浅谈冰蓄冷技术的应用价值。针对传统电力不足、电网调峰能力差、民用空调负荷高峰与电网负荷高峰存在部分重叠等缺陷,研究具有减少装机容量,提升能效、“削峰填谷”,提升发电效率、提高经济性等优势的蓄冷空调技术对提升电网效率及在绿色电力创新管理价值应用具有深远的意义。首先,从蓄冷技术层面来讲,冰蓄冷具备独特的“削峰填谷”优势,通过蓄冷技术在绿色电能管理中越来越多的应用案例,进一步佐证了冰蓄冷在绿色电力创新管理的应用价值;其次,从国家及各重要省市相继出台的蓄冷技术应用的鼓励政策可以看出,国家对绿色电力创新系统的开发格外重视,蓄冷技术在中央空调应用中,所产生的“削峰填谷”效果及带来的的经济效益,也让更多的用冷客户意识到冰蓄冷空调的价值。冰蓄冷无论是采用部分蓄冷还是全部蓄冷,其初期投资通常均比常规空调系统高。湖北机房冰蓄冷散热
冰蓄冷融冰速度快,负荷响应灵敏。冰球和盘管的融冰放冷需要通过不冻液来间接传递,这就使得融冰过程中同样面临着与制冰过程中相同的传热热阻问题。当空调用户端冷负荷需求较高的时候,蓄冰槽内的冷量无法快速释放,极大地限制了在用电高峰时段的削峰效率。动态冰蓄冷制出的冰是以冰浆的形式存在,在融冰放冷时无中间不冻液循环环节,较高温度的回水回到蓄冰槽后直接喷淋在冰层上,因此融冰速度极快,当末端冷负荷需求突然增大时也能迅速释放冷量从而满足需求,负荷响应非常灵敏。场地适应性强,冰槽空间有效利用率高,场地占用减小。冰球和盘管式冰蓄冷的蓄冰槽由于其中需要安装容纳相关设备,因此对槽的外形尺寸都有要求和限制,这给冰蓄冷系统的实施造成了很严重的客观限制,尤其对于位居城市中心的楼宇建筑,场地空间极其稀缺,该问题十分突出。福建冰板冰蓄冷案例冰蓄冷通过乙二醇泵连续不断地送到制冰机的换热器一侧中。
确定蓄冰系统的形式和运行策略。通常蓄冰系统是采用完全蓄冷还是部分蓄冷可根据建筑物设计日空调负荷分布曲线图来确定。原则上说,对于设计日尖峰负荷远大于平均负荷,则系统宜采用全部蓄冷;反之,对于设计日尖峰负荷与平均负荷相差不大,制冷能力又较大,且全天运行时,宜采用部分蓄冷。全部蓄冷式系统的投资较高,占地面积较大,一般不太采用,但由于完全蓄冷的经济效益与社会效益好,完全蓄冷的形式在条件允许的场合,还是应该提倡采用的。而部分蓄冷式系统的初期投资回收期较短,运行费用大幅度下降,这种蓄冷形式同样是应该推广采用的。
大温差冰蓄冷空调系统。蓄冷空调系统是将冷量以显热、潜热的形式蓄存在某种介质中,并能够在需要时释放出冷量的空调系统。按蓄冷方式可分为水蓄冷系统、盘管型蓄冰系统(内融冰、外融冰)、封装式(冰球、冰板式)蓄冰系统、冰片滑落式(又称收冰式或片冰式)蓄冰系统,以及冰晶式蓄冰系统。其中以盘管型及封装式冰蓄冷系统为常用,占蓄冷空调系统项目的80%以上。总结,冰蓄冷空调的优化及解决办法:1.采用变频离心基载主机有效改善能耗,达至节能。2.“大温差”螺杆双工况蓄冰,制冰供冷出口低至-6.5℃,与成冰临界点(-1.5℃)温度差达DEL-T=(-1.5℃-(-6.5℃))=5℃。有效优化蓄冰装置的成冰率,降低残冰量,直接降低安装成本。3.采用部份蓄冰的设计,优化系统设备选型,成本与回本可按需要调整,增加弹性。冰蓄冷流过塑料或金属盘管内,将管外的冰融化,乙二醇水溶液的温度下降。
评价冰蓄冷的要点。1)制冷系统的蒸发温度。蓄冷空调系统特别是冰蓄冷式空调系统在蓄冷过程中,一般会造成制冷机组蒸发温度的降低。理论上说蒸发温度每降低l℃,制冷机组的平均耗电率增加3%。因此在配置系统,选择蓄冷设备时应尽可能地提高制冷机组的蒸发温度。2)名义蓄冷量与净可利用蓄冷量。名义蓄冷量是指由蓄冷设备生产厂商所定义的蓄冷设备的理论蓄冷量;净可利用蓄冷量是指在一给定的蓄冷和释冷循环过程中,蓄冷设备在等于或小于可用供冷温度时所能提供的大实际蓄冷量。净可利用蓄冷量占名义蓄冷量的百分比例值是衡量蓄冷设备的一个重要指标,此比例值越大,则蓄冷设备的使用率越高,当然此数值受蓄冷系统很多因素的影响,如蓄冷系统的配置,设备的进出口温度等。对于冰蓄冷系统此数值可近似为融冰率。冰蓄冷取决于蓄冷速率和这一时间蓄冷槽体的状态特性。湖北机房冰蓄冷散热
冰蓄冷融冰时从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液进入蓄冰槽。湖北机房冰蓄冷散热
冰蓄冷运行策略。蓄冷空调系统将转移多少高峰负荷、应蓄存多少空调容量才具有经济效益,需考虑建筑物空调负荷分布、电力负荷分布、电费计价结构、设备容量及蓄存空间等,以便于决定采用哪个种蓄冷运行策略。全负荷蓄冷。全部蓄冷是利用非空调使用时间运转蓄冰机组蓄存足够的冷量,供应高峰时全部的空调负荷需求,空调使用时间主机停止运转,冷负荷完全由蓄存的冷量供给,系统只需运转必要的泵和末端等用冷设备。部分负荷蓄冷。部分蓄冷的概念是利用非空调时间运转机组蓄冷,当需要空调时,将蓄存的冷量放出,同时主机仍然工作,两者共同分担空调负荷。部分蓄冷模式具有主机容量小、所需附属设备减少、冰槽小、投资费用低、经济效益好等特点。湖北机房冰蓄冷散热