冰蓄冷制冷工况(冰蓄冷制冷剂)

<h2>1. 冰蓄冷制冷剂</h2><p >冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间，将冷媒(通常为乙二醇的水溶液)制成冰将冷量储存起来，白天用电高峰期融冰，将冰的相变潜热用于供冷的成套技术。这种蓄能措施能够有效地利用峰谷电价差，在满足终端供冷(热)需要的前提下降低运行成本，同时对电网的供需平衡起一定的调节作用。</p><p>公共建筑耗能远高于民用建筑，由于工作时间的限制，电能消耗主要集中在白天，导致用电高峰期电力紧张，但是夜晚低谷期电力不能得到充分利用。为了转移电力需求，平衡电力供应，国家采用分时计价的政策来推动离峰电力的积极性。冰蓄冷空调利用夜间低谷电力制冰储能以减少用电高峰期空调用电负荷和系统装机容量。从建筑层面上，冰蓄冷技术不一定能降低电耗，但是可以利用峰谷电价差值节约用电成本。而从国家整体层面上，冰蓄冷系统能够对供电系统进行“移峰填谷”，解决夜晚低谷期电力浪费问题。</p><h2>2. 冰蓄冷空调系统工作原理</h2><p>即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用制冷机制冷，利用蓄冷介质的显热或潜热特性，用一定方式将冷量存储起来。</p><p>在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，把存储的冷量释放出来，以满足建筑物空调或生产工艺的需要</p><h2>3. 冰蓄冷系统</h2><p>1、制冷量不同 螺杆机：单个螺杆式压缩机的制冷较离心机要小，一般从30RT到500RT，所以现在大制冷的螺杆式制冷机都采用多机头方式，由微电脑统一控制、 调节，并且每台压缩机都有一个单独制冷系统。</p><p> 离心机：单个离心式压缩机的制冷量较大，可以从150到3000RT，所以一般离心式制冷机都只设计一个离心式压缩机就可以满足冷量的需要。</p><p> 2、两种压缩机转动和传动部分结构特点不同 离心机：电动机通过一对增速齿轮进而带动叶轮作高速旋转。</p><p> 螺杆机：电动机直接连同主转子与副转子相互啮合作低速旋转。</p><p> 比 较： 由以上可以看出，螺杆式压缩机结构更为简单，而且离心机叶轮旋转速较螺杆式转子要高出许多，同时高压气体对叶片、叶轮都有较大冲击压力，故其故障率较螺杆机明显要高。</p><p> 同时，离心式压缩机因压缩机结构复杂，在维护维修时非常麻烦，而螺杆式机组结构简单，维护维修非常方便。 3、两种机型的容量调节范围不同 离心机：一般来说离心机组的能量调节范围为40～100%,在低于40%负荷运 行时，离心机组比较容易发生“喘振”现象，“喘振”严重时，可以使机组的整个核心部件—叶轮被损坏，使离心压缩机报废。</p><p> 目前很多离心机组厂家通过“补气”手段是机组“喘振”临界点达到“20%”或“10%”，而“补气”是需要消耗大量能量的，使机组在50%以下效率相对较低。</p><p> 螺杆机：螺杆机是利用油压推动滑阀开关控制容量，部分负载时，绝无不平衡冲击现象。</p><p>对于多机头的螺杆机组来说，其能量调节范围一般在7.5～100%之间，而且可以连续能量调节。</p><p> 特别是民用场所和商用场所，比如宾馆、商场、会议中心等，其空调负荷随着季节变化和人流变化而 变化较大，要求制冷机组有较宽的能量调节范围。 4、两种机型的维护方式及费用不同 离心机：一般来说离心机采用的是单压缩机的形式，进行维护、维修时，整台机器需要关闭，停止制冷运行。</p><p>结构复杂，零部件易损件多，维护费用也较高。</p><p> 螺杆机：螺杆机为多压缩机形式，且具有独立制冷系统，这样在维护、维修状态下，螺杆机只需单个压缩机关闭，其它照常工作，可满足大楼负荷需要。</p><p>机组结构简单，零部件易损件少，维护费用也较低。