自然冷資源輔助空調(diào)系統(tǒng)研究.pdf

1、近些年隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，城市用電量急劇增加，一些城市出現(xiàn)了電力緊張的局面，空調(diào)的廣泛應(yīng)用加劇了電力負(fù)荷，許多城市不得已采取了“拉閘限電”的辦法來緩解用電的緊張局面。冰蓄冷空凋的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了電力的“移峰填谷”，即將夜間的低谷的電制冷，儲存起來供白天高峰期使用。 傳統(tǒng)的冰蓄冷空調(diào)是利用了電力的優(yōu)惠政策，即分時電價政策，降低了一定的運(yùn)行費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的“移峰填谷”，有一定的經(jīng)濟(jì)效益。但從根本意義上，這一蓄冷方式并未實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約和環(huán)境

2、改善。我國北方有著獨(dú)特的氣候特點(diǎn)和豐富的自然冷資源，如果能把這些自然冷資源儲存到夏季，這部分冷量就可以作為夏季空調(diào)的冷源來調(diào)節(jié)房間溫度。在北方發(fā)展自然冷資源空調(diào)，既節(jié)約能源，又保護(hù)環(huán)境，這是一種真正意義上的綠色空調(diào)，可以和冰蓄冷空調(diào)、電力空調(diào)配和使用。 本文首先從冰的潛熱、顯熱性能出發(fā)對其蓄冷能力進(jìn)行理論分析，并對自然冷資源空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷和送風(fēng)量進(jìn)行分析和計算，以及對自然冷資源輔助空調(diào)的換熱系統(tǒng)進(jìn)行了換熱過程分析。通過以上分析

3、，結(jié)合試驗(yàn)方案進(jìn)行自然冷資源輔助空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、搭建試驗(yàn)裝置，進(jìn)行儲冰試驗(yàn)、空調(diào)送風(fēng)試驗(yàn)和空調(diào)換熱性能試驗(yàn)三項(xiàng)試驗(yàn)研究。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用目前廣泛應(yīng)用的LabVIEW圖形編程軟件，完成了自然冷資源輔助空調(diào)系統(tǒng)的溫度采集、控制的程序設(shè)計，整個采集過程完全自動化，節(jié)省了人力、物力，提高了效率。 通過本文研究得出如下結(jié)論： 1．將冬季的冰儲存到夏季是切實(shí)可行的，通過儲冰試驗(yàn)得到冰在儲存過程中的溫度變化規(guī)律，找到了減小冰在儲存過程中

4、冷量損失的具體措施。 2．通過送風(fēng)試驗(yàn)驗(yàn)證自然冷資源輔助空調(diào)系統(tǒng)的可行性。 3．通過自然冷資源輔助空調(diào)換熱系統(tǒng)的換熱試驗(yàn)，找到了系統(tǒng)影響因素之間的較優(yōu)組合方案，最后計算出對流換熱系數(shù)和總的換熱系數(shù)，為進(jìn)一步的研究工作提供依據(jù)。 4．通過經(jīng)濟(jì)性分析，如果增加蓄存冰的量、提高蓄冷效率，則自然冷資源輔助空調(diào)有著很好的經(jīng)濟(jì)性，而且冰在使用過程中變成水，可以循環(huán)利用，節(jié)約能源，綠色環(huán)保。 本試驗(yàn)研究的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)是首

5、次對北方地區(qū)自然冰的存儲特性進(jìn)行了理論分析和試驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行自然冷資源輔助空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計和其換熱系統(tǒng)的換熱性能優(yōu)化試驗(yàn)，從中得到自然冷資源輔助空調(diào)的換熱系統(tǒng)參數(shù)的較優(yōu)組合方案，計算出換熱系統(tǒng)的對流換熱系數(shù)和總的換熱系數(shù)，為今后同類試驗(yàn)提供理論依據(jù)和試驗(yàn)參考。同時這項(xiàng)研究也填補(bǔ)了國內(nèi)在自然冷資源輔助空調(diào)系統(tǒng)研究上的一項(xiàng)空白。 試驗(yàn)結(jié)果表明自然冷資源輔助空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行良好，切實(shí)可行，在北方地區(qū)發(fā)展自然冷資源輔助空調(diào)系統(tǒng)有很強(qiáng)的