蓄冷系统的工作原理?

72 2024-11-30 14:44

一、蓄冷系统的工作原理?

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,以减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量。

并联系统有单(板式)换热器系统和双(板式)换热器系统。 并联系统的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。

二、冰蓄冷系统的应用条件?

在空调工程中采用冰蓄冷系统经济与否,主要取决于以下两方面因素:

一是该地区电力供应部门的电力政策,是否采取峰谷分时电价,低谷时段的电费是否低廉,有无相应的电费优惠条件等;

二是用户建筑物空调冷负荷的特性,有无可能利用夜间低谷时段的廉价电力进行制冷和充冷(或蓄冷),在白天高峰时段利用夜间蓄存的冷量进行释冷私洪冷。

三、冰蓄冷系统为什么不普及?

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1.5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。

四、冰蓄冷系统组成及节能原理?

1.系统组成

冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备(或蓄水池)、辅助设备及设备之间的连接、调节控制装置等组成。冰蓄冷空调系统设计种类多种多样,无论采用哪种形式,其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。另外,系统还应达到能源最佳使用效率,节省运转电费,为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。

2.制冰方式分类

根据制冰方式的不同,冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。此外还有一些特殊的制冰结冰,冰本身始终处于相对静止状态,这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。动态制冰方式在制冰过程中有冰晶、冰浆生成,且处于运动状态。每一种制冰具体形式都有其自身的特点和适用的场合。

二、运行策略与自动控制

1. 运行策略

与常规空调系统不同,蓄冷系统可以通过制冷机组或蓄冷设备或两者同时为建筑物供冷,用以确定在某一给定时刻,多少负荷是由制冷机组提供,多少负荷是由蓄冷设备供给的方法,即为系统的运行策略。蓄冷系统在设计过程中必须制定一个合适的运行策略,确定具体的控制策略,并详细给出系统中的设备是应作调节还是周期性开停。对于部分蓄冷系统的运转策略主要是解决每时段制冷设备之间的供冷负荷分配问题,以下为蓄冷系统通常选择的几种运行策略。

1.1 制冷机组优先式

蓄冷系统采用制冷机组优先式运行策略是指制冷机组首先直接供冷,超过制冷机组供冷能力的负荷由蓄冷设备释冷提供。这种策略通常用于单位蓄冷量所需费用高于单位制冷机组产冷量所需费用,通过降低空调尖峰负荷值,可以大幅度节省系统的投资费用。

1.2 蓄冷设备优先式

蓄冷设备优先式运行策略是指蓄冷设备优先释冷,超过释冷能力的负荷由制冷机组负责供冷。这种方式通常用于单位蓄冷量所需的费用低于单位制冷机组产冷量所需的费用。蓄冷设备优先式在控制上要比制冷机组优先式相对复杂些。在下一个蓄冷过程开始前,蓄冷设备应尽可能将蓄存的冷量全部释放完,即充分利用蓄冷设备的可利用蓄冷量,降低蓄冷系统的运行费用;另外应避免蓄冷设备在释冷过程的前段时间将蓄存的大部分冷量释放,而在以后尖峰负荷时,制冷机组和蓄冷设备无法满足空调负荷需要的现象,因此应合理地控制蓄冷设备的剩余冷量,特别是对于设计日空调尖峰负荷出现在下午时段时非常重要。一般情况,蓄冷设备优先式运行策略要求蓄冷系统应预测出当日24小时空调负荷分布图,并确定出当日制冷机组在供冷过程中最小供冷量控制分布图,以保证蓄冷设备随时有足够释冷量配合制冷机组满足空调负荷的要求。

1.3 负荷控制式(限制负荷式)

负荷控制式就是在电力负荷不足的时段,对制冷机组的供冷量加以限制的一种控制方法。通常这种方法是受电力负荷限制时才采用,超过制冷机组供冷量的负荷可由蓄冷设备负责。例如某城市电力负荷高峰时段(上午8∶00~11∶00),禁止制冷机组运行。

1.4 均衡负荷式

均衡负荷式是指在部分蓄冷系统中,制冷机组在设计日24小时内基本上满负荷运行;在夜间满载蓄冷,白天当制冷机组产冷量大于空调冷负荷时,将满足冷负荷所剩余的冷量(用冰的形式)蓄存起来;当空调冷负荷大于制冷机组的制冷量时,不足的部分由蓄冷设备(融冰)来完成。这种方式系统的初期投资最小,制冷机组的利用率最高,但在设计日空调负荷高峰时段与当地电力负荷高峰时段是否相同时,即是否与当地电价低谷时段相重叠,如不重叠,则系统的运行费用较高。

