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系統背景
為了均衡用電,削峰填谷,世界各國都實行了峰谷電價政策,我國政府和電力部門在建設節約型社會思想的指導下,大力推廣需求側管理(DSM),以緩解電力建設和新增用電矛盾。各地區也出臺了促進蓄冰空調發展的相關政策,推動了蓄冷空調技術的發展和應用。特別是逐步拉大峰谷電價差,多數地區峰谷電價差已達三倍以上。隨著各地峰谷電價實施范圍的進一步擴大和峰谷電價比的加大,為電力蓄能技術的推廣應用提供了更為有利的條件。
制冷原理
液體汽化制冷是利用液體汽化時的吸熱、冷凝時的放熱效應來實現制冷的。液體汽化形成蒸汽。當液體(制冷工質)處在密閉的容器中時,此容器中除了液體及液體本身所產生的蒸汽外,不存在其他任何氣體,液體和蒸汽將在某一壓力下達到平衡,此時的汽體稱為飽和蒸汽,壓力稱為飽和壓力,溫度稱為飽和溫度。平衡時液體不再汽化,這時如果將一部分蒸汽從容器中抽走,液體必然要繼續汽化產生一部分蒸汽來維持這一平衡。 液體汽化時要吸收熱量,此熱量稱為汽化潛熱。汽化潛熱來自被冷卻對象,使被冷卻對象變冷。為了使這一過程連續進行,就必須從容器中不斷地抽走蒸汽,并使其凝結成液體后再回到容器中去。從容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成液體,則所需冷卻介質的溫度比液體的蒸發溫度還要低,我們希望蒸汽的冷凝是在常溫下進行,因此需要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。
制冷工質將在低溫、低壓下蒸發,產生冷效應;并在常溫、高壓下冷凝,向周圍環境或冷卻介質放出熱量。蒸汽在常溫、高壓下冷凝后變為高壓液體,還需要將其壓力降低到蒸發壓力后才能進入容器。
液體汽化制冷循環是由工質汽化、蒸汽升壓、高壓蒸汽冷凝、高壓液體降壓四個過程組成。
制冷原理
氣態制冷工質(如氟利昂)經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體后進入冷凝器,與水(空氣)進行等壓熱交換,變成低溫高壓液態。液態工質經干燥過濾器去除水份、雜質,進入膨脹閥節流減壓,成為低溫低壓液態工質,在蒸發器內汽化。液體汽化過程要吸收汽化潛熱,而且液體壓力不同,其飽和溫度(沸點)也不同,壓力越低,飽和溫度越低。例如,1kg的水,在壓力為0.00087MPa,飽和溫度為5℃,汽化時需要吸收2488.7KJ熱量;1kg的氨,在1個標準大氣壓力(0.10133MPa)下,汽化時需要吸收1369.59KJ熱量,溫度可低達-33.33℃。因此,只要創造一定的低壓條件,就可以利用液體的汽化獲取所要求的低溫。依此原理,汽化過程吸取冷凍水的熱量,使冷凍水溫度降低(一般降為7℃)。制冷工質在蒸發器內吸取熱量,溫度升高變成過熱蒸氣,進入壓縮機重復循環過程。蒸氣壓縮式制冷系統主要分為水冷式和風冷式。
