連載二 | 源牌冰蓄冷技術(shù)設(shè)計與應用
2022-10-21
冰蓄冷系統(tǒng)應用
冰蓄冷系統(tǒng)的應用領(lǐng)域
冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展至今技術(shù)成熟，是“平衡用電負荷”的有效方法。可靈活運用到各個領(lǐng)域：
▲ 商業(yè)、民用建筑空調(diào)工程：作為調(diào)峰冷源，有效減少主機配置容量，利用冰蓄冷的“移峰填谷”效應實現(xiàn)供冷期運行費用的節(jié)省。
▲ 大型區(qū)域供冷工程：作為調(diào)峰冷源，節(jié)省運行費用；提供低溫冷凍水滿足遠端供冷需求；與大溫差輸配、低溫送風系統(tǒng)相結(jié)合，進一步節(jié)省初投資，提高空氣品質(zhì)。
▲ 工業(yè)制冷：用于制藥、電子、化纖紡織等工業(yè)生產(chǎn)過程工藝冷卻、潔凈廠房空氣調(diào)節(jié)和舒適性空調(diào)等；用于溜冰場冷源等領(lǐng)域；實現(xiàn)移峰填谷，節(jié)約運行電費；
▲食品加工：屠宰場及肉加工廠冷卻肉的生產(chǎn)；汽車、火車、輪船的冷藏運輸；用于奶牛場鮮奶急速冷卻設(shè)備、乳品加工廠的生產(chǎn)過程冷卻等；用于中心廚房為保障食品質(zhì)量和人員舒適的冷卻工藝等。
▲ 電力發(fā)電工程：用于燃氣輪機的進氣冷卻，利用冰蓄冷技術(shù)夜間儲冰，白天高溫時冷卻燃氣輪機的進氣溫度，以提高發(fā)電機組的功率。
▲應急冷源：包括重要計算機數(shù)據(jù)中心、手術(shù)室、重要劇院、電視臺演播室、電話交換中心、彈藥貯存、重要物資的冷藏等，目的是在主空調(diào)系統(tǒng)因故停止運轉(zhuǎn)時，繼續(xù)供應冷量。
▲與光伏、風電等可再生能源配合使用，光伏等發(fā)電高峰時制冰儲存，在光伏等發(fā)電能力不足時融冰釋冷。
冰蓄冷系統(tǒng)的使用條件
▲ 執(zhí)行峰谷電價，且差價較大的地區(qū)；
▲ 空調(diào)冷負荷高峰與電網(wǎng)高峰時段重合，在電網(wǎng)低谷時段空調(diào)負荷較小的空調(diào)；
▲在一晝夜或某一周期內(nèi)，建筑物的冷負荷具有顯著的不均衡性，并經(jīng)常處于部分負荷運行的空調(diào)工程或有條件利用閑置設(shè)備制冷，如周期性使用或間歇性使用，使用時間有限，使用時間內(nèi)空調(diào)負荷▲ 電力容量或電力供應受到限制的空調(diào)工程；
▲ 有避峰限電要求必須設(shè)置應急備用冷源的場所；
▲ 要求部分時段備用制冷量的空調(diào)工程；
▲ 要求提供低溫冷水，或要求采用低溫送風的空調(diào)工程；
▲ 區(qū)域性集中供冷的空調(diào)工程。
系統(tǒng)功能特點
冰蓄冷技術(shù)從能量的利用角度可理解為錯峰用能，既減少了主機配置容量又減少了電力設(shè)施的增容容
量。其能量平衡關(guān)系可理解如下圖：
冰蓄冷系統(tǒng)能量平衡關(guān)系圖
冰蓄冷系統(tǒng)性能優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
能源側(cè)的宏觀效益
▲ 轉(zhuǎn)移電力高峰期的用電量，平衡電網(wǎng)的峰谷差，提高發(fā)電機組效率；
▲ 減少新建電廠及電網(wǎng)投資；
▲ 減少環(huán)境污染，有利于生態(tài)平衡；
▲ 有利于提高光伏、風能等可再生能源應用比例，起到用戶側(cè)電力負荷靈活調(diào)節(jié)的作用，是我國發(fā)展綠色電力不可缺少的儲能措施。
用戶側(cè)節(jié)省運行費用
▲ “移峰填谷”用戶可利用峰谷電價差，節(jié)省大量的運行費用；
▲ 減少在電價高峰期主機、冷卻塔及冷卻水泵的電力消耗；
▲ 設(shè)備滿負荷運行比例增大，充分提高設(shè)備利用率和效率；
▲ 可實現(xiàn)大溫差供冷，減少冷凍水泵能耗；
減少制冷設(shè)備及配電容量
▲ 減少制冷主機裝機容量，減少冷卻泵、冷卻塔裝機容量；
▲ 減少制冷劑充注量，碳排放量大幅降低；
▲ 減少電力增容費用，減少相應的電力設(shè)備投資；
提高空調(diào)系統(tǒng)舒適性與節(jié)能性
▲ 可采用低溫送水，室內(nèi)快速制冷，更節(jié)能；
▲可采用低溫送風，除濕效果快速，更舒適；
▲配合溫濕度獨立調(diào)節(jié)系統(tǒng)，作為新風除濕冷源，可以提高系統(tǒng)整體能效。
增加制冷系統(tǒng)可靠性
▲ 可作為應急冷源，停電或主機故障時可利用自備電力啟動水泵融冰供冷。
