冰蓄冷技术及其应用研讨.doc

研 究 生 课 程 论 文 (2008 -2009 学年) 课程论文题目：冰蓄冷技术及其应用 研究生：欧阳光 提交日期： 年 月 日 研究生签名： 学 号 学 院 课程编号 课程名称 学位类别 硕士 任课教师 制冷空调过程的节能新技术,经高诱导比的末端送风装置进入空调房间。它是相对于常规送风而言的，常规送风系统从空气处理器出来的空气温度为10～15℃,而低温送风空调方式的送风温度为3～11℃。 3.1.2 冰蓄冷与低温送风空调系统相结合的优势以及存在的问题 低温送风系统所需的冷水温度一般为2～3℃,正好可以与冰蓄冷系统联合应用,两者的结合既可以有效地转移了一部分尖峰用电时段的空调电负荷以相应减少了输配电设备的容量,从而可减少输配电设备的投资和增容费；且由于低温送风降低了送风温度,增大了送风温差，从而减少了一次风量,也就减少了一次风的空气处理设备,其初投资可降低（见表1）；再者，由于送风量减少,相应的空调设备和风道尺寸均减少，因而可以节省建筑物空间，降低建筑层高[5]（见表2）；同时, 它能降低房的相对湿度, 舒适性和室内空气品质也有所提高。因而增加了冰蓄冷低温送风空调系统的竞争力。 然而，采用低温送风也有一些问题：低温送风因低温而减小了送风量,会使空调区域空气流速过低及气流循环量较低,一定程度上影响到空调区域的舒适性；对低温送风系统的送风温度若不进行优化设计,会因其低于空调区域空气的露点温度,引起气流的“白雾”。在系统刚启动时,尤为明显,还会在送风口产生“结露”和滴水现象,影响室内环境。当然，从设计、安装和调试三个环节进行技术管理和质量控制就能解决以上问题。 表1 几种空调系统投资比较 空调系统 相对投资系数 非蓄冰常规送风系统 1.0 部分蓄冰与常规送风系统 1.18～1.26 部分蓄冰与低温送风系统 0.73～0.86 表2 低温送风与常规空调方式比较 项目 低温送风方式 常规空调方式 送风温差/℃ 10～20 8～10 送风温度/℃ 3～11 10～15 送风温度空调机组尺寸减少比例/% 20～30 0 风管尺寸减少比例/% 30 0 风管功率减少比例/% 30～50 0 3.1.3 工程实例 杨向红[8]等对北京市中国大唐电力集团公司生产调度指挥中心的空调系统进行设计。 （1）工程简介 中国大唐电力集团公司生产调度指挥中心位于北京市西城区金融街,总建筑面积4.83万m2,地上16层,地下5层,建筑总高度70m,标准层层高3.85 m。该建筑属于电力部门的办公类建筑，夏季需要24小时供冷。 该工程设计总冷负荷(包括新风负荷)为44952Kw, 设计时采用冰蓄冷、大温差供水的低温变风量系统加独立的新风系统。 蓄冰模式为分量蓄冰模式,设计工况的供冷运行方式为主机优先模式,部分负荷时按融冰优先模式运行。蓄冰装置采用5台钢制盘管成品蓄冰槽,总蓄冰量为13378 kWh,占设计日空调负荷总量的29.7%。主机采用2台双工况螺杆式冷水机组,制冷工质为R22,载冷剂采用质量分数为25%的乙二醇溶液。设计日冰蓄冷系统运行模式和冷负荷平衡情况为:100%冷负荷条件下,高峰供冷时段,融冰和主机同时供冷,满足高峰供冷的需要，超过75%的存冰量在电力高峰和尖峰两种时段内融化提供冷量。 该工程的另一特点是采用低温变风量系统，它是由变流量冷水系统(冷水泵为变频泵)和变风量空气输送系统(空气处理机组为低温变风量中央空气处理机组)低两大部分构成。与常规空调送风相比，它在提高空调室内的空气品质的同时，能有效节省系统初投资、减少空调机房占用面积、降低长期运行能耗和减少维护成本。 （2） 项目的经济性 与非蓄冰常规送风系统相比，该工程具有明显的经济性： 1)初投资减少约200万元; 2)每年运行电费节约近55万元; 3)系统电力配置容量降低350 kW,电力削峰容量近10%。 3.2 冰蓄冷与热泵组合式空调系统 冰蓄冷技术和热泵技术的独立使用都具有一定的局限性,但在冰蓄冷与地源热泵泵组合式空调系统中,冰蓄冷技术是一种“日储能”系统,可以转移大量的日间高峰电力到夜间低谷时段使用,充分利用电网的日夜电差价,解决夏季供冷问题和热泵难以蓄冷的矛盾,热泵技术解决了冬季清洁供暖问题和冰蓄冷装置无法供热的矛盾。 图4为冰蓄冷与地源热泵组合式空调系统原理图（在该系统中，地源热泵采用垂直埋管系统），将冰蓄冷技术与地源热泵二者结合，就能“取长补短”，对我国整个电网的结构性调整起到重要作用,可取代大量的燃煤锅炉,同时对我国的环境治理也将起到重要作用。目前，冰蓄冷与热泵组合式空调器越来越引起国内外学者的关注。王少为等[9]研制开发了蓄冷和热泵热水器复合空调器,蓄冰槽在低谷