</p><p> 5、两种机型对电网的冲击不同 两种机型耗电量较大，但由于相同制冷量下，螺杆机采用多台压缩机形式，可逐台逐级启动，所需起动电流较离心机要小得多，减小了对电网的冲击。 6、两种机型产生的噪音不同 螺杆式：螺杆机是靠阴、阳转子的啮合旋转完成吸、排气，其转速较低，一般为2950转/分钟，其噪音值一般在75dB(A)左右，而且不尖锐，而离心机组一般在80 dB(A) 以上。</p><p> 离心式：离心机转速高，一般9000~40000转/分钟，且利用叶片、叶轮吸、 排气，所以其噪音值较螺杆机要高一点，并且尖锐些。</p><h2>4. 冰蓄冷制冷剂上游的串联</h2><p>数据中心蓄冷罐设计架构有多种方式，常见的是一级泵串联设计、一级泵并联设计和二级泵共管设计。</p><p>一级泵串联设计</p><p>在一级泵系统里，把蓄冷罐和主机串联在同一回路中工作。当主机正常供冷时，主机通过调节阀1、2和蓄冷罐向末端供冷，水泵电源由UPS提供。一级泵串联有三种工作模式，分别是保冷、充冷和放冷模式。</p><p>（1） 保冷模式：也就是正常运行状态，水泵和冷机处于正常运行，电动阀1打开，电动阀2关闭，冷机的产生的冷量通过电控阀1送到末端设备，回水通过水泵回到冷机，完成一个循环；蓄冷罐处于保冷状态。</p><p>（2） 充冷模式：如果检测到蓄冷罐温度上升，就关小电动阀1开度，部分打开电动阀2，使得部分冷水流经蓄冷罐进行充冷；</p><p>（3） 放冷模式：断电后，冷机停止工作，UPS继续为冷冻泵提供电源，这是关闭电动阀1，,全开电动阀2，蓄冷罐直接向末端释放冷量。</p><p>（4） 当市电恢复后，冷机重启完成后，关小电控阀2，开大电控阀门1的开度，控制流量，冷水机组向末端设备供冷的同时向蓄冷罐进行蓄冷。</p><p>蓄冷罐一级泵串联</p><p>一级泵并联设计</p><p> 一级泵并联，蓄冷罐配置独立的放冷泵，当需要不同的供冷模式时，启动相应的循环泵来完成。其中放冷泵电源由UPS提供。一级泵并联也有三种工作模式，分别是保冷、充冷和放冷模式。</p><p>（1）充冷模式：主机供冷和蓄冷罐蓄冷期间，冷冻泵运行，蓄冷罐和系统并联运行，打开充冷阀，主机边向末端供冷，同时对蓄冷罐充冷；</p><p>（2）保冷模式：蓄冷完毕后，关闭充冷阀，主机只向末端供冷，根据蓄冷罐温度情况，适时打开充冷阀，向蓄冷罐补冷。</p><p>（3）放冷模式：断电后，冷机和冷冻泵停止工作，启动放冷泵，关闭充冷阀，UPS为充冷阀和放冷泵供电，蓄冷罐向末端供冷。</p><p>（4）当市电恢复后，冷机重启完成后，关闭放冷泵，开启充冷阀，使冷水机组向末端设备供冷的同时向蓄冷罐进行蓄冷。</p><p>蓄冷罐一级泵并联</p><p>二级泵共管设计</p><p>系统采用二级泵设计，其中二次泵的电源需要采用UPS供应；根据一二次泵流量的不同，可以分为多种工作模式。</p><p>（1） 保冷模式，当一级泵流量等于二级泵流量时，一次泵输送来的水流刚好被二次泵送走，水不流经蓄冷罐，冷机直接对负载供冷；</p><p>（2） 完全放冷模式，当停电或者冷机发生故障时，一次泵停止工作，流量为零，二次泵循环的水流完全流经蓄冷罐，蓄冷罐处于放冷模式，负载完全由蓄冷罐承担；</p><p>（3） </p><h2>5. 冰蓄冷制冷原理</h2><p>冰蓄冷主要是利用夜间的谷价电运行制冷机组将冷能储存于蓄冷装置中供白天冷能利用设备。冰蓄冷将白天的电力峰负荷转移到晚上，而冷能供给主要集中在白天，冷能利用在中高温范围内。</p><p>LNG蓄冷主要利用LNG气化时富裕的冷量贮存起来，根据需气化的LNG气体的量，供冷主要集中在晚上，白天将充裕的冷量储存起来。由于LNG温度在-162℃左右，且单位冷量值极大，可运用到深冷领域。相变物质的选择是LNG蓄冷装置研究的关键，要充分考虑相变物质的熔点、沸点及安全性问题。</p>