裝置優缺點總結

2021-03-04 02:32:27 字數 3739 閱讀 8319

簡介:蓄冷空調系統特別是冰蓄冷式空調系統在蓄冷過程中,一般會造成製冷機組的蒸發溫度的降低。理論上說蒸發溫度每降低 l℃,製冷機組的平均耗電率增加 3%。

因此在配置系統,選擇蓄冷裝置時應盡可能地提高製冷機組的蒸發溫度。

關鍵字:蓄冷裝置

1、製冷系統的蒸發溫度

蓄冷空調系統特別是冰蓄冷式空調系統在蓄冷過程中,一般會造成製冷機組的蒸發溫度的降低。理論上說蒸發溫度每降低 l℃,製冷機組的平均耗電率增加 3%。因此在配置系統,選擇蓄冷裝置時應盡可能地提高製冷機組的蒸發溫度。

對於冰蓄冷系統,影響製冷機組的蒸發溫度的主要因素是結冰厚度,製冰厚度越薄,蓄冷時所需製冷機組的蒸發溫度較高,耗電量較少;但是製冰厚度太薄,則蓄冰裝置盤管換熱面積增加,槽體體積加大,因此一般應考慮經濟厚度來控制製冷系統的蒸發溫度。

2、名義蓄冷量與淨可利用蓄冷量

名義蓄冷量是指由蓄冷裝置生產廠商所定義的蓄冷裝置的理論蓄冷量(一般比淨可用蓄冷量大)。

淨可利用蓄冷量是指在一給定的蓄冷和釋冷迴圈過程中,蓄冷裝置在等於或小於可用供冷溫度時所能提供的最大實際蓄冷量。

淨可利用蓄冷量佔名義蓄冷量的百分比例值是衡量蓄冷裝置的乙個重要指標,此比例值越大,則蓄冷裝置的使用率越高,當然此數值受蓄冷系統很多因素的影響,如蓄冷系統的配置,裝置的進出口溫度等。對於冰蓄冷系統此數值可近似為融冰率.

例如水蓄冷式系統,其淨可利用蓄冷量佔名義蓄冷量的百分比例值的大小,即蓄存效率,主要取決於槽體分布管的設計、操作流程、內部傳熱損失及楷體四周外表面的傳熱損失等。一般對於設計良好的系統,尤其糟體表面積與體積比值低的大型蓄冷水槽(如分層式),其蓄存損失不大,其淨可利用蓄冷量佔名義蓄冷量的百分比值主要取決於布水器的設計和系統的運轉方式。很多系統可以在最多高於平均蓄冷溫度比時將90%的冷水抽出利用,為了能達到這一目的,布水器的設計必須滿足釋冷和蓄冷過程中,特別是釋冷過程,調整整個槽體溫度的梯度的高度,以降低溫水與冷水的混合,減少可利用蓄冷量的損失。

通常將蓄冷水槽作成迷宮式、隔膜式、多槽式、分層式四種方法來避免死水空間及混水現象,提高蓄存效率。

3、製冰率與融冰率

目前製冰率(ipf)有兩種定義,一是指對於冰蓄冷式系統中,當完成乙個蓄冷迴圈時,蓄冰容器內水量中冰所佔的比例.另乙個是指蓄冰槽內製冰容積與蓄冰槽容積之比。

而融冰率是指在完成乙個融冰釋冷迴圈後,蓄冰容器內融化的冰佔總結冰量的百分比。

製冰率與融冰率這兩個概念是冰蓄冷式系統中評價蓄冰裝置的兩個非常重要數值。對於優態鹽式系統中也存在這兩個概念,只是蓄冷介質不同而已。通常對於同種蓄冷裝置在相同條件下,其製冰率和融冰率越高越好。

融冰率與系統的配置有關,對於串聯式製冷機組下游的系統,蓄冷裝置的融冰率較高;反之,則較低。而併聯系統的融冰率界於兩者之間。

4、蓄冷特性與釋冷特性

通常蓄冷系統的蓄冷溫度取決於蓄冷速率和這一時間蓄冷槽體的狀態特性,對於外融冰式系統是指內管壁的結冰量。對於蓄冷時間短的蓄冰系統,一般需要較高的蓄冷速率,即指較低的(平均)蓄冷溫度蓄冷;反之,蓄冷速率慢,蓄冷溫度較高。一般情況下蓄冷裝置生產廠商都可以提供各種蓄冷速率下最低蓄冷溫度值。

對於蓄冷裝置如容器式、優態鹽式,在蓄冷過程的初期會產生過冷現象,過冷現象僅發生在蓄冷裝置已完成釋冷,內無一點餘冰時,其結果是降低了蓄冷開始階段的換熱速率。過冷現象可以通過新增起成核作用的試劑來削減其過冷度值。據國外資料介紹,某種專利成核劑可限制過冷度在-3℃~-2℃之間。

對於蓄冰式系統,在釋冷迴圈過程中,若釋冷溫度保持不變,則釋冷量會逐漸減少;或當釋冷速率保持恆定時,釋冷溫度會逐漸上公升。這對於完全凍結式,容器式蓄冷裝置表現特別明顯,這是由於盤管外和冰球內的冰在大部分是隔著一層水進行熱交換融冰,同時換熱面積是在動態變化;而對於製冰滑落式,冷媒盤管式蓄冷裝置,溫水與冰直接接觸融冰,釋冷溫度相對保持穩定。

