我国暖通空调新技术

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,报告内容,引言,空调水系统变频变流量技术,蓄冷蓄热、低温送风和大温差技术,区域冷热电联供和分布式能源技术,地源热泵等舒适节能空调技术,CFD,技术和消防性能化设计,制冷空调设备的新技术应用,蓄冷空调简介,空调蓄冷,利用分时电价的不同，贮存电,网低谷时段的“便宜的能源”，,在需要冷量的峰值时段，将贮,存的冷量释放出来以满足空调,负荷的要求。,以蓄冷介质区分，有水蓄冷,冰蓄冷和共晶盐蓄冷三种方式。,蓄冷空调日负荷,武汉地区蓄冷工程,华美达酒店,（冰球蓄冷）,武汉国际会展中心,（冰盘管蓄冷）,湖北出版文化城,（冰球蓄冷）,武汉科技会展中心,（冰球蓄冷）,湖北剧场,（水蓄冷）,冰蓄冷与常规电制冷的经济性比较(示例,),江苏广播电视综合大楼工程概况,江苏地区分时电价,冰蓄冷与常规电制冷的经济性分析,冰蓄冷优势：,冷水机组容量降低38,空调设备功率减少27,年运行费用节省37.1万元,冰浆,（Ice Slurry）,冰浆,是含有悬浮冰粒子的固液两相溶液，也称流体冰，二元冰。,其中冰粒子颗粒为毫米至厘米级。,通常为了降低凝固点加入醇类和盐类抑制剂。,冰浆微观形态,冰粒子微观示意,冰晶粒子融冰过程,融冰过程中的冰粒子,蓄冰槽,Ice Slurry,制取方式,几种冰浆制取原理,冰浆制取,美国,Paul Mueller Company,公司冰浆机制取冰浆的过程,冰浆制取,日本东洋制作所开发的冰浆系统,冰浆用途,果品冷藏,水产品冷藏,水产品冷藏运输,工艺快速冷却,低温环境与灭火,超市食品冷藏,冰浆空调系统,典型的冰浆系统,冰浆空调系统,系统结构示意,空调建筑物,冰浆发生器,蓄冰室,（1）,蓄冰室,（2）,冰浆空调系统应用示例,北京嘉里中心酒店,（,Maximice,冰浆技术）,商贸综合楼,（韩国，,sunwell,冰浆技术）,京都火车战,（日本，高砂热学过冷水技术）,冰浆技术应用优势,巨大的相变潜热,，并可利用低温显热,（冰的融解热335,kJ/kg，,水的比热容 4.18,kJ/kg,）,较好的流动性，可泵送至任何地方,融冰释冷速度，热响应速度快,采用蓄冷策略,，减少系统运行费用，增强供冷的可靠性,国外研究机构,国际制冷学会冰浆研究会,（,Ice Slurry Workshop of IIR,）,丹麦国际冰浆研究中心,（,International Ice Slurry Centre of Denmark,）,国际能源署,（,International Energy Agency,）,研究冰浆的学术机构,美国阿尔贡国家实验室,美国橡树岭国家实验室,加拿大 多伦多大学应用化学系,新西兰 西新西兰应用科计大学,丹麦科技研究院,荷兰代夫特大学机械系,瑞典皇家技术学院,英国埃克塞特大学机械系,日本东京工业大学,过冷水冰浆制取的原理,水的过冷特性曲线,过冷水中冰晶的形成过程,过冷现象：,水溶液在冷却时，最初温度逐渐下降，,容易产生过冷现象，达到一定过冷度,后，由于晶核形成，冰晶迅速长大。,实验构想：,采取某些措施，防止过冷水过早的,消除过冷态，而在蓄冰槽中消除过,冷，冰晶就会在蓄冰槽中连续生成,。