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第一讲蓄冷技术与低温送风空调系统

除了转移尖峰用电时段的空调用电负荷目 标外;
▪ 又增加了利用冰蓄冷的“高品味冷量”,
以提高空调制冷系统整体能效;
▪ 以及降低空调制冷系统整体投资及建筑造
价,改善室内空气品质和热舒适的目标, 进入了低温、大温差供冷送风的蓄冷空调 发展阶段。
三、蓄冷技术基础知识
▪ 1、蓄冷的含义 ▪ 众所周知,许多工程材料都具有蓄热
▪ 蓄冷设备:
▪ 用于蓄存水、冰或其他介质的设备。通常
是一个空间或一个容器。也可能是一个可 以存放蓄冷介质的换热器。如一个结了冰 的盘管。
整个蓄冷系统包含有: ▪ 蓄冷设备、制冷设备、连接管路及控制系
统。蓄冷空调系统则为蓄冷系统及空调系 统的总称。
2、蓄冷系统的分类
▪ 按蓄冷介质的不同分为: ▪ ★冰蓄冷系统 ▪ ★水蓄冷系统 ▪ ★共晶盐蓄冷系统
第一讲
空调工程中的蓄冷技术
一、蓄冷技术在我国发展的社会背景
随着综合国力的增强,我国电力工业已有很大的发 展,截止到2011年我国发电装机容量和发电量分别是:
★装机容量达10.6亿千瓦,居世界第二位
★年发电量达4.8万亿千瓦时,居世界第一位。
但是,电力的增长仍然满足不了国民经济的快速发展 和人民生活用电急剧增长的需要,全国缺电局面仍未 得到根本的改变。目前电力供应紧张表现如下:
▪ 20 世纪80 年代以来,由于技术日臻完善、
效益十分明显,蓄冷空调系统在全球各发达 国家得到了迅猛发展:
▪ 根据美国、日本及我国台湾省的经验,解决
用电负荷矛盾的重要途径就是发展蓄冷空 调。
▪ 以日本为例,近10 年来,新建、改建蓄冰项
目3 000 多个,电网低谷使用率达45 %。至 2010年为止,日本己发展3万多个。
(冷)的特性,材料的蓄热(冷)特 性往往伴随温度变化、物态变化及化 学反应而体现出来。
▪ 蓄冷空调的原理就是根据水、冰及其他物
质的蓄热特性,尽量利用非峰值电力,使 制冷机在满负荷下运行,将空调所需的制 冷量以显热或潜热的形式部分或全部地蓄 存于水、冰或其他物质中,一旦出现空调 负荷,使用蓄存的冷量满足空调系统的需 求。即在夜间利用低谷电蓄冷,在白天用 电高峰时,将冷量释放出来,满足建筑空 调或生产工艺用冷的需要,从而实现用电 负荷的“削峰填谷”,提高用电负荷利用 率。
▪ 5 000 m2 以上建筑,采用电制冷空调的
必须使用蓄冰空调系统。
二、蓄冷技术在空调领域应用中的发展
▪ 蓄冷技术在空调领域中的应用,从世界范围来看,
大致经历了三个阶段:
▪ 1、初期阶段 ▪ 以降低制冷系统初投资为目的 ▪ 从20世纪30年代至60年代,是以削减空调制冷设
备装机容量为主要目标,以小制冷机带动大冷量 负荷的水蓄冷阶段。在那时,主要在一些周期性 使用、供冷时间又很短的建筑物,如教堂、体育 馆、会堂中采用这种蓄冷技术,旨在降低制冷系 统的初投资。
利用率高,蓄冷设备容量小,是一种更经 济有效的负荷管理模式。
部分蓄冷
部分蓄冷策略运行安排图
▪ 4、蓄冷系统的特点 ▪ (1)蓄冷系统可以转移用电负荷 ▪ (2)蓄冷系统的使用可以降低配电容
量和制冷设备的容量
▪ 我国台湾省1992 年只有33 个蓄冷空调系统
,到1994 年底,己建成255 个蓄冷式空调系 统,至2003 年底,己建成976 个,发展速度也 是相当惊人。
▪ 韩国已经立法,3 000 m2 以上的公共建筑必
须采用蓄冰空调系统。
▪ 到90 年代,我国蓄冰空调技术也得到了
发展,到2004 年初已有320 多个蓄冷空 调系统,深圳、北京、广州、浙江、上
海、天津、武汉、福建等省市相继投
人运行多个大中型蓄冰中央空调项目, 仅杭州市就已经设计并投入使用30 多 个冰蓄冷空调项目,都取得了很好的经 济效益。
▪ 目前有二十多个省市已推广应用,从实
际运用的情况来看,用户和电力部门反 映良好,用户节省电费,系统性质优于常 规系统,电力部门移峰填谷的效果十分 明显。为解决用电高峰拉闸限电的问 题,我国部分省市也已出台政策,凡
▪ 该设备模式适用于白天供冷时间较短的
场所,或峰谷电差价很大的地区。
全部蓄冷
▪ ★部分蓄冷设计模式
▪ 蓄冷设备蓄存部分冷量。
▪ 在夜间非用电高峰时,制冷设备运行,蓄
存部分冷量,白天空调期间,一部分空调 负荷由蓄冷设备承担,另一部分则由制冷 设备负担。在设计日时,制冷机可昼夜连 续运行。
▪ 一般情况下,部分蓄冷比全部蓄冷制冷机
▪ 2、中期阶段
▪ 以移峰填谷为主要目的
▪ 20世纪70年代到80年代,蓄冷技术是
以转移尖峰用电时段空调用电负荷为 主要目的,这阶段,主要在一些只在 尖峰用电时段使用空调的建筑物,如 办公楼、大型商场内推广冰蓄冷技术。
▪ 3、快速发展阶段
▪ 以降低整体投资,改善空气品质为目标
▪ 从20世纪80年代至今,采用冰蓄冷技术,
3、蓄冷模式
▪ 根据蓄冷设备承担的建筑物冷负荷不同,
蓄冷系统可分为:
▪ 全部蓄冷设计模式 ▪ 部分蓄冷设计模式
▪ ★全部蓄冷设计模式
▪ 蓄冷设备要承担空调所需的全部冷量。
在夜间非用电高峰期,启动制冷机进行 蓄冷,当所蓄冷量达到空调所需全部冷 量时,制冷机停机;在白天空调时,蓄 冷系统将冷量转移到空调系统,空调期 间电网经常拉闸限电。
2、城市电力消费增长迅速,而城市电网不能适应, 造成有电送不进、配不了的局面。
▪ 解决电力不足的问题的途径:
▪ ★一方面是靠增加对电力的投入,加快电
力建设的步伐,多装机组;
▪ ★另一方面是通过国家对电力政策的调整,
节约用电,移峰填谷,充分利用现有电力 资源。国家电力部门已制定了峰谷电价政 策,使低谷电价只相当于高峰电价的1/21/5,同时提出要推广空调蓄冷技术,将部 分高峰负荷移到低谷。
▪ 在电力供应紧张的情况下,峰谷电价政策
的实施及蓄冷技术自身的特点,为空调蓄 冷技术的应用提供了广阔的发展前景。
▪ 蓄冷空调
▪ 是在夜间供电谷段低电价时开制冷机
蓄冷,
▪ 然后在白天空调高负荷时可同时开机
供冷和释冷,
▪ 而供电峰段可以少开机或不开机,
▪ 这样不仅可以减少制冷机的装机容量,
并可大幅度降低电费。
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