連載四 | 源牌冰蓄冷技術(shù)設(shè)計與應(yīng)用
2022-11-04
冰蓄冷系統(tǒng)流程
冰蓄冷系統(tǒng)根據(jù)主機(jī)與蓄冰裝置的相對位置，分為并聯(lián)流程、主機(jī)上游串聯(lián)流程與主機(jī)下游串聯(lián)流程三種形式。?
并聯(lián)系統(tǒng)
并聯(lián)系統(tǒng)是雙工況機(jī)組和蓄冰設(shè)備在系統(tǒng)中并聯(lián)，此模式有以下特點：
■系統(tǒng)可兼顧雙工況機(jī)組與蓄冰設(shè)備的容量和效率；
■雙工況主機(jī)與蓄冰設(shè)備并聯(lián)分擔(dān)冷負(fù)荷；
■單釋冷供冷時，溶液泵能耗較低；
■ 雙工況主機(jī)與蓄冰設(shè)備的入口溫度相同，一般進(jìn)出口溫度設(shè)計為10/5℃，蓄冰裝置融冰速度快；
■末端空調(diào)系統(tǒng)一般為常規(guī)7℃供冷系統(tǒng)；
■并聯(lián)系統(tǒng)的控制相對復(fù)雜，主機(jī)與融冰冷量分配是通過調(diào)節(jié)流量來實現(xiàn)，融冰優(yōu)先策略較難實現(xiàn)。
并聯(lián)系統(tǒng)流程（無基載主機(jī)）示意圖
并聯(lián)系統(tǒng)流程（有基載主機(jī)）示意圖
串聯(lián)系統(tǒng)
按雙工況主機(jī)和蓄冰設(shè)備在系統(tǒng)中的相對位置，可分為雙工況主機(jī)上游串聯(lián)和雙工況主機(jī)下游串聯(lián)兩種模式。
主機(jī)上游串聯(lián)系統(tǒng)流程（無基載主機(jī)）示意圖
主機(jī)上游串聯(lián)系統(tǒng)流程（有基載主機(jī)）示意圖
上圖為內(nèi)融冰主機(jī)上游串聯(lián)系統(tǒng)流程簡圖，夜間雙工況主機(jī)運(yùn)行制冰模式，系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下運(yùn)行模式：
運(yùn)行模式 | 雙工況主機(jī) | 乙二醇溶液泵 | 板換二次側(cè)冷凍水泵 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
單蓄冰 | 開/蓄冰 | 開 | 關(guān) | 開 | 關(guān) | 開 | 關(guān) | 關(guān) |
融冰單供冷 | 關(guān) | 開 | 開 | 開/調(diào)節(jié) | 關(guān)/調(diào)節(jié) | 關(guān) | 開 | 開 |
雙工況主機(jī)供冷 | 開/空調(diào) | 開 | 開 | 關(guān) | 開 | 關(guān) | 開 | 關(guān) |
雙工況主機(jī)與蓄冰裝置聯(lián)合供冷 | 開/空調(diào) | 開 | 開 | 調(diào)節(jié) | 調(diào)節(jié) | 調(diào)節(jié) | 調(diào)節(jié) | 關(guān) |
主機(jī)下游串聯(lián)系統(tǒng)流程（無基載主機(jī)）示意圖
上圖為內(nèi)融冰主機(jī)下游串聯(lián)系統(tǒng)流程簡圖，夜間雙工況主機(jī)運(yùn)行制冰模式，系統(tǒng)可以實現(xiàn)運(yùn)行模式同主機(jī)上游系統(tǒng)。
主機(jī)上游串聯(lián)系統(tǒng)流程（外融冰）示意圖
上圖為外融冰主機(jī)上游串聯(lián)系統(tǒng)流程簡圖，夜間雙工況主機(jī)運(yùn)行制冰模式。日間雙工況主機(jī)和融冰聯(lián)合供冷。
不同的系統(tǒng)流程形式具有不同的性能特點，總結(jié)如下表：
冰蓄冷系統(tǒng)流程形式及特點
流程 | 系統(tǒng)特點 | 適用蓄冰裝置 | |
并聯(lián)流程 | 1） 冰槽出水設(shè)計供水溫度一般為5℃，供回水溫差為5℃； 2） 主機(jī)效率高； 3） 控制相對復(fù)雜，融冰優(yōu)先較難實現(xiàn)； 4） 常用于末端供回水溫度為7/12℃的常規(guī)系統(tǒng)。 | 封裝式（冰球） 內(nèi)融冰盤管 | |
串聯(lián) 流程 | 主機(jī) 下游 | 1） 冰槽出水設(shè)計供水溫度一般為6~7℃，供回水溫差為7~8℃； 2） 主機(jī)出口溫度3~4℃，主機(jī)效率較低； 3） 控制簡單，融冰優(yōu)先難實現(xiàn)； 4） 可用于常規(guī)及大溫差低溫送風(fēng)系統(tǒng)。 | 完全凍結(jié)式內(nèi)融冰盤管 |
主機(jī) 上游 | 1） 冰槽出口設(shè)計供水溫度為1~4℃，供回水溫度差為7~10℃； 2） 主機(jī)效率最高； 3） 控制簡單，主機(jī)優(yōu)先、融冰優(yōu)先易實現(xiàn)； 4） 可用于常規(guī)、大溫差低溫送風(fēng)系統(tǒng)及區(qū)域供冷系統(tǒng)。 | 不完全凍結(jié)式內(nèi)融冰盤管 外融冰盤管 | |
▓ 對于不完全凍結(jié)式蓄冰裝置，采用主機(jī)上游串聯(lián)流程是最佳選擇
主機(jī)上游的串聯(lián)系統(tǒng)與主機(jī)下游相比，由于制冷機(jī)在較高的蒸發(fā)溫度下工作，制冷機(jī)的效率提高，蒸發(fā)溫度每提高1℃，制冷機(jī)效率可提高3%左右。不完全動結(jié)式盤管蓄冰裝置可提供恒定的低溫出口溫度，非常匹配主機(jī)上游的串聯(lián)系統(tǒng)形式。
根據(jù)理論及多個項目的工程實踐經(jīng)驗，在一般的民用及工業(yè)建筑中推薦采用主機(jī)上游的串聯(lián)系統(tǒng)模式。旨在最大限度的降低蓄冰系統(tǒng)的初投資、運(yùn)行成本及管理費(fèi)用。但是如果需要較大的融冰速度以滿足部分地區(qū)避峰運(yùn)行的要求則不完全動結(jié)式盤管亦可采用并聯(lián)流程。