2. 自动控制

蓄冷系统的控制,除了保证蓄冷和供冷模式的转换以及空调供水或回水温度控制以外,主要应解决制冷机组与蓄冷设备之间供冷负荷分配问题,特别是在部分负荷时,应保证尽可能地将蓄冷设备的冷量释放完,即可采用融冰优先式运行策略,甚至可采用全蓄冷运行,即白天制冷机组停开,空调负荷全部由蓄冷设备满足。而在设计日空调负荷时,应采用制冷机组优先式运行策略,以保证逐时空调负荷要求。目前蓄冷系统的自动控制系统,大多采用以计算机技术的直接数字控制器与电子传感器及执行机构相结合的直接数字控制系统。制冷机组的蓄冷量是定量的输出,而蓄冷设备的释冷是总量的输出。如两者为串联时,控制系统较为简单,供水温度易保持恒定;而对于并联系统,供水温度控制较难,特别是在释冷融冰后期,蓄冷设备的出口温度在逐渐升高,与制冷机组出口温度相比很难保持恒定不变。为了使每天蓄冷设备冷量充分释放,保持较为恒定的供水温度,满足设计日空调负荷要求,通

常利用计算机作为蓄冷系统的监控设备;并利用系统中设置的流量计、温度计反馈的信号,逐时监视蓄冷设备的内部状况;通过计算机对空调系统负荷的预测,以此制定蓄冷系统的运行策略是制冷机组优先式还是蓄冷设备优先式。

五、冰蓄冷系统的原理是什么?

工作原理 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,以减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量。 流程

1、串联系统有机组位于蓄冰装置的上游和机组位于蓄冰装置的下游两种形式。 串联系统的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。

2、并联系统有单(板式)换热器系统和双(板式)换热器系统。 并联系统的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。

六、冰蓄冷系统的制冰过程?

是通过蒸发制冷的原理将水变成冰。首先,制冰机会将水喷淋到冷却器上,水会在冷却器中流动,然后通过水泵把水抽回到水箱中。当冷却器中的温度低于水的冰点时,水会结成冰。当整个冰蓄冷系统中的水变成冰后,就可以利用冰储存热量,然后在需要的时候释放出来,以达到空调和制冷的目的。如此设计的原因是因为冰储存热量的效果比水好,而通过制冰的形式可以达到更好的储存和使用效果。这种冰蓄冷系统广泛应用于建筑物空调设备的制冷系统中。通过这种方式,可以避免直接使用制冷剂对环境造成污染,同时也可以实现能源的节约和储存。

七、冰蓄冷系统的系统原理是什么?

冰蓄冷系统的原理,是在电力负荷较低的用电低谷期,利用优惠电价,采用电制冷空调主机制冰,并 贮存在蓄冰设备中;在电力负荷较高的白天,避开高峰电价,停止或间歇运行电制冷空调主机,把蓄冰设备储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调负荷的需要。

八、中央空调的冰蓄冷系统是什么原理?

封装式蓄冷槽和盘管式蓄冷槽。封装式蓄冷槽细分为冰球式蓄冷槽和蕊芯褶囊冰球式蓄冷槽。盘管式蓄冷槽在国内应用的一般都是内融冰形式,细分为U型塑料盘管、圆形塑料盘管、金属蛇形盘管等几种。蓄冷装置形式不同,则其取冷特点各不相同,以下分别论述。

冰球式蓄冷槽的蓄冷速度较慢,但取冷速度较快,取冷后期效果差。 蕊芯褶囊冰球式蓄冷槽的换热性能普通圆形冰球有所改善,蓄冷速度更快,取冷后期的传热性能也有一定改善。 金属蛇形盘管式蓄冷槽的蓄冷速度较快,取冷速度较恒定,且性能良好的蓄冷槽出口温度在整个取冷过程中可基本保持在4—5摄氏度

圆形塑料盘管式蓄冷槽和U形塑料盘管式蓄冷槽的性能特征与金属蛇形盘管相近,但在融冰过程中取冷温会较缓慢地升高。

不同的蓄冷设备具有不同的蓄放冷特性,用户可根据自己的具体要求和建筑物负荷特性选择适宜的蓄冷设备。总的说来,冰球式蓄冷槽的放冷速度快,适用于短期快速取冷,如在某时段禁用冷机的场合。但普通冰球式蓄冷槽约有20 %的冷量蓄存比较困难,需增加蓄冷时间或降低蓄冷工况水温;塑料盘管在取冷过程中温度也会逐渐上升。而钢制蛇型盘管式蓄冷槽蓄冷速度快,取冷过程中温度基本保持恒定,即取冷融冰能力基本恒定。在同样的设备容量和系统配置条件下,如果蓄冷设备的形式不同,则系统的整体性能可能差异较大,因此设计者在选择蓄冷设备时,应经过较全面的考虑。

九、为什么冰蓄冷系统常常采用螺杆式冷水机组?