實際上,蓄冷裝置很少保持釋冷速率恆定不變,實際釋冷速率取決於空調負荷曲線圖,特別是最後幾個小時的空調負荷值最為重要,這決定了釋冷循最高釋冷溫度值。

因此,對於同種型別的蓄冷裝置,哪一種在實際釋冷速率條件下,保持恆定釋冷溫度的時間越長,哪一種裝置的效能越好。

由此可見,提高蓄冷裝置(蓄冷水式除外)效能的最主要的專案是換熱效果,即整個蓄冷和釋冷迴圈過程中的換熱效果。

製冷機組,蓄冷裝置與末端裝置三者之間的輸人輸出特性是相互影響的,確定製冷機組,蓄冷裝置和末端裝置的大小主要取決於最低蓄冷溫度,最高釋冷溫度與最高使用溫度(冷凍水)的大小.最低蓄冷溫度值越低則製冷系統的蒸發溫度也越低,不利於製冷機組的執行,機組的耗電率較高。最高釋冷溫度越高,蓄冷裝置容量越小,但使用溫度(冷凍水)越高,所需末端裝置的換熱效果越差;反之,最高釋冷溫度越低,蓄冷裝置容量越大,但使用溫度(冷凍水)越低,所需末端裝置的換熱效果越好。因此,應合理地選擇蓄冷裝置的蓄冷溫度和釋冷溫度,特別最低蓄冷溫度和最高釋冷溫度。

5、占用空間小,安裝靈活.

蓄冷裝置的占用空間是業主與設計者應重點考慮的專案,特別是高樓林立的都市地區,寸士即寸金,有時為增加停車位,而放棄採用蓄冷空調系統,因此蓄冷裝置的單位可利用蓄冷量所占用體積或面積是衡量蓄冷裝置的一項重要指標,應優先考慮占用空間少,布置位置靈活的蓄冷裝置。

國外很多蓄冷裝置生產廠如 calmac、 fafco、 bac等均有自己標準蓄冰裝置,以利於運輸、吊裝及安裝,在空間受限制時,可併排或上下重疊緊密設定,安裝位置不受限制,室內室外均可,根據不同情況,可以將蓄冰裝置安裝在屋頂,機房內,必要時也可埋地設定。如 fafco設有多種非標型蓄冰裝置,可適應不同高度的要求,如將蓄冰盤管設在建築物的筏基或混凝土槽內,還可現場組裝,增大了使用的靈活性.

通常槽體一般設計成矩形或圓柱形。對於製冰滑落式蓄冰槽體尺寸大小影響著蓄冷量,設計時應特別引起注意。

另外,蓄冷裝置所需的輔助裝置(如幫浦、換熱器等)占用空間也是應考慮的,整個蓄冷系統占用空間越少,越有利.

6、熱損失

在設計蓄冷槽體時應注意:槽體必須有足夠的強度克服水,冰水混合物或其它冷**的靜壓,槽體應作防腐防水處理,同時應防止水的蒸發。對於埋地式蓄冷槽,槽體還須承受泥土和地表水對槽體四周的壓力。

蓄冷槽體一般每天有l—5%的能量損失,其數值大小取決於槽體的面積、傳熱系數和槽體內外溫差。對於埋地式蓄冷槽設計時必須考慮其冷損失,通常換熱係數取0.58~1.9w/ m2.k。槽體材料可選用鋼結構、混凝土、玻璃鋼或塑料。

而對於設定於室外或屋頂上的蓄冷裝置,受太陽輻射熱的影響較大,應詳細計算其冷損失,建議蓄冷裝置外表面為白色或加反射覆蓋物,以減少太陽輻射熱的影響。

7、安全性,可靠性

蓄冷空調系統,主要應用於商用大樓,特別是都市人口稠密的地區,其系統首先應考慮安全性。

通常蓄冷裝置的維修量很小,如內融冰式、容器式、優態鹽式等.但對於冷媒盤管式系統,由於製冷劑在蓄冷裝置內直接蒸發,蒸發面積很大,製冷劑需求量也很多,蓄冷裝置的安全性與可靠性是十分重要的。而對於製冰滑落式,冰晶式蓄冷裝置的機構維修問題應予以重視。

對於冷媒盤管式蓄冷裝置應增設結冰厚度控制器來避免冰橋現象.

8、使用壽命

通常常規空調系統的使用壽命 15—25年,同樣對於蓄冷裝置的使用壽命也應加以限制,一般最少應有15年以上的使用壽命,以保證裝置的可靠性。

例如,對於優態鹽式系統,其使用壽命週期應在相變次數3000次以上仍保持系統原有的名義蓄冷量和淨可利用蓄冷量。

9、經濟性

蓄冷空調系統無論是採用部分蓄冷還是全部蓄冷,其初期投資通常均比常規空調系統高,這就要求設計者應正確掌握建築物空調負荷的時間變化特性,確定合理的蓄冷裝置及其系統配置,制定系統的運轉策略,準確地作出經濟分析,以便投資者可以在短時間裡以節省電費的形式收回多出的投資.一般情況下,在乙個已設計好的蓄冷系統中可以以單位可利用蓄冷量所需的費用來衡量蓄冷裝置。另外,蓄冷系統的配置也影響蓄冷裝置的大小。

例如製冰滑落式系統,其製冰裝置較貴,而蓄冰裝置的造價較低,因此為了降低初投資,採用大蓄冷量小製冷量的配比是合適的。對於每週一次的蓄冷迴圈的場所,特別適用於製冰滑落式系統。

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