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中央空調節能技術的未來--水蓄冷技術

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瀏覽:- 發布日期:2020-06-18 20:54:58【

中央空調系統是由一系列驅動流體流動的運動設備(如水泵、風機及壓縮機)、各種型式的熱交換器(如風機盤管、蒸發器、冷凝器及中間熱交換器等)及連接各種裝置的管道(如風管、水管及冷媒管)和閥件所組成。系統一般可分下列五個循環 :

(1)室內空氣循環;(2)冷水循環;(3)冷媒循環;(4)冷卻水循環;(5)室外空氣循環。

總體說來,構成中央空調系統的設備和機械主要是熱交換器和流體機械兩種。

中央空調節能系統設計

要實現中央空調系統節能,首先應設計合理。中央空調系統是為空調建筑服務的,因此,節能設計可以分為兩方面,一方面是減少空調建筑的熱負荷,另一方面是提高中央空調系統的效率。

空調建筑在夏季依靠制冷機將室內的熱負荷移到室外。顯然,減少了室內的熱負荷,制冷機的運行時間就減少,中央空調系統的能耗就減少。

室內的熱負荷來自兩方面,一是由室內外溫差而引起的熱量交換,另一方面是室內照明和設備產生的熱負荷。因此,可以采取遮陽、氣密、絕熱等措施,以減少室內的熱負荷達到節能。

空調節能的新動向

1、水蓄冷空調技術

水蓄冷空調技術就是利用夜間電網低谷時的電力來制冷或制熱,把冷量或熱能儲存起來,在白天電力高峰用電緊張時釋放冷量或熱能,滿足建筑物空調冷源或熱水需要。

(1)水蓄冷空調的起源與國際上的發展情況

水蓄冷空調大約出現在1930 年前后,最初用于影劇院、教堂、乳品加工廠等短時間使用降溫、負荷集中的場所。這種水蓄冷技術可以用小制冷機帶動大冷負荷,可以降低制冷系統的初投資。后來,制冷機成本明顯降低,該項技術的應用陷入了停滯期。 1973年的能源危機,再次引起人們對空調蓄冷的關注。20世紀80年代,冰蓄冷空調技術在能源緊缺的發達國家迅速推廣。在大型商場、辦公樓、商住樓、賓館飯店、娛樂場所、醫院等場所應用效果顯著。從世界范圍看,世界發達國家都已經或正在使用水蓄冷空調。目前該項技術在世界上屬于成熟的技術,世界各國廣泛于應用各個領域。目前,最新的水蓄冷空調是低溫、大溫差供冷送風技術,少數工程已做到比常規空調系統投資更少。

(2)水蓄冷空調技術在我國國內的發展情況

隨著社會發展和生活水平的提高,我國各地空調用電大幅度增長。而且許多企業由于晚班生產工效低,需另付晚班費等原因,漸漸恢復到白天生產,導致低谷用電負荷反而逐年相對下降。因此,城市用電峰谷差日趨拉大,城市尖峰用電時段電力緊張,迫使電力部門拉閘限電。而低谷用電時段電力過剩。根據美國、日本及臺灣省的經驗,解決上述矛盾的一個有效途徑是發展蓄能空調,將尖峰負荷轉移到低谷時段。

與常規空調系統比較,水蓄冷空調一方面對電網削峰填谷,優化資源配置,減少電力電站投資,保護生態環境有良好的社會效益。另一方面,對采用水蓄冷空調的業主而言,還可以得到以下的實惠:減免電力增容費用,減少制冷主機的裝機容量,減少相應的配電設備投資,節省大量的運行費用,停電時還可以作為應急冷源繼續供冷。

(3)水蓄冷空調技術的基本原理

水蓄冷中央空調簡單地講就是在常規中央空調增加了一套蓄冷裝置,如:蓄冰槽、蓄冰桶等。水蓄冷空調主要利用分時電價政策,在夜間用電低谷期,采用電制冷機制 冷,將制得冷量以冰(或其它介質)的形式儲存起來。在白天空調負荷高峰期,將冷量釋放,便可達到少開中央空調主機甚至不開主機的目標。

(5)采用水蓄冷空調技術對用戶的效益

減少制冷主機的裝機容量和功率,可減少30%-50%。

減少電力增容費和供配電設施費。減少相應的電力設備投資,如:變壓器、配電柜等。例如,罐頭廠.

減少冷卻塔的裝機容量和功率。

設備滿負荷運行比例增大,充分提高設備利用率和效率。

系統冷量調節靈活,過渡季節不開或少開制冷主機,節能效果明顯。

利用低谷廉價電力,節省大量的運行費用,可節省40%-50%。

易于實現大溫差和低溫送風,節省輸送系統的投資和能耗。

相對溫度更低,空調品質提高,能有效防止中央空調綜合癥。

具有應急功能,停電時可利用自備電力啟動水泵溶冰供冷,空調系統的可靠性提高。

(6)水蓄冷空調技術的社會效益

商業用電一般集中在9:00-23:00。若按尖峰用電負荷建設發電設備與供電電網,那么在低谷時段,相當一部分發電設備與輸電設備不能充分發揮作用,折算到每kWh的平均供電成本也要上升。如果按平均用電負荷建設發電廠輸配電網,那么在尖峰時段,用電負荷就會超過供電能力,必須采取拉閘停電,強制削減用電負荷。而采用了水蓄冷空調之后,尖峰時段制冷機不制冷或少制冷,即可均衡用電負荷,保證供電。

如果單純為了滿足尖峰用電負荷需要,就必須興建更多的新電廠。在空調的社會普及率相當高后,如果采用蓄冷空調技術,就可有效地把空調用電的約40%左右的 負荷轉移到低谷時段,就可不建或緩建新電廠。從而提高了現有發電設備與輸配電網的利用率與效率,改善電力建設的投資效益。

總結:中央空調系統是由一系列驅動流體流動的運動設備,水蓄冷中央空調簡單地講就是在常規中央空調增加了一套蓄冷裝置。


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