一3于~,科技综述暖通空调1995.4蓄冷技术及其应用现状华东工业大学能源工程研究所刘道平提要本文介绍了蓄冷方式和特点,并对蓄冷水和蓄冰的应用条件进行了比较,指出了蓄冷技术的应用领域,介绍了蓄冷技术在国内外的应用现状及目前研究的主要问题。关链词蓄冷冰蓄冷水蓄冷应用研究ThermalstorageteehnologyanditsaPPlieationB少LiuDaoPingAbstraetThispaperdeseribesseveraleommonwaystorealizethermalstorageandtheirrespeetivefeatures,eornparestheapplieabilitiesoftheieestorageandtheehilledwaterthermalstoragesystems,andreportstheutilizationandre-searehaspeetsoftheteehnologybothinChinaandabroad.Keywordsthermalenergystorage,ieestorage.ehilledwaterthermalstor-age,applieation,researehanddevelopment1概述蓄冷就是在夜间用电低谷期,采用电动制冷机制冷,利用物质的显热或潜热特性将冷量储存在某种物质之中,在白天用电高峰时,将冷量释放出来,满足建筑物空调或生产工艺用冷的需求。这样,制冷系统的大部分耗电发生在夜间用电低峰期,而在白天用电高峰期只有辅助设备在运行,从而实现用电负荷的“移峰填谷”。应用该技术可以改善电厂发电机组运行状况,减少对矿物燃料的消耗和运行费用高、效率低的调峰电站的投入;在核电带基本负荷的电网里,可稳定其负荷水平,多使用清洁的核电,减少烟尘和COZ的排放,减少环境污染,从而全面改善能源使用状况和利用率。使用电制冷蓄冷方式进行供冷可以减小用户制冷系统设备的容量,减少对设备的初投资;减少制冷剂消耗量和泄漏量及其对环境的污染。另外,蓄冷系统可使制冷机在稳定的、效率高的经济负荷下运行,而且,夜间环境温度的降低会使制冷设备的制冷量有所提高。因此,在一定冷负荷下制冷机的运行耗能要低。在电力公司为转移负荷而制定的高峰、低谷用电差价下,应用蓄冷技术可以减少可观的电费,获取较大的经济效益。而且,采用蓄冷系统后,制冷机组的噪声水平会有明显下降。所以,在能源消费逐年增加的情况下,应用蓄冷技术具有较大的社会效益和经济效益,并且在整个能源系统范围上实现节约能源。2蓄冷的类型、特点及运行棋式蓄冷主要有两种形式:一是显热储存,通过降低介质的温度进行蓄冷,常用介质有水和盐水,另一种是潜热储存,利用介质的物态变化来蓄冷,常用的介质为冰、共晶盐水化合物等相变材料。从能量密度的角度来讲,潜热储存的冷量要比显热储存的大很多.在蓄冷技术应用中,采用的形式多为蓄冷水、蓄冰。蓄冷系统的组成部件和常规制冷系统的主要区别是增加了蓄冷容器和一些附件。图1即为蓄冷系统的示意图。2.1水蓄冷系统:它是最简单的蓄冷系统,在常规供冷系统中增加了蓄冷水罐,利用比热最大的水进行负荷冷凝器负荷压机缩且!占膨胀阀!系统泵制冷机泵制冷机(a)水蓄冷系统蓄冰罐系统泵(b》冰蓄冷系统图1蓄冷系统示意图作者通讯地址:200093上海军工路516号28信箱暖通空调1”5.4科技综述一31一冷量储存。通过令回流热水处于罐的上部,储存冷水位于卞部,依靠冷、热水自身的密度差实现冷热分层。在水蓄冷系统中,冷热水温度变化在5~15℃之间,密度差是很小的,只要进、出水流扰动较小,可以不考虑冷热水之间的混合问题,能够保证所蓄冷水的蓄冷量。地面蓄冷水罐多采用由钢材建造的直立圆罐,地下蓄冷水罐多采用混凝土结构的圆罐,采用立方体结构的较少,如在美国德州达拉斯一家电子制造厂所采用的蓄冷水系统,蓄冷水容器就是一个预应力混凝土直立圆罐,体积为10161m“,在进出口平均温差10℃,容积效率92%时,蓄冷量为380GJ阅显然,利用已有的蓄水池、消防水池或废弃的水池作为蓄冷容器,可以显著减少蓄冷水系统的初投资闭,因为储存容积大,水蓄冷系统除了在夏季用于蓄冷外,还可以在冬季用于蓄热。2.2冰蓄冷系统:将水制成冰储存冷量。冰的相变潜热为335kJ/kg’所以,冰的单位体积蓄冷量要大得多。因此,在满足同样冷负荷时,蓄冰所需容器体积要小得多。但是,蓄冰罐并不是都用于蓄冰,使用制冰率来表示蓄冰罐中冰所占的份额,若制冰率为10%,和水蓄冷相比,储存容积可减少到1/3,这种特点促进了冰蓄冷机组的工业化发展。蓄冰系统的技术水平要求较高,它必须使用特定的制冷机组,要求...
