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節能服務——節能技術
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冰蓄冷/水蓄冷節能技術
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一、概述

  電力是無法儲存的,發電設備調峰困難,如核電和水電因諸多原因無法參與調峰,火力發電啟停調峰一次損耗很大,如一臺20萬千瓦發電機啟停調峰一次,需要消耗34.8T標準煤。

  隨著經濟的發展,晝夜電力的需求差別越來越大,在用電的高峰時,用電需求量大,電力供不應求,電力部門采用提高電價和拉閘限電等方式解決其供電不足的矛盾;而在用電的低谷時,用電需求減小,電力供應過剩,由于電力無法儲存電力供應過剩不僅是供發電設備的利用率低,更會導致供發電設備的效率(能源利用率)大幅下降,造成能源巨大的浪費,電力部門又通過降低電價鼓勵大家用電。

  空調用電已經占到建筑物能耗的50~60%,城市電網的30%左右,而且空調時間主要為電力高峰時期,占據了寶貴的高峰電力。蓄冷系統是在電力負荷低的夜間用電低谷期,通過制冷將電力以低溫冷水或冰的形式儲存起來,在電力負荷較高的白天用電高峰期,將儲存的冷量釋放出來,以滿足組建筑物空調負荷、工藝冷卻等各種用冷的需求。蓄冷技術是國際應用上最廣泛的電力系統調峰手段。


二、蓄冷的意義

  對于用戶端:  
  充分利用峰谷電價的低價電力,降低用戶空調系統運行費用約30~60%;

     

蓄冷:就是用晚上3毛錢的電做白天1元錢的事


  降低制冷主機及其配套設備的裝機容量,降低相應的配電容量, 減少用戶的設備初投資費用。減少主機的裝機容量及配電容量達20~50%。



  滿足用戶的一些特殊使用場合需求。與常規制冷空調系統相比,能夠實現快速放冷、瞬間冷卻,適合用戶熱負荷波動非常大的場所,如啤酒的麥汁冷卻、乳業的巴氏殺菌工藝。能夠提供0~2℃臨近冰點的超低溫水,適用于衛生標準高的食品飲料行業。提供大溫差供冷, 降低冷水流量和循環風量,減少耗能和降低噪音。。
  對于供電部門和社會綜合效益:
  縮小電力負荷峰谷差,提高發電廠一次能源利用效率,實現宏觀節能。
  對于發電部門,減少發電廠發電設備建設數量,減少國家電力投資,增加電廠使用率。
  對于供電部門,避開高峰緊缺時段用電,實現電網的移峰填谷,避免高峰時段“拉閘限電”,緩解高峰供應電力緊張。
  節約社會能源使減少SO2、NOx、CO2排放,保護環境。


三、蓄冷的分類

  蓄冷分水蓄冷、動態冰蓄冷以及靜態冰蓄冷。第一代靜態冰蓄冷系統為上世紀八十年代技術,主要有盤管式或冰球式,有投資高、效率低、控制復雜、能耗高且放冷速度慢等缺點,屬于已經被蓄冷行業淘汰技術,第二代靜態冰蓄冷技術,主要為片冰式,效率較低且對安裝空間要求嚴格,適用于一些特殊應用場合。動態冰蓄冷是通過“過冷水”和“促晶”的工藝制取冰漿,效率與第二代靜態冰蓄冷相比可提高15~30%,且維護成本低,安裝方便。

水蓄冷系統流程簡圖




動態蓄冰系統流程簡圖


四、水蓄冷和動態冰蓄冷的比較

比較項目 水蓄冷 動態冰蓄冷
蓄冷型式 顯熱蓄冷,單位體積蓄冷密度達2~3.5RT h / m3潛熱蓄冷,單位體積蓄冷密度達10~14RT h / m3
占地面積 蓄冷槽占地面積大,蓄水量大,水質管理成本高 蓄冷槽占地面積小,蓄水量小,水質管理成本低
空調主機效率衰減 蓄冷運行時效率約為空調工況的90%,效率衰減小 蓄冷運行時效率約為空調工況的70%,效率衰較大
初投資費用 蓄冷設備成本低,蓄冷槽建設成本高,總體費用比動態冰蓄冷稍低。 蓄冷設備成本高,蓄冷槽建設成本低,總體費用比水蓄冷略高。
運行費用 比動態冰蓄冷低10%以上 比水蓄冷高10%以上
其它 能夠提供冰點溫度的工藝水,可以用于啤酒、乳業等食品行業 提供冷水溫度稍高,僅適用于空調行業

五、蓄冷的應用

美國:60%以上建筑物已使用蓄冷技術;
韓國:3000m3以上新建項目已立法需裝蓄冷空調項目;
日本:投入使用的蓄冷建筑項目已達10萬個之多;
適合采用蓄冷系統用戶
峰谷電價差越大越適合,按現有國內電價水平,3:1電價差時,新項目3年內收回投資,舊項目改造需要3~5年收回投資;
白天用冷特別大,晚上用冷少,如辦公樓、車間空調、啤酒、乳業、食品飲料廠等;
用冷負荷大,年運行時間長,每年用冷電費超過100萬元的用戶;
當地有節能獎勵政策;
部分負荷運行時間長、負荷變化較大的用戶,蓄冷空調夜間機組滿載高效進行蓄冷,白天放冷過程只需要調整冷水流量即可滿足負荷變化要求,機組基本不用部分負荷低效率運行。

六、相關產品
WCFX-C系列雙工況水冷全封閉螺桿冷水機組
DCLCD系列雙工況水冷雙級離心冷水機組

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