蓄冷技術(shù)

1、蓄冷技術(shù)蓄冷技術(shù)隨著生活水平的日益提高，空氣調(diào)節(jié)作為控制建筑室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的重要技術(shù)手段得到廣泛的應(yīng)用。但因?yàn)楹碾娏看螅一咎幱谟秒娯?fù)荷峰值期，這就為蓄冷技術(shù)的應(yīng)用提供了一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。一、蓄冷技術(shù)的定義蓄冷技術(shù)是一門關(guān)于低于環(huán)境溫度熱量的儲(chǔ)存和應(yīng)用技術(shù)，是制冷技術(shù)的補(bǔ)充和調(diào)節(jié)。低于環(huán)境溫度的熱量通常稱作冷量。人們的生活和生產(chǎn)活動(dòng)在許多時(shí)候要用到冷量，但是，有些場(chǎng)合缺乏制冷設(shè)備，有些時(shí)段不能使用制冷設(shè)備就需要借助蓄冷技術(shù)解決用冷需要

2、。簡(jiǎn)言之，即冷量的貯存。二、蓄冷的方法有顯熱蓄冷和相變潛熱蓄冷兩大類。如在蓄冷空調(diào)中的水蓄冷空調(diào)是顯熱蓄冷，冰蓄冷空調(diào)和優(yōu)態(tài)鹽水合物(PCM)是相變潛熱蓄冷。三、冰蓄冷系統(tǒng)技術(shù)冰蓄冷是指用水作為蓄冷介質(zhì)，利用其相變潛熱來(lái)貯存冷量。冰蓄冷系統(tǒng)技術(shù)類型主要有冰盤管式、完全凍結(jié)式、冰球式、滑落式、優(yōu)態(tài)鹽式、冰晶式。1.冰盤管式蓄冷系統(tǒng)冰盤管式蓄冷系統(tǒng)也稱直接蒸發(fā)式蓄冷系統(tǒng)，其制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器直接放入蓄冷槽內(nèi)，冰結(jié)在蒸發(fā)器盤管上。融冰過(guò)程中，冰

3、由外向內(nèi)融化，溫度較高的冷凍水回水與冰直接接觸，可以在較短的時(shí)間內(nèi)制出大量的低溫冷凍水，出水溫度與要求的融冰時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。這種系統(tǒng)特別適合于短時(shí)間內(nèi)要求冷量大、溫度低的場(chǎng)所，如一些工業(yè)加工過(guò)程及低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)使用。2.完全凍結(jié)式蓄冷系統(tǒng)該系統(tǒng)是將冷水機(jī)組制出的低溫乙二醇水溶液（二次冷媒）送入蓄冰槽（桶）中的塑料管或金屬管內(nèi)，使管外的水結(jié)成冰。蓄冰槽可以將90%以上的水凍結(jié)成冰，融冰時(shí)從空調(diào)負(fù)荷端流回的溫度較高的乙二醇水溶液進(jìn)入蓄冰槽，

4、流過(guò)塑料或金屬盤管內(nèi)，將管外的冰融化，乙二醇水溶液的溫度下降，再被抽回到空調(diào)負(fù)荷端使用。這種蓄冰槽是內(nèi)融冰式，盤管外可以均勻凍結(jié)和融冰，無(wú)凍壞的危險(xiǎn)。這種方式的制冰率最高，可達(dá)IPF=90%以上（指槽中水90%以上凍結(jié)成冰）。生產(chǎn)這種蓄冰設(shè)備的廠家較多。3.冰球式蓄冷系統(tǒng)此種類型目前有多種形式，即冰球，冰板和蕊心褶囊冰球。冰球又分為園形冰球，表面有多處凹渦冰球和齒形冰球。冰球式以法國(guó)CRISTOPIA為代表，蓄冰球外殼有高密度聚合烯烴材

5、料制成，內(nèi)注以具高凝固融化潛熱的蓄能溶液。其相變溫度為0C，分為直徑77mm（S型）和95mm（C型）兩種。以外徑95mm冰球?yàn)槔?，其換熱表面積為28.2ft2RTH(0.75m2KWH），每立方米空間可堆放1300個(gè)冰球；外徑77mm冰球每立方米空間可堆放2550個(gè)冰球。冰球結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)下左圖。儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)而增厚，從而減少實(shí)際可用蓄冷水的體積，減少可用蓄冷量，明確而穩(wěn)定的斜溫層能防止蓄冷罐下部冷水與上部熱水的混合，蓄冷罐儲(chǔ)存期內(nèi)斜溫層變

6、化是衡量蓄冷罐蓄冷效果的主要考察指標(biāo)。一般希望斜溫層厚度在0.31.0m之間。為了防止水的流入和流出對(duì)儲(chǔ)存冷水的影響，在自然分層水蓄冷罐中采用的散流器應(yīng)使水流以較小的流速均勻地流入蓄冷罐，以減少對(duì)蓄冷罐水的擾動(dòng)和對(duì)斜溫層的破壞。因此，分配水流的散流器也是影響斜溫層厚度變化的重要因素。圖412.水蓄冷技術(shù)的特點(diǎn)（1）可以使用常規(guī)的冷水機(jī)組，也可以使用吸收式制冷機(jī)組，并使其在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行（2）適用于常規(guī)供冷系統(tǒng)的擴(kuò)容和改造，可以通過(guò)不增加

7、制冷機(jī)組容量而達(dá)到增加供冷容量的目的。（3）可以利用消防水池、原有的蓄水設(shè)施或建筑物地下室等作為蓄冷容器來(lái)降低初投資。（4）可以實(shí)現(xiàn)蓄熱和蓄冷的雙重用途。（5）技術(shù)要求低，維修方便，無(wú)需特殊的技術(shù)培訓(xùn)。（6）水蓄冷系統(tǒng)是一種較為經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)存大量冷量的方式。五、蓄冷技術(shù)的發(fā)展蓄冷技術(shù)是一種投資少、見(jiàn)效快的調(diào)荷措施目前已成為許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家所積極推廣的一項(xiàng)促進(jìn)能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的實(shí)用系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)。1.水蓄冷技術(shù)的發(fā)展水蓄冷系統(tǒng)更適宜用于

8、緯度適中的采用熱泵系統(tǒng)的地區(qū)，可設(shè)計(jì)成作為冬季蓄熱、夏季蓄冷的用途這種情況可提高水槽的利用率，它的經(jīng)濟(jì)性更好。我國(guó)曾經(jīng)在一些體育館建筑采用水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，由于受常規(guī)空調(diào)進(jìn)水溫度為7℃出水溫度為12℃束縛載冷體工作溫升僅5℃致使貯冷水池體積龐大其占地面積、造價(jià)和蓄冷過(guò)程中的冷損失都相應(yīng)增大，難以普及。最近幾年我國(guó)某些單位和個(gè)人，對(duì)水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)作了大量探索和研究，通過(guò)一些工程，拓展載冷體工作溫差達(dá)8~10℃甚至更大使蓄冷密度由原來(lái)的500