蓄冷技術(shù)是一種利用特定物質(zhì)溫差變化和相變轉(zhuǎn)化進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存與靈活釋放的新技術(shù),具有能量時(shí)空轉(zhuǎn)移、穩(wěn)定蓄冷、占地空間小、安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì),可廣泛應(yīng)用于建筑空調(diào)、冷鏈物流、電子控溫等領(lǐng)域。
蓄冷式冷庫(kù)是一種具有蓄冷功能的新型冷庫(kù),其利用夜間廉價(jià)谷電或富余新能源電力進(jìn)行蓄冷,然后在用冷高峰期進(jìn)行釋放,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)冷庫(kù)低成本運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)電力的移峰填谷。蓄冷功能的實(shí)現(xiàn)方式有相變蓄冷和載冷劑蓄冷。其中,相變蓄冷具有蓄冷密度大,造價(jià)成本低等優(yōu)勢(shì),目前已成為蓄冷式冷庫(kù)的主要技術(shù)。
相變蓄冷式冷庫(kù)的運(yùn)行模式是一種基于相變蓄冷材料對(duì)冷量的吸收和釋放特性,將白天需要的冷量轉(zhuǎn)移到夜間制取的運(yùn)行模式。
1、夜間蓄冷模式
夜間低谷電價(jià)時(shí)段,控制冷庫(kù)溫區(qū)低于蓄冷模組內(nèi)相變蓄冷材料的相變溫度,冷庫(kù)制冷機(jī)組啟動(dòng)時(shí),將產(chǎn)生的冷量經(jīng)風(fēng)機(jī)吹出,流經(jīng)安裝于冷庫(kù)貨架頂部或其他位置的蓄冷模塊,在該過(guò)程中蓄冷模組將自然吸冷,并維持冷庫(kù)低溫。以-18℃冷庫(kù)為例,庫(kù)內(nèi)平均溫度為-18℃左右的冷藏庫(kù)蓄冷改造時(shí)應(yīng)采用相變溫度為-18℃的相變材料,在夜間將冷庫(kù)內(nèi)溫度控制在-21℃左右,營(yíng)造2——3℃左右的充冷溫差,以達(dá)到充冷的目的。
圖1 充冷原理
2、白天放冷模式
白天在高峰電價(jià)時(shí)段,控制冷庫(kù)溫區(qū)高于蓄冷模組內(nèi)相變蓄冷材料的相變溫度,以-18℃冷庫(kù)為例,在白天將冷庫(kù)內(nèi)部溫度控制在-15℃左右,營(yíng)造2——3℃的放冷溫差,以達(dá)到放冷的目的。制冷機(jī)組大多數(shù)時(shí)間停運(yùn),庫(kù)內(nèi)冷空氣向下自然流動(dòng),熱空氣自然向上流動(dòng),且隨著庫(kù)內(nèi)空氣溫度的升高,充滿冷量的蓄冷模組將向庫(kù)內(nèi)空氣釋放冷量。吸收了冷量的冷空氣會(huì)向下自然流動(dòng),進(jìn)而為貨架上的貨物提供冷量。
圖2 放冷原理
蓄冷式冷庫(kù)的特點(diǎn)
1、巨大節(jié)費(fèi):能夠在夜間谷段(低電價(jià))儲(chǔ)存冷量,然后在白天峰段(高電價(jià))釋放冷量。節(jié)費(fèi)額=轉(zhuǎn)移電量Q*峰谷電差價(jià)X,峰谷電價(jià)差約0.5元/kWh,能達(dá)到30%——50%的節(jié)費(fèi)率。
2、安裝便捷:超級(jí)蓄冷模組無(wú)需接電,安裝單元較小,安裝迅速、便捷、可拆卸。
3、靈活可調(diào):超級(jí)蓄冷模組尺寸多樣,可根據(jù)冷庫(kù)實(shí)際情況調(diào)整尺寸和安裝方式。此外還可根據(jù)冷庫(kù)具體溫度需求調(diào)整蓄冷模組溫度型號(hào),適配度高。
4、穩(wěn)定可靠:系統(tǒng)熱儲(chǔ)存性能穩(wěn)定,保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定,具有較高的穩(wěn)定性和較長(zhǎng)的使用壽命,使用壽命可達(dá)20年。
5、綠色安全:超級(jí)蓄冷模組內(nèi)部材料采用水鹽共晶溶液和食品級(jí)材料,安全綠色可再生。蓄冷模組外部殼體采用高密度聚乙烯材料,抗壓能力強(qiáng),無(wú)泄漏等風(fēng)險(xiǎn)。
蓄冷式冷庫(kù)安裝方式
1、貨架內(nèi)嵌式:將蓄冷模組安裝在貨架橫梁內(nèi)部,不影響貨物擺放,安裝結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,安全系數(shù)高。適用于有貨架的冷庫(kù)。
2、懸掛吊頂式:將蓄冷模組采用吊頂?shù)姆绞綉覓煸诶鋷?kù)頂部,不占用貨物擺放空間,沒(méi)有貨架的地堆庫(kù)可采用該安裝模式。
3、儲(chǔ)冷輻射墻:將蓄冷板安裝在冷庫(kù)四周墻壁上,占用空間小,還可減少冷量外泄,節(jié)能性好,適用于小型地堆庫(kù)。
圖3 蓄冷式冷庫(kù)安裝方式
上海海事大學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室冷庫(kù)
本項(xiàng)目是上海海事大學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的蓄冷式冷庫(kù)測(cè)試和示范項(xiàng)目。采用本公司FS-18-超級(jí)蓄冷模組15——30組,采用懸掛吊頂?shù)陌惭b方式,利用夜間8小時(shí)谷電蓄冷,白天釋冷,轉(zhuǎn)移高電價(jià)時(shí)段耗電量,節(jié)費(fèi)率可達(dá)30%——55%,節(jié)能率可達(dá)10%。
圖4 實(shí)驗(yàn)室冷庫(kù)冷庫(kù)安裝效果
圖5 實(shí)驗(yàn)室冷庫(kù)蓄冷測(cè)試溫度曲線
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