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冰蓄冷空调技术简述

  • 而融冰率是指在完成一个融冰释冷循环后,蓄冰容器内融化的冰占总结冰量的百分比。制冰率与融冰率这两个概念是冰蓄冷式系统中评价蓄冰设备的两个非常重要数值 融冰率与系统的配置有关,对于串联式制冷机组下游的系统,蓄冷设备的融冰率较高;反之,则较低。而并联系统的融冰率界于两者之间。

    4、冷特性与释冷特性

    通常蓄冷系统的蓄冷温度取决于蓄冷速率和这一时间蓄冷槽体的状态特性,对于外融冰式系统是指内管壁的结冰量。对于蓄冷时间短的蓄冰系统,一般需要较高的蓄冷速率,即指较低的(平均)蓄冷温度蓄冷;反之,蓄冷速率慢,蓄冷温度较高。一般情况下蓄冷设备生产厂商都可以提供各种蓄冷速率下最低蓄冷温度值。 对于蓄冷设备如容器式、优态盐式,在蓄冷过程的初期会产生过冷现象,过冷现象仅发生在蓄冷设备已完成释冷,内无一点余冰时,其结果是降低了蓄冷开始阶段的换热速率。过冷现象可以通过添加起成核作用的试剂来削减其过冷度值。据国外资料介绍,某种专利成核剂可限制过冷度在-3℃~-2℃之间。

    对于蓄冰式系统,在释冷循环过程中,若释冷温度保持不变,则释冷量会逐渐减少;或当释冷速率保持恒定时,释冷温度会逐渐上升。这对于完全冻结式,容器式蓄冷设备表现特别明显,这是由于盘管外和冰球内的冰在大部分是隔着一层水进行热交换融冰,同时换热面积是在动态变化;而对于制冰滑落式,冷媒盘管式蓄冷设备,温水与冰直接接触融冰,释冷温度相对保持稳定。

    对于蓄冷设备如容器式、优态盐式,在蓄冷过程的初期会产生过冷现象,过冷现象仅发生在蓄冷设备已完成释冷,内无一点余冰时,其结果是降低了蓄冷开始阶段的换热速率。过冷现象可以通过添加起成核作用的试剂来削减其过冷度值。据国外资料介绍,某种专利成核剂可限制过冷度在-3℃~-2℃之间。对于蓄冰式系统,在释冷循环过程中,若释冷温度保持不变,则释冷量会逐渐减少;或当释冷速率保持恒定时,释冷温度会逐渐上升。这对于完全冻结式,容器式蓄冷设备表现特别明显,这是由于盘管外和冰球内的冰在大部分是隔着一层水进行热交换融冰,同时换热面积是在动态变化;而对于制冰滑落式,冷媒盘管式蓄冷设备,温水与冰直接接触融冰,释冷温度相对保持稳定。

    实际上,蓄冷设备很少保持释冷速率恒定不变,实际释冷速率取决于空调负荷曲线图,特别是最后几个小时的空调负荷值最为重要,这决定了释冷循最高释冷温度值。 因此,对于同种类型的蓄冷设备,哪一种在实际释冷速率条件下,保持恒定释冷温度的时间越长,哪一种设备的性能越好。

    5.占用空间,安装灵活

    蓄冷设备的占用空间是业主与设计者应重点考虑的项目,特别是高楼林立的都市地区,寸士即寸金,有时为增加停车位,而放弃采用蓄冷空调系统,因此蓄冷设备的单位可利用蓄冷量所占用体积或面积是衡量蓄冷设备的一项重要指标,应优先考虑占用空间少,布置位置灵活的蓄冷设备。

    6.热损失

    在设计蓄冷槽体时应注意:槽体必须有足够的强度克服水,冰水混合物或其它冷媒体的静压,槽体应作防腐防水处理,同时应防止水的蒸发。对于埋地式蓄冷槽,槽体还须承受泥土和地表水对槽体四周的压力。 蓄冷槽体一般每天有l—5%的能量损失,其数值大小取决于槽体的面积、传热系数和槽体内外温差。对于埋地式蓄冷槽设计时必须考虑其冷损失,通常换热系数取0.58~1.9W/ M2.K。槽体材料可选用钢结构、混凝土、玻璃钢或塑料。

    7.安全性,可靠性

    蓄冷空调系统,主要应用于商用大楼,特别是都市人口稠密的地区,其系统首先应考虑安全性。 通常蓄冷设备的维修量很小,如内融冰式、容器式、优态盐式等.但对于冷媒盘管式系统,由于制冷剂在蓄冷设备内直接蒸发,蒸发面积很大,制冷剂需求量也很多,蓄冷设备的安全性与可靠性是十分重要的。而对于制冰滑落式,冰晶式蓄冷设备的机构维修问题应予以重视。

    8.使用寿命

    通常常规空调系统的使用寿命 15—25年,同样对于蓄冷设备的使用寿命也应加以限制,一般最少应有15年以上的使用寿命,以保证设备的可靠性。 例如,对于优态盐式系统,其使用寿命周期应在相变次数3000次以上仍保持系统原有的名义蓄冷量和净可利用蓄冷量。

    9、经济性

    蓄冷空调系统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,这就要求设计者应正确掌握建筑物空调负荷的时间变化特性,确定合理的蓄冷设备及其系统配置,制定系统的运转策略,准确地作出经济分析,以便投资者可以在短时间里以节省电费的形式收回多出的投资.一般情况下,在一个已设计好的蓄冷系统中可以以单位可利用蓄冷量所需的费用来衡量蓄冷设备。另外,蓄冷系统的配置也影响蓄冷设备的大小。

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