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冰蓄冷/水蓄冷节能技术

时间:2016-04-23 11:00作者:网络来源:ChinaZ

一、概述

  电力是无法储存的,发电设备调峰困难,如核电和水电因诸多原因无法参与调峰,火力发电启停调峰一次损耗很大,如一台20万千瓦发电机启停调峰一次,需要消耗34.8T标准煤。

  随着经济的发展,昼夜电力的需求差别越来越大,在用电的高峰时,用电需求量大,电力供不应求,电力部门采用提高电价和拉闸限电等方式解决其供电不足的矛盾;而在用电的低谷时,用电需求减小,电力供应过剩,由于电力无法储存电力供应过剩不仅是供发电设备的利用率低,更会导致供发电设备的效率(能源利用率)大幅下降,造成能源巨大的浪费,电力部门又通过降低电价鼓励大家用电。

  空调用电已经占到建筑物能耗的50~60%,城市电网的30%左右,而且空调时间主要为电力高峰时期,占据了宝贵的高峰电力。蓄冷系统是在电力负荷低的夜间用电低谷期,通过制冷将电力以低温冷水或冰的形式储存起来,在电力负荷较高的白天用电高峰期,将储存的冷量释放出来,以满足组建筑物空调负荷、工艺冷却等各种用冷的需求。蓄冷技术是国际应用上最广泛的电力系统调峰手段。


二、蓄冷的意义

  对于用户端:  
  充分利用峰谷电价的低价电力,降低用户空调系统运行费用约30~60%;

 

     

 

蓄冷:就是用晚上3毛钱的电做白天1元钱的事

 

  降低制冷主机及其配套设备的装机容量,降低相应的配电容量, 减少用户的设备初投资费用。减少主机的装机容量及配电容量达20~50%。

 

  满足用户的一些特殊使用场合需求。与常规制冷空调系统相比,能够实现快速放冷、瞬间冷却,适合用户热负荷波动非常大的场所,如啤酒的麦汁冷却、乳业的巴氏杀菌工艺。能够提供0~2℃临近冰点的超低温水,适用于卫生标准高的食品饮料行业。提供大温差供冷, 降低冷水流量和循环风量,减少耗能和降低噪音。。
  对于供电部门和社会综合效益:
  缩小电力负荷峰谷差,提高发电厂一次能源利用效率,实现宏观节能。 
  对于发电部门,减少发电厂发电设备建设数量,减少国家电力投资,增加电厂使用率。
  对于供电部门,避开高峰紧缺时段用电,实现电网的移峰填谷,避免高峰时段“拉闸限电”,缓解高峰供应电力紧张。
  节约社会能源使减少SO2、NOx、CO2排放,保护环境。


三、蓄冷的分类

  蓄冷分水蓄冷、动态冰蓄冷以及静态冰蓄冷。第一代静态冰蓄冷系统为上世纪八十年代技术,主要有盘管式或冰球式,有投资高、效率低、控制复杂、能耗高且放冷速度慢等缺点,属于已经被蓄冷行业淘汰技术,第二代静态冰蓄冷技术,主要为片冰式,效率较低且对安装空间要求严格,适用于一些特殊应用场合。动态冰蓄冷是通过“过冷水”和“促晶”的工艺制取冰浆,效率与第二代静态冰蓄冷相比可提高15~30%,且维护成本低,安装方便。

水蓄冷系统流程简图

 


 

动态蓄冰系统流程简图

 

四、水蓄冷和动态冰蓄冷的比较

 

比较项目 水蓄冷 动态冰蓄冷
蓄冷型式 显热蓄冷,单位体积蓄冷密度达2~3.5RT h / m3 潜热蓄冷,单位体积蓄冷密度达10~14RT h / m3
占地面积 蓄冷槽占地面积大,蓄水量大,水质管理成本高 蓄冷槽占地面积小,蓄水量小,水质管理成本低
空调主机效率衰减 蓄冷运行时效率约为空调工况的90%,效率衰减小 蓄冷运行时效率约为空调工况的70%,效率衰较大
初投资费用 蓄冷设备成本低,蓄冷槽建设成本高,总体费用比动态冰蓄冷稍低。 蓄冷设备成本高,蓄冷槽建设成本低,总体费用比水蓄冷略高。
运行费用 比动态冰蓄冷低10%以上 比水蓄冷高10%以上
其它 能够提供冰点温度的工艺水,可以用于啤酒、乳业等食品行业 提供冷水温度稍高,仅适用于空调行业

五、蓄冷的应用

 

美国:60%以上建筑物已使用蓄冷技术;
韩国:3000m3以上新建项目已立法需装蓄冷空调项目;
日本:投入使用的蓄冷建筑项目已达10万个之多;
适合采用蓄冷系统用户
峰谷电价差越大越适合,按现有国内电价水平,3:1电价差时,新项目3年内收回投资,旧项目改造需要3~5年收回投资;
白天用冷特别大,晚上用冷少,如办公楼、车间空调、啤酒、乳业、食品饮料厂等;
用冷负荷大,年运行时间长,每年用冷电费超过100万元的用户;
当地有节能奖励政策;
部分负荷运行时间长、负荷变化较大的用户,蓄冷空调夜间机组满载高效进行蓄冷,白天放冷过程只需要调整冷水流量即可满足负荷变化要求,机组基本不用部分负荷低效率运行。

六、相关产品
WCFX-C系列双工况水冷全封闭螺杆冷水机组
DCLCD系列双工况水冷双级离心冷水机组

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