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蓄冰技术
浏览次数:7703 日期:2013-01-05 10:31:41 【返回目录】 【PDF下载】


一、为何要储能

一直以来,人们都在寻找一种能有效地储存所需冷能与热能的方法,因为如无法储存热能,制冷机就得按可能出现的最大冷负荷来选定,尽管这一最大冷负荷在一年中只有几天活几小时。

日平均法热能储存,可以使我们使用更小容量的制冷机组。在负荷小的时段储存能量,在负荷大于制冷机组能力时释放能量。

热能储存可以有效地与电网调节结合起来,在电力低谷时(通常是夜间),储存能量,在电力高峰时,释放能量,从而少开或不开制冷机组,达到电力移峰填谷,平衡电网运行的作用。

电力需求侧的有效调节对国家、电力公司意义重大,有利于国家能源的合理利用。对用户而言,当电力公司制定优惠的峰谷电价政策时,可以节省运行费用。

热能储存也为过程工业和应急制冷提供了很好地保证。

二、冰蓄冷的原理及优势

空调冰蓄冷技术,即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期,采用电动制冷机制冷,使蓄冷介质结成冰,利用蓄冷介质的显热及潜热特性,将冷量储存起来。在电力负荷较高的白天,也就是用电高峰期,使蓄冷介质融冰,把储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调或生产工艺的需要。冰蓄冷有以下主要特点:

电力移峰填谷 均衡电力负荷,加强电网负荷侧(Demand Side Management)的管理。由于转移了制冷机组用电时间,起到转移电力高峰期用电负荷的作用。制冷机组在夜间电力低谷时段运行,储存冷量,白天用电高峰时段,用储存的冷量来供应全部或部分空调负荷,少开或不开制冷机。对城市电网具有明显的移峰填谷的作用,社会效益显著。

享受峰谷电价 由于电力部门实行峰、谷分时电价政策,所以冰蓄冷中央空调合理利用谷段低价电力,与常规中央空调系统相比,运行费用大大降低,经济效益显著。且分时电价差值愈大,得益愈多。

降低电力设施投资 由于冰蓄冷空调系统具有储存冷量的能力,故制冷机组无需按照峰值负荷进行选型,制冷主机容量和装设功率大大小于常规空调系统。一般可减少30%~50%。电力高压侧和低压侧设施容量减少,降低电力建设费用。

充分使用设备 冰蓄冷空调系统制冷设备满负荷运行的比例增大,从而提高了制冷设备COP值和制冷机组的经常运行效率,制冷机组工作状态稳定,提高了设备利用率并延长机组的使用寿命。

投资比较: 冰蓄冷空调系统的一次性投资比常规空调系统略高(仅机房部分,末端设备与常规空调系统相同)。但如果计入配电设施的建设费等,有可能投资相当或增加不多,甚至可能投资降低。

效率比较: 夜间冷水机组制冰工况运行时,由于气温下降带来的得益可以补偿由蒸发温度下降所带来的效率的损失。

三、应用领域

热能储存的应用领域是非常广泛的。

当冷量是由电力驱动的热力机械(制冷机)产生,且冷负荷与电力负荷接近同步时,采用潜热储能技术可有效地削峰填谷,平衡电网,节约运行费用。

当工业制冷和空调系统不允许使用更大温差时,显热储能需要巨大的体积,此时需要潜热储能。

当需要减少装机容量和配电容量时,需要潜热储能。

以下是潜热储能的一些典型的应用场所:

序号

空气调节

过程冷却

应急冷源

1

办公楼

奶制品工业

计算机室

2

医院

屠宰厂

洁净室

3

银行

冷藏

正在上映的剧院

4

会议中心

制药工业

电话交换中心

5

博物馆

制瓶厂

冷藏

6

录音室

酿造业

电视演播室

7

剧院

溜冰场

弹药储存

8

百货大楼

肉加工业

 

9

超市

 

 

10

机场

 

 

11

电影院

 

 

12

体育馆

 

 

四、工程案例

1、石药集团维生药业有限公司

石药集团维生药业(石家庄)有限公司盐水冰蓄冷,冰球64立方,工艺指标-10,蓄冷量3400KWH,已经竣工投入运行。

2、河北维尔康制药有限公司

河北维尔康制药有限公司盐水冰蓄冷,冰球IAN15132立方,工艺指标-15,蓄冷量7000KWH

3河北华日药业有限公司

河北华日药业有限公司低温乙二醇冰蓄冷,冰球IAN1030立方,工艺指标-10,蓄冷量1700KWH

4、华北制药集团

华北制药集团为国内外最大的链霉素(抗结核杆菌)生产基地,占世界总产量的60%以上。华北制药采用法凯涞玛两台AW540水源热泵机组,常年提供工艺冷水,来冷却药品,而冬天该机组又可额外提供空调热水,达到供暖的目的。

 

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