1、制冷量不同 螺杆机:单个螺杆式压缩机的制冷较离心机要小,一般从30RT到500RT,所以现在大制冷的螺杆式制冷机都采用多机头方式,由微电脑统一控制、 调节,并且每台压缩机都有一个单独制冷系统。

离心机:单个离心式压缩机的制冷量较大,可以从150到3000RT,所以一般离心式制冷机都只设计一个离心式压缩机就可以满足冷量的需要。

2、两种压缩机转动和传动部分结构特点不同 离心机:电动机通过一对增速齿轮进而带动叶轮作高速旋转。

螺杆机:电动机直接连同主转子与副转子相互啮合作低速旋转。

比 较: 由以上可以看出,螺杆式压缩机结构更为简单,而且离心机叶轮旋转速较螺杆式转子要高出许多,同时高压气体对叶片、叶轮都有较大冲击压力,故其故障率较螺杆机明显要高。

同时,离心式压缩机因压缩机结构复杂,在维护维修时非常麻烦,而螺杆式机组结构简单,维护维修非常方便。 3、两种机型的容量调节范围不同 离心机:一般来说离心机组的能量调节范围为40~100%,在低于40%负荷运 行时,离心机组比较容易发生“喘振”现象,“喘振”严重时,可以使机组的整个核心部件—叶轮被损坏,使离心压缩机报废。

目前很多离心机组厂家通过“补气”手段是机组“喘振”临界点达到“20%”或“10%”,而“补气”是需要消耗大量能量的,使机组在50%以下效率相对较低。

螺杆机:螺杆机是利用油压推动滑阀开关控制容量,部分负载时,绝无不平衡冲击现象。

对于多机头的螺杆机组来说,其能量调节范围一般在7.5~100%之间,而且可以连续能量调节。

特别是民用场所和商用场所,比如宾馆、商场、会议中心等,其空调负荷随着季节变化和人流变化而 变化较大,要求制冷机组有较宽的能量调节范围。 4、两种机型的维护方式及费用不同 离心机:一般来说离心机采用的是单压缩机的形式,进行维护、维修时,整台机器需要关闭,停止制冷运行。

结构复杂,零部件易损件多,维护费用也较高。

螺杆机:螺杆机为多压缩机形式,且具有独立制冷系统,这样在维护、维修状态下,螺杆机只需单个压缩机关闭,其它照常工作,可满足大楼负荷需要。

机组结构简单,零部件易损件少,维护费用也较低。

5、两种机型对电网的冲击不同 两种机型耗电量较大,但由于相同制冷量下,螺杆机采用多台压缩机形式,可逐台逐级启动,所需起动电流较离心机要小得多,减小了对电网的冲击。 6、两种机型产生的噪音不同 螺杆式:螺杆机是靠阴、阳转子的啮合旋转完成吸、排气,其转速较低,一般为2950转/分钟,其噪音值一般在75dB(A)左右,而且不尖锐,而离心机组一般在80 dB(A) 以上。

离心式:离心机转速高,一般9000~40000转/分钟,且利用叶片、叶轮吸、 排气,所以其噪音值较螺杆机要高一点,并且尖锐些。

十、水蓄冷空调系统与冰蓄冷空调系统比较有何特点?

空调系统的冷却方式很多,有静态和动态区别,还有水蓄冷和冰蓄冷的区别。其中,水蓄冷和冰蓄冷的区别在于:

1.冷却介质不同

水蓄冷是使用水作为冷却介质,冰蓄冷则使用冰作为冷却介质。因为冰比水的温度低,所以冰蓄冷的制冷效果更好!

2.储存方式不同

水蓄冷可通过蓄水池或者水箱来蓄水,一般温度在5-7度左右。由于这个温度范围所含能量相对较小,主机在蓄水池运行过程中偶尔会启动,因此设计过程中对主机要求比较高,同时对控制也有相关制约。然而,冰蓄冷则需要保温性能好的恒温箱或保温桶。因此,空调系统的结构就比较复杂,生产成本也高。

3.投资成本不同

冰蓄冷更适用于中大型项目,前期投资高。水蓄冷适用于中小项目,前期投资相对较小。

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