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水蓄冷技术和应用

发布时间:2021-08-13 15:40浏览次数:

水蓄冷技术是利用传统的电冷水机在夜间用谷电准备冷水,然后将冷水储存在水箱(水箱)中,并在隔天使用储存的冷水为用户提供冷却。白天用电高峰。蓄水技术可以削峰填谷,平衡电网负荷。
蓄水利用水的显热来实现蓄冷/蓄热。
蓄水用冷水机产生4-7的水储存在储水箱中,冷却时间可直接使用游泳池的冷水末端冷却,末端盘管换热释放低温容量,然后储存返回罐中。
为了储水,使用加热装置产生热水。热水的温度由系统的具体条件决定。蓄热温度一般为6095,其余同水。冷库。
实施蓄水的基本条件:
蓄水和蓄冰的比较:
蓄冷量取决于蓄冷罐的容积和温差。
典型水冷蓄冷系统的低温储存温度为4~7,常压下水的密度在4时最高。
布水器的设计是保证冷却水储存系统高效运行的关键。
扩散器/分配器类型:
储水类型:
1.迷宫类型:
通常用于使用建筑物筏基狭窄空间的冷库项目。
土木结构过于复杂,应用很少。
2. 单槽、多槽型
通常在能量存储设备的高度受限时使用。
单罐空储罐的控制复杂可靠,需要钢混凝土或钢隔板。
多罐串联储罐需要多套双钢混凝土或钢挡板。
3.自然层次型
其主要特点是利用不同温度、不同密度的水形成自然重力层,使冷水和热混合形成的斜层成为冷热水区之间的分隔层。
储罐内应安装高效布水器(又称流量稳定器),以调节冷藏罐内的流量,确保斜纹布稳定且尽可能薄。
储水方式:
隔膜法:与自然层流蓄水法类似,在储水罐内部安装可移动的柔性隔膜或可移动的刚性隔膜,实现冷热水分离,通常隔膜或隔膜水平布置。这种水箱虽然不需要扩压器,但隔膜或隔板的初期投资和运行维护成本与扩压器相比并不具有优势。
一般情况下,自然蓄水法不存在容易出现水死区和冷却能力下降的迷宫法,也不存在隔断法机械运动机制的隐患。一种有效、经济的蓄水方式,如果设计合理,冷藏效率可达85%-95%。
自然层流蓄水技术的关键是扩散器/分配器,可将水平稳地引入水箱,并依靠密度差异而不是惯性力沿水箱底部或顶部产生水平分布的重力流。为了形成最小的能够混合冷热水的温跃层,并使其厚度尽可能薄,流经扩散器的进出水流量应合理,以免造成干扰。和温跃层的破坏。
自然分层的最佳储罐类型是平底直立圆柱体。与立方体或矩形储水罐相比,圆柱体具有同等容量冷藏罐的最小面积容积比,热损失小,单位冷空气基础设施投资低。
冷库设计要素:
冷库容积V的计算公式为:
V=3600Q/tCpFOMav
除了冷水密度(1000kg/m3)和Cp冷水比热容(4.18kJ/kg)的固定值外,其余都是直接影响冷藏箱最终容积的变量如下。 Q 蓄冷量(RT)、冷回水温度与蓄冷进水温度的释放温差t、FOM蓄冷罐保温效率、蓄冷罐容积效率av。
使用板式换热器:
由前面的计算公式可以计算出,当制冷罐不变时,制冷量与冷冻回水温度和冷冻进水温度的温差成正比。热交换器需要一定程度的主要和次要保证。温差用于热交换。假设换热器需要1C的温差,冷藏罐通常只有6-7的温差。 ,冷库容量减少约14%。
虽然使用板式换热器的初衷其实是为了保证水质,但是对于开放式冷藏罐的水质问题,还有其他方法可以解决,所以不建议冷库配置板式换热器。水质问题系统;
使用地下游泳池式冷箱时必须使用板式换热器的情况,或者北方使用自然冷源的机房已经使用板式换热器的情况,就不用讨论了。
开放式冷藏罐的水质保证措施:
敞开式冷冻水箱与大气接触,但只通过通风孔,与箱外空气接触面很小,冷却水含氧量变化不大。水箱的水量与原空调系统的水量成正比,要大很多,如果初期水质合格,以后更容易保持水质。
如果您担心保持开放式冷藏罐中的水质,您还可以使用氮气密封系统,该系统广泛用于石化行业,将罐内的物质与大气中的氧气隔离,常用于压力保持罐。
水冷储罐串联形式:
冷水箱串联通常用于空调系统的灾备备份,冷水箱的冷水源源不断地流出,始终保证冷库的后备供应。它通常采用承压密闭罐的形式。
水冷储罐并联形式:
并联时,制冷罐作为冷水机的末端负荷(制冷模式)和末端负荷的冷却源(制冷模式),可根据不同情况进行切换。
案例研究:蓄水技术在机场项目中的应用
上海夏季电网工商业销售35kV电价。
虹桥综合交通枢纽:
两个能源中心:一个服务虹桥机场T2航站楼、酒店和走廊,一个服务东方交通广场。
虹桥机场能源中心设计了两个直径33 m、水位26.2 m(总高度31.016 m)、公称容积22000 m3的冷却储罐。罐区面积约3300平方米。
蓄水系统方案:
浦东国际机场二期:
传统电制冷系统与储水系统年用电量及电费对比:
三种冷却方式的综合技术数据汇总:
注:热水锅炉和蒸汽锅炉的电力设施相对较小,均包含在三个计划中。其他辅助用电,如照明,也包括在三个计划中。
能源中心冷库运行分析:
2010年7月7日能源中心冷藏室能耗
冷库运行分析:
蓄水系统的运行方式:
概括:
冷冻水储存系统结合成熟的自动控制技术,为城市供电“抖峰填谷”,解决供需矛盾。
机场/交通枢纽建筑空调负荷大,负荷波动大,空调耗电量大,需要降低高峰负荷用电量。合适的。冷库,尤其是蓄水技术的应用。
多层建筑尽量采用蓄冷水箱(水箱)直接冷却,以减少热交换损失。对于高层建筑,考虑安装板式换热器。
自然分层方法成熟可靠,但必须控制好斜纹石。
从发展趋势来看,蓄水冷库+天然气冷热电技术作为机场/交通枢纽建筑的冷热源应该是更好的选择。