蓄冷技术概述.ppt

第一章 蓄冷系统概论 发展蓄冷技术的社会背景 我国的电力供应紧张 1、电网负荷率低、系统峰谷差大，高峰供电不足。电网的峰谷差占高峰负荷的比例已高达25%~30%。用电结构变化，工业用电相对减少，城市生活、商业用电快速增长，造成电网高峰限电，低谷用不上去的问题。 目前在北京和淅江建设蓄能电站解决。 2、城市电力消费增长迅速，而城市电网不能适应，造成有电送不出、配不下的局面。尤其是在炎热的夏季，用电负荷骤增，许许多多在中城市都出现配电设备超载运行的情况。 空调蓄冷技术 在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用制冷机制冷，利用蓄冷介质的显热或潜热特性，用一定方式将冷量存储起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，把存储的冷量释放出来，以满足建筑物空调或生产工艺的需要。 蓄能空调：就是利用蓄能设备在空调系统不需要能量的时间内将能量储存起来，在空调系统需要的时间将这部分能量释放出来。 潜热蓄能：将物质发生相变时所吸收或释放的热能储存起来。待需要时再释放出来。 冰蓄冷：利用潜热蓄能的原理将冷量以冰的形式储存起来。每1千克冰变成水需要吸收80千卡的热量(334kJ/kg)。 显热蓄能：将物质发生温度变化时所吸收或释放的热能储存起来。待需要时再释放出来。 水蓄冷/热：就是利用显热蓄能将冷量/热量储存起来。每1千克水发生1℃的温度变化会向外界吸收/释放1千卡的热能。 蓄冷设备：用来储存水、冰或其它介质的设备，通常是一个空间或一个容器。蓄冷设备也可能是一个可以存放蓄冷介质的热交换器如结冰盘管等。 蓄冷系统：包括了蓄冷设备、制冷设备、连接管路及控制系统。 蓄冷空调系统：蓄冷系统与空调系统的总称。 1930年前后，美国在教学、剧院和乳品厂这类间歇使用、负荷集中的场所使用冰蓄冷供冷方式 20世纪70年代以来，世界范围的能源危机促使蓄冷技术迅速发展。美国、加拿大和欧洲一些国家重新将冰蓄冷技术引入建筑物的空调 日本冰蓄冷的实用化大约只有10余年，但已有30多家公司的40余种不同的系统存在 二、国内外蓄冷技术的历史、现状及发展方向 80年代末北京首都体育馆空调系统被改造为水蓄冷空调系统，深圳科技大厦引进国外技术采用冰球蓄冷装置的冰蓄冷技术 1995年4月我国成立了“全国蓄冷空调研究中心” 1996年5月组建“全国蓄冷空调节能技术工程中心” 北京西冷工程公司研制的有压罐式齿球蓄冷器已获国家专利 蓄冷技术发展方向 1、建立区域性蓄冷空调供冷站 2、建立与冰蓄冷相结合的低温送风空调系统 3、开发新型的蓄冷空调机组 4、开发新型的蓄冷技术 如直接接触式冰蓄冷；气体水合物蓄冷；过冷水蓄冷 5、开发新型蓄冷蓄热介质 6、发展和完善蓄冷技术理论和工程设计方法 7、建立客观公正的蓄冷空调系统经济分析和评估方法 三、蓄冷空调技术优点 宏观效益 转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差 减少新建电厂投资 减少环境污染，有利于生态平衡 充分利用有限的不可再生资源 三、蓄冷空调技术特点 微观（用户）效益 减少主机装机容量和功率可达30%~40% 相应减少冷却塔、水泵、输变电系统的装机容量和功率 设备满负荷运行比例增大，可充分提高设备利用率 减少一次电力投资费用，包括增容费、变压器、配电柜等 三、蓄冷空调技术特点 微观（用户）效益 利用分时电价，可节省大量的运行费用 可作为应急冷源，停电时可利用自备电力启动水泵融冰供冷，提高空调系统运行可靠性。 制冷设备大多处于满负荷的运行状况，减少开停机次数，延长设备寿命。 三、蓄冷空调技术特点 缺点： 空调蓄冷系统的一次性投资比常规空调系统要高。如果计入供电增容费及用电集资费等，有可能投资相当或增加不多。 1、 商场、宾馆、饭店、办公楼等冷负荷高峰和用电高峰基本相同，持续时间长的场合。（日本现在已开发出带蓄冷的小型空调机组，用在一些民用和商用建筑上。） 2、 体育馆、食品加工、啤酒工业、奶制品工业等用冷量大，绝大多数空调负荷在白天的行业。 3、适合于改扩建空调工程。现有空调系统能力已不能满足负荷需要，需要扩大供冷量的场所，这时可以不增加主机，改造成冰蓄冷系统 4、作为应急冷源，如医院、计算机房、军事设施、电话机房和易燃易爆物品仓库等。 （一）水蓄冷 利用水的显热进行冷量储存。具体来讲，就是利用4－7℃的低温水进行蓄冷。 优点是：投资省，技术要求低，维护费用少，可以使用常规空调制冷机组，而且冬季可以用于蓄热，适宜于既可蓄冷又可蓄热的空调热泵机组。 （一）水蓄冷 缺点:只能利用 8℃温差，故系统有占地面积大、冷损耗大、防冻保温麻烦等。 适用:现有常规制冷系统的扩容或改造，可以在不增加机组容量的情况下提高供冷能力。