率,可以在一定程度上節約能源。冰蓄冷空調系統也有缺點。運行時需要增加制冰槽等設備,不光占用較多的建筑面積,而且增加了系統中的環路,給管理和維修帶來一定的難度。北京冰片滑落式動態冰蓄冷價格動態系統年運行時間可達6000小時,設備壽命較常規系統延長30%。
冰蓄冷系統有兩種形式:全蓄冷系統和部分蓄冷系統。全蓄冷系統:即建筑物在電力高峰期所需要的全部冷負荷,在夜間低谷期全部儲存起來,從而避免制冷機在電力高峰期的運行,運行費用降到較低。部分蓄冷系統:即在夜間電力低谷期只儲存一部分冷量, 在白天用電高峰期(或平谷期),電制冷機和蓄冷設備聯合供應建筑其余部分冷負荷。這種部分蓄冷方案可以減少初投資和縮短投資回收期。故部分蓄冷系統應用較多。系統制冰蓄冷時,如有連續且較大的空調負荷時,宜另設基載主機單獨向空調系統供冷,以獲取較高的制冷效率,降低能耗。
刮刀擾動式動態制冰技術,刮刀式動態制冰技術的基本原理是:水(溶液)在換熱器內部通過換熱壁面被冷卻到低于冰點的過冷狀態,由于曲枝輪轉以較快的回轉速度旋轉,靠近換熱器換熱壁面的過冷水被及時刮離壁面,從而確保了換熱器壁面上不會生成淺浮雕冰晶,如圖3所示。從壁面旋即附近被刮出的過冷水再次進入水側的中心主流區,并在主流區中經已經存在的冰晶顆粒促晶解除過冷,生成冰漿。與過冷水式相比,刮刀擾動分離式式動態制冰系統無需過冷卻解除裝置。需要指出的是,這種刮刀擾動式動態制冰技術中的刮刀所起的作用是及時清理換熱壁面附近的過冷水,而非像一些制冰機那樣用于刮除已經生長在換熱壁面上的冰層。因此這種制冰方式引致也避免了因冰層熱阻引起的傳熱惡化,而且還因為刮刀葉片的強烈擾動而大幅強化了對流換熱效果。冰漿管道流速1.5-2m/s,實現湍流換熱,傳熱系數提高50%。
另一方面,制冰操作過程中的換熱溫差、流量等參數都保持穩態,并不因微秒而變化從而保證了出冰速度的恒定,也便于系統的控制。六種流態化動態冰蓄冷主要包括兩種形式,即以高砂熱學為表示的溫水過涼水式和以 Sunwell(日本)為表示的筒擾動式。兩種二種技術在基本原理上才是一致的,但形式差別較大,下面分別說明。過shui銀式動態制冰技術過熱水式動態制冰技術的式基本原理是:首先把水在過冷卻熱交換器中冷卻至低于 0℃的過冷狀態,然后把過冷水輸送至特殊的過冷卻解除器中解除過冷,生成大量細小的冰晶基質,與剩余的液態水一起形成 0℃下的冰漿。這種制冰投資過程中確保關鍵的技術在于較流過過冷卻熱交換器的液態水具有盡可能大的過冷度,但同時之前需要保證過冷水不能在流出熱交換器又生成冰晶,否則換熱器將被堵塞甚至破壞。此外,還應有高效率的過關鍵技術冷卻解除技術,以確保過冷水能夠連續快速結晶。冰晶相變潛熱達334kJ/kg,冷量釋放穩定度±1℃。江蘇冰晶式動態冰蓄冷原理
冰蓄冷與無償冷卻聯用,全年節約運行費用45%。江蘇冰晶式動態冰蓄冷原理
該系統相對于靜態蓄冰的優勢,主機能效高。初始的冰點溫度約為-1℃,蒸發溫度約為-4.5℃,每個循環約形成2%的冰晶,每個循環后溶液會有增加,一般設計為50%的蓄冰量,蓄冰完成后,溶液濃度會增加到6%,這時對應的冰點是-2.5℃℃,蒸發溫度約為-5.5℃,主機能效有所下降,主機COP在4.5以上。而雙工況盤管蓄冰,乙二醇為-5.6℃,蒸發溫度為-7℃的,主機的COP在3.5以下,且同樣靜態冰制取過程中,由于隨著冰層厚度的增加,傳熱也逐漸有所減少,主機需要卸載,從而會延長制冰時間,增加能耗。注:對于系統,須考慮綜合能耗。(對于大于1200RT,同樣需要用雙工況冷水機組經制冰換熱器實現。)江蘇冰晶式動態冰蓄冷原理