(三)蓄能介质与设备

(三)蓄能介质与设备现阶段的空调蓄冷介质主要有以下几种：1．水：显热式蓄冷，蓄冷温度为4～6℃。主要特点是易于利用现有空调用常规冷水机组。蓄冷槽的体积和效率取决于供冷回水与蓄冷槽供水之间的温差，受蓄冷水和回水之间保持分层程度的影响。为减小并充分利用蓄冷水槽的体积，应该尽可能提高空调回水温度。对于大多数建筑的空调系统来说，供冷回水与蓄冷槽供水之间的温差可为8～11℃，蓄冷水槽的体积为0.303~0.417m3/RTH(0.086~0.118m3/KWH）。2．冰潜热式蓄冷。由于水的凝固点为0℃，因此蓄冷温度为-3~-9℃。冷水机组的供水温度大大低于常规空调使用的冷水机组，导致COP下降，而且需要换热流体——载冷剂。蓄冷冰槽的体积一般为0.068~0.085m3/RTH(0.02~0.025m3/KWH），只有水槽的1/6左右，设备占用体积大大减小。蓄冰装置可以提供较低的冷冻水供空调系统使用，有利于提高空调供回水温差，同时可与低温送风技术相结合，进一步降低空调系统配管尺寸和输送电耗。3．共晶盐潜热式蓄冷。是无机盐与水的混合物，随着盐的成分不同，其蓄冷温度相应不同，通过配置不同成分比例的水合盐，可以得到所需相变温度的相变材料。但这类材料的相变潜热一般比冰小，而且融解过程容易出现分层现象，要求封装容器的厚度不能太大。目前价格和稳定性成为其广泛使用的障碍。4．气体水合物潜热式蓄冷。是一种包络状晶体，外来气体分子被水分子结成的晶体网络坚实地保围在中间。由于大多数制冷剂能在5~12℃条件下形成气体水合物，比较适合空调工况，而且容易融解和生成，在水合结晶时释放出相当于水结冰的相变热，传热效果好，具有很好的化学稳定性，腐蚀性低，安全性好，因而被认为是比冰蓄冷更为有效的一种蓄冷技术。但是气体水合物对蓄冷槽的要求很高，蓄冷槽的结构、密封性、承压能力以及内部不凝性气体含量对蓄冷效果都有影响。显热式蓄冷设备的主要立足点是防止和减少水槽内温度较高和较低的水流发生混合，通常可供选择的结构形式有：分层式、迷宫式、隔膜/板式、复合水槽式。水槽可用钢板制作，也可单建钢筋混凝土水槽，或利用消防水槽等。潜热式蓄冷设备主要分为以下几类：种类类型主要生产厂家蓄冷介质蓄冷流体取冷流体主要特点静态蓄冰冰盘管(外融冰)B.A.C，Evapco，清华同方RH(美国、日本、中国)冰制冷剂载冷剂水开式槽瞬时放冷速率高供冷温度低冰盘管(内融冰)蛇形BAC，RH圆形ClamacU形Fafca冰载冷剂载冷剂闭式系统模块式槽适用广泛瞬时放冷速率有限封装式冰球：CIAT,西冷,台佳冰板：开利、台佳蕊芯球：台湾、华源冰或其它共晶盐载冷剂载冷剂或水开式/闭式系统瞬时放冷速率较高放冷后期供冷温度上升明显共晶盐系统可不降低冷机效率动态蓄冰冰片滑落Mueller,Turbo美国冰制冷剂水比静态制冰冷机效率下降减少6~9%供冷温度低融冰放冷速率极快设备投资高冰晶(冰浆)Mueller,MaximalceY.T.LiSunwell(加拿大)气体水合物（中国）冰或其它水混合物制冷剂载冷剂水或载冷剂*注：载冷剂一般为乙烯乙二醇水溶液。在蓄热系统中，目前我国主要采用水蓄热，特点是使用简单、造价低廉。主要是由于近年来环保要求不断提高，燃煤锅炉在大城市被逐渐禁用；燃油和燃气锅炉的使用也受到价格和资源的限制；而电锅炉由于简单、方便、清洁，使用量逐年增加。蓄热设备大多采用显热式水蓄能槽，在实际工程中可以蓄冷蓄热合用水槽以减少占用体积。为进一步减小蓄热槽体积，也可采用压力容器蓄高温(高压)热水，但安全方面需要遵守相关规定。近年来也有利用金属等材料高温蓄热(600~650℃)的电锅炉自蓄热系统出现。欧洲、日本等国大多采用相变材料直接用于末端散热器，由用户自行设定室内温度，白天电力高峰时散热器缓慢释放贮存的热量。我国也有采用高温蓄热介质用于锅炉和供热系统的研究与工程应用。