XIAT-STL冰蓄冷运行原理,分为两个不同的状态:蓄冰和融冰。


                                                        蓄冷

当通过蓄冰装置的载冷剂温度低于冰球内PCM溶液的相变温度时,PCM发生相变冻结,将冷量储存起来。

                                 

此时,蓄冰装置起了热交换器的作用,将载冷剂的冷量传给冰球。

                                 



                                                           融冰

当通过蓄冰装置的载冷剂高于冰球内PCM的相变温度时,球内发生相变融化,将冷量释放出来,蓄冰装置同样起了换热器的作用,
将冰球内储存的冷量传给载冷剂。

                                 

蓄冰装置与制冷机主机既可以并联又可以串联。
在蓄冰和融冰期间,通过蓄冰装置的载冷剂温度在蓄冰与融冰阶段变化平稳。


使用哪种冰蓄冷流程一般取决于空调末端分配系统的冷冻水供回水温差:
若温差为5℃或6℃(如5℃/10℃或6℃/12℃)建议采用并联流程;
若温差为8℃-12℃或者更大(如低温送风系统)则建议采用串联流程。


                                                        串联流程

制冷机主机和蓄冰装置各提供一部分温差,使主机在合理的温差下运行。
下图:表示蓄冰装置与制冷机主机串联布置(以主机下游系统为例);当STL蓄冰装置蓄满冷量时,制冷机主机优先维持基本负荷。
蓄冷过程开始,阀门(V1)打开,阀门(V2)关闭,三通阀调节至完全不旁通。随着蓄冷的进行,冷机出水温度达到设定温度(如-6℃),延续一段时间后回水温度也达到了该值,
冷机减载至停机,蓄冷结束。

                                  


下图:供冷开始阶段,供给阀(V2)打开,阀门(V1)关闭,三通阀开始调节。由感温探头控制制冷机主机优先供冷。
如果冷负荷低于冷机制冷量,则STL蓄冰装置被旁通,载冷剂(一般乙二醇水溶液)不流过它。

                                 

当冷负荷大于冷机制冷量,温度探头测出载冷剂温度高于3℃(举例的供冷设定温度),开始调节三通阀使载冷剂经过STL蓄冰装置融冰,以获得设定温度。
当需停止制冷机主机直接供冷时,可采用STL蓄冰装置单独融冰供冷,三通阀调节通过STL蓄冰装置的流量,以获得设定温度。


                                                        并联流程
 

在并联流程中,有2个平行回路:初级回路abcd和次级回路efgh,它们由bg和c相连。

                                 
      
初级回路:
此回路载冷剂流量恒定,温度变化。载冷剂由Pch泵形成循环。
进入制冷机CH的载冷剂温度降低,直至负温,STL蓄冰装置吸收冷量进行蓄冰,及至蓄冰量与制冷剂制冷量之间产生一种动态平衡。

次级回路:
此回路载冷剂流量可恒定亦可变化,但次级泵Pd后的供冷温度保持恒定,载冷剂由次级泵形成循环。
借助于三通阀使得分别从制冷机和STL蓄冰装置出来的载冷剂与从用户返回的载冷剂相混合,形成动态平衡,保持载冷剂供冷温度恒定。

并联流程可实现五种运行模式:蓄冰;蓄冰同时供冷;融冰同时制冷机供冷;单融冰;制冷机直供。

1)蓄冰 模式

夜间低谷电价时段,在初级回路制冷机对蓄冰装置进行蓄冰。次级泵关闭,三通阀将通向用户侧的通道关闭。
制冷机把载冷剂温度降至蓄冰装置冰球内PCM结晶温度以下(-6℃),PCM吸收冷量发生相变,冰球内产生无数的结晶核心,冰围绕每个结晶核心开始迅速形成。
从制冷机出来的载冷剂温度在蓄冰过程中保持恒定,直到蓄冰末期达到最低温度,此时关闭制冷机,蓄冰结束。
                
                               


2)蓄冰同时供冷 模式
夜间蓄冰的同时,可以对用户的局部空调需求进行供冷(冷负荷低于制冷机冷量)。
次级泵Pd开始运行,三通阀根据末端冷负荷需求调节控温,由初级泵Pch促使载冷剂一部分经过三通阀供给用户,一部分通过STL蓄冰装置沿b到c流动,进行蓄冰。

                               


3)融冰同时制冷机供冷 模式
白天供冷的常用模式。此时末端空调冷负荷需求大于制冷机冷量。初级泵Pch和次级泵Pd均投入运行
三通阀根据末端冷负荷需求调节控温,按thd温控指令进行流量混合。
Pch泵循环的低温载冷剂来自两部分:初级泵提供恒定流量的载冷剂,流经制冷机沿da方向进行直接制冷运行;变流量的载冷剂沿cb方向通过STL蓄冰装置进行融冰。

                               


4)单融冰  模式
电力高峰时进行融冰避峰运行,或者在过渡季节融冰进行,可以满足空调冷负荷需求。
白天关闭制冷机而只使用蓄冰装置的冷量。
初级泵关闭,次级泵启动,载冷剂沿cb方向通过STL蓄冰装置进行融冰,三通阀根据末端冷负荷需求调节控温,按thd温控指令进行流量混合。

                                


5)制冷机直供  模式
白天非电价高峰时的模式,此时末端空调冷负荷不大于制冷机冷量。初级泵投入运行,制冷机根据末端冷负荷需求调节控温。
载冷剂流经da方向进行直接制冷运行,不流经cb和fg方向。
 
                               

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