,冰浆制取过程原理,冰浆制取过程,过冷却（热交换）器,实验系统图,过冷水,过冷却器,蓄冰槽,过冷解除,实验目的：,获得便捷，高效,节能和环保的,动态制冰装置,实验系统图片,三个循环 介质,制冷循环,R22,载冷剂循环 氯化钙溶液,制冰循环 乙二醇溶液,载冷剂及温控系统,载冷剂桶,载冷剂,可调加热温控装置,压缩机电压调幅装置,可调节电压,150-300,v,制冷压缩机,温度数据采集系统,采集系统结构图,温度一次显示仪表,显示屏上系统温度实时监测,（1）,显示屏上系统温度实时监测,（2）,过冷却（热交换）器,过冷却器图片,热交换原理,过冷水及冰浆制取,冰浆生成,（实验结果）,纯净水过冷生成的冰晶,乙醇溶液溶液（7%）过冷生成的冰晶,乙二醇溶液（6%）过冷生成的冰浆,自来水过冷生成的冰山,系统稳定性分析,过冷器出口温度的变化曲线,过冷器冰堵模型,冰堵中柱状冰条,1)管壁温度较低，溶液经过圆形管道后，温度逐渐降低，如左图，前段液体温度高于对应的凝固温度，而后段壁面温度达到冰点，溶液会在壁面附着，形成冰层。,2)由于液体响应相变速率较慢，管中心液体会出现过冷现象。,3)实验中由于液体含有较多杂质粒子，而且壁面条件利于冰晶的形成，故过冷水实验中容易出现图中的冰堵现象。,冰堵分析,实验结果分析,影响系统稳定运行的主要因素,杂质粒子,对系统稳定运行的影响,进口温度,对过冷度的影响,冷却速率,对管内冻结的影响,流动速率,对管内冻结的影响,杂质粒子的影响,杂质粒子的存在，在一定程度上起到了成核剂的作用。由于过冷器中壁面附近温度梯度较大，而异质成核要求的过冷度要比均质成核低很多，所以，冰晶和杂质粒子进入过冷器，极容易诱发管内大量的冰晶形成，从而造成管内冻结。,实验发现，在蓄冰槽底部增加冰晶过滤装置，能够大大提高系统稳定运行的时间。在蓄冰槽底部回水口设置标准筛（200目）后，出口过冷度变大，过冷段维持的时间也相应变长。,进口温度对过冷度的影响,在过冷器出口液体达到过冷状态时，进出口温差较大，乙二醇为1，自来水甚至接近2,当管内出现冻结，温度突变后，温差才明显变小,进口温度太高，出口的过冷度不可能太大,乙二醇溶液进出口温度变化曲线,进口温度,出口温度,冷却速率对管内冻结的影响,冷却速率越大，过冷持续时间越短，但过冷器出口最大过冷度相差不大。,如果冷却速率太高，壁面温度梯度太大，过冷水极容易过早消除过冷状态，在管内形成冰晶，而冰晶的形成又进一步诱发管内大量晶核的形成从而产生管内冻结。,（自来水）不同冷却速率下过冷器出口温度,流动速率对管内冻结的影响,在冷却速率相同的情况下，流速越大，出口最大过冷度越小，,温度出现突变所需的时间与流速几乎成正比,在相同的冷却速率时，流速较小，温度突变的时刻也会提前,综合考虑流速与冷却速率的影响，可以认为冷却速率对过冷器管内冻结影响最大,。,纯净水的出口温度,乙二醇溶液出口温度,过冷器管内防冻结策略,（1）,换热器基底壁面处理,表面处理的目的是为了提高冰晶与基底材料之间的表面能垒，使得晶核不容易在壁面产生。,壁面处理一般方法：金属壁面电解抛光；精加工提高表面的光滑度；采用特殊的壁面涂层材料。,涂层材料可以采用聚四氟乙烯、酚醛树脂、清漆和其他高分子材料。,（2）,添加抗冻剂,在过冷水消除过冷形成冰晶时，冰晶长大并发生二次结晶现象，为了防止冰晶尺寸过大，影响冰浆低温蓄冷的能力，必须采取措施阻止冰晶的再生长。,使用抗冻蛋白如（,AFP-I）,可以有效的阻止冰浆的再结晶现象，提高冰浆的可流动性能,过冷器管内防冻结策略,（3）消除结晶核,均匀成核,要求有较大的过冷度。对比异质成核,所要求的过冷度比均匀成核要小得多，因此，消除晶核与杂质粒子，可以降低异质成核的可能性，提高水的过冷度。,（4）减小管内温度梯度,流动处于湍流区，扰动增加，换热系数较大，使得流体温度场均匀，避免管内冻结。由于管壁温度较低，管内边界层低温区转移到中心区域，而周围溶液的温度要高，因此，形成的晶核无法长大形成冰晶，而只能以晶核的形式存在与溶液中，且晶核向缩小的方向发展，因此可以采用机械搅拌装置。,The end,Thank you for your attention!,