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。
壓縮機
制冷壓縮機是蒸氣壓縮式制冷裝置的一個重要設備。制冷壓縮機的形式很多,根據工作原理的不同,可分為兩大類:容積式制冷壓縮機和離心式制冷壓縮機。常用的壓縮機主要有活塞式壓縮機、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機。
容積式制冷壓縮機是靠改變工作腔的容積,將周期性吸入的定量氣體壓縮。常用的容積式制冷壓縮機有往復活塞式制冷壓縮機和回轉式制冷壓縮機。
離心式制冷壓縮機是靠離心力的作用,連續地將所吸入的氣體壓縮。這種壓縮機的轉數高,制冷能力大。國外空調用氟利昂離心式制冷壓縮機的單機制冷量高達30000kw。
吸收式制冷機主要由四個交換設備組成,即發生器、冷凝器、蒸發器和吸收器,它們組成兩個循環環路:制冷劑循環與吸收劑循環。左半部是制冷劑循環,屬逆循環,由冷凝器、節流裝置和蒸發器組成。高壓氣態制冷劑在冷凝器中向冷卻介質放熱被凝結為液態后,經節流裝置減壓降溫進入蒸發器;在蒸發器內,該液體被汽化為低壓氣態,同時吸取被冷卻介質的熱量產生制冷效應。這些過程與蒸氣壓縮式制冷完全相同。右半部為吸收劑循環(圖2中的點畫線部分),屬正循環,主要由吸收器、發生器和溶液泵組成,相當于蒸氣壓縮式制冷的壓縮機。在吸收器中,用液態吸收劑不斷吸收蒸發器產生的低壓氣態制冷劑,以達到維持蒸發器內低壓的目的;吸收劑吸收制冷劑蒸氣而形成的制冷劑-吸收劑溶液,經溶液泵升壓后進入發生器;在發生器中該溶液被加熱、沸騰,其中沸點低的制冷劑汽化形成高壓氣態制冷劑,進入冷凝器液化,而剩下的吸收劑溶液則返回吸收器再次吸收低壓氣態制冷劑。
