我国暖通空调新技术

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1、我国暖通空调新技术的发展和应用陈焰华武汉市建筑设计院WuhanArchitecturalDesignInstitute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

2、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（IceSlurry）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IceSlurry制取方式几种冰浆制取原理冰浆制取美国PaulMu

3、ellerCompany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335kJ/kg，水的比热容4.18kJ/kg･℃）较好的流动性，可泵送至任何地方融冰释冷速度，热响

4、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（IceSlurryWorkshopofIIR）丹麦国际冰浆研究中心（InternationalIceSlurryCentreofDenmark）国际能源署（InternationalEnergyAgency）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

5、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150-300v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

6、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

7、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

8、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