【中國制冷網(wǎng)】蓄冰流程選擇:
蓄冰空調系統在運行過(guò)程中制冷機可有兩種運行工況,即蓄冰工況和放冷工況。在蓄冰工況時(shí),經(jīng)制冷機冷卻的低溫乙二醇溶液進(jìn)入蓄冰槽的蓄冰換熱器內,將蓄冰槽內靜止的水冷卻并凍結成冰,當蓄冰過(guò)程完成時(shí),整個(gè)蓄冰設備的水將基本完全凍結。融冰時(shí),經(jīng)板式換熱器換熱后的系統回流溫熱乙二醇溶液進(jìn)入蓄冰換熱器,將乙二醇溶液溫度降低,再送回負荷端滿(mǎn)足空調冷負荷的需要。
乙二醇溶液系統的流程有兩種:并聯(lián)流程和串聯(lián)流程。
1、并聯(lián)流程:
這種流程中制冷機與蓄冰罐在系統中處于并聯(lián)位置,當z*大負荷時(shí),可以聯(lián)合供冷。同時(shí)該流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、單融冰供冷、冷機直接供冷等。
?、?、制冷機蓄冰
在空調系統不運行的時(shí)間段(如:夜間),制冷機自動(dòng)轉換為蓄冰工況:關(guān)閉V2、V4閥門(mén),開(kāi)啟V1、V3閥門(mén),使得乙二醇溶液在制冷機和蓄冰罐之間循環(huán)。隨著(zhù)制冰時(shí)間的延長(cháng),乙二醇溫度逐步降低,在管外完成要求冰量的凍結。
?、?、蓄冰罐供冷
當需要蓄冰罐通過(guò)融冰提供冷量,制冷機停止運行,但是仍作為系統的通路。通過(guò)乙二醇泵將乙二醇溶液送入蓄冰罐,經(jīng)過(guò)降溫后的乙二醇溶液進(jìn)入板換換熱。關(guān)閉閥門(mén)3,為了控制進(jìn)入板換的乙二醇溫度,將V2、V1閥門(mén)設為調節狀態(tài)。
?、?、制冷機供冷
為維持較高的制冷效率,當制冷機需直接加入制冷時(shí),按空調工況運行。乙二醇溶液在制冷機和板換之間循環(huán),系統關(guān)閉V1和V3、V4,開(kāi)啟V2閥門(mén)。通過(guò)板換降溫后的冷凍水向用戶(hù)供冷。
?、?、制冷機、蓄冰罐聯(lián)合供冷
為了滿(mǎn)足空調高峰期時(shí)的用冷量,乙二醇溶液經(jīng)過(guò)兩次降溫,即乙二醇溶液先經(jīng)過(guò)制冷機進(jìn)行一次降溫,然后經(jīng)過(guò)蓄冰罐進(jìn)行二次降溫。所以乙二醇溶液在板換前后的溫差達到7℃。為了控制進(jìn)入板換的乙二醇溶液溫度,調節V2、V1閥門(mén)來(lái)達到目的。
2、串聯(lián)流程:
即制冷機與蓄冰罐在流程中處于串聯(lián)位置,以一套循環(huán)泵維持系統內的流量與壓力,供應空調所需的基本負荷。串聯(lián)流程配置適當自控,也可實(shí)現各種工況的切換。
并聯(lián)流程在發(fā)揮制冷機與蓄冰罐的放冷能力方面均衡性較好,夜間蓄冷時(shí)只需開(kāi)啟功率較小的初級泵運行,蓄冷時(shí)更節能,運行靈活。串聯(lián)流程系統較簡(jiǎn)單,放冷恒定,適合于較小的工程和大溫差供冷系統。
蓄冰系統可以采用溫差較大的主機上游式內融冰串聯(lián)系統,蓄冰設備選用蓄冰筒。由于乙二醇水溶液溫度較低,可以保證板式換熱器為系統提供3.5℃出水同時(shí)有較高的制冷效率和較低的初投資。在典型設計日空調冷負荷由制冷機和蓄冰筒共同承擔,非典型設計日通過(guò)優(yōu)化控制來(lái)滿(mǎn)足冷負荷需求并將系統運行費用降低到z*低。在系統供冷時(shí),乙二醇溶液s*先經(jīng)過(guò)冷機在空調工況下降溫以保持高效的運行,再經(jīng)蓄冰筒的冷卻使乙二醇溶液溫度進(jìn)一步降低,板式換熱器進(jìn)出口處乙二醇溶液可以達到較大的溫差,從而使相同負荷條件下串聯(lián)系統乙二醇溶液的流量較小,因此在相同條件下串聯(lián)系統的乙二醇循環(huán)泵小于并聯(lián)系統,使串聯(lián)系統的設備投資和運行費用都優(yōu)于并聯(lián)系統,而且串聯(lián)方式管路簡(jiǎn)單運行可靠。
蓄冰空調的選型:
除了空調供冷外,全天的其余時(shí)間全部用于蓄冷,這樣可以使主機的容量減少至z*小值。
蓄冷比例的確定是非常重要的一個(gè)環(huán)節,在方案設計中一般先初步選擇教典型的幾個(gè)值(如30%等),經(jīng)設備初選型,根據當地有關(guān)的電力政策并計算初投資、運行費、并考慮其他因素z*后選定較佳的比例值。
蓄冰罐計算:
蓄冰槽容量:Q′=n2×q×T2
板式換熱器選型:F=Q/(K×Δtm)
公式中Q為總換熱量;K為換熱系數;Δtm為對數平均溫差;
水泵:
冰蓄冷系統中,由于乙二醇價(jià)格較高,對水泵的密封性能要求較高。一般建議采用帶機械密封的水泵,可以減少漏液或幾乎不漏液。
水泵選型:
根據流程,確定滿(mǎn)足各種工況下的z*大阻力和流量;為達到節能的目的,盡量選用多臺泵。
該工程采用并聯(lián)流程,初級泵流量=Q/C×Δt
揚程P(估算)=P主機+P蓄冷罐+P管道+P閥門(mén)
揚程P=P換熱器+P蓄冷罐+P管道+P閥門(mén)
水泵選型后,還需與自控專(zhuān)業(yè)配合,校核各工況下的流量和阻力分配,以及三通閥的調節能力能否滿(mǎn)足工況要求等。
考慮以下幾點(diǎn):
?、?、采用主機上游的串聯(lián)系統,主機上游回水先流經(jīng)主機,使主機在較高的溫度下運行,提高了壓縮機的效率,使能耗降低。
?、?、蓄冰裝置標準蓄冰槽。標準蓄冰槽有以下優(yōu)點(diǎn):
a、在保證導熱性能的同時(shí),徹底杜絕腐蝕隱患,重量輕;
b、采用不完全凍結式,可提供穩定的低溫載冷劑,減小循環(huán)水泵的流量及相應管道的管徑,降低初投資;
c、外結冰,無(wú)內應力,使用壽命長(cháng);
d、傳熱面積大,結冰融冰速率穩定;
e、結冰厚度薄,制冷主機運行效率高。
?、?、設計日聯(lián)合供冷時(shí),采用主機優(yōu)先模式,主機一直滿(mǎn)負荷運行,機組利用率高,主機和蓄冷盤(pán)管容量z*小,投資z*節省。
?、?、所有水泵采用原裝進(jìn)口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,變頻運行。整個(gè)供冷期,大部分時(shí)間都為部分負荷,水泵通過(guò)無(wú)級調速、變頻、節能效果明顯。
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