完全冻结式是英文 TOTAL FREEZE UP 翻译过来的,并不表示盘管中的水全部冻结了。 理论上如果蓄冰时间足够、主机提供的温度足够低,可以将盘管槽中的水完全冻结起来,但在实际运行,考虑到蓄冰特性 和 要在一定周期内融冰,做不到,以下两点原因: 1、由于蓄冰过程中槽内的水实际上是与冰表面发生传热,Q=U*A*△T传热量主要决定于冰的表面积和水与冰表面的温差,传热系数也主要决定于冰的厚度,因此随着冰厚度的增加,传热系数大幅下降,虽然A略有增加,这样要确保蓄冰过程中主机满载(即Q不变),要求主机的出口温度不断下降(即提高△T),而一般盘管设计时,在侧面都是矩阵式布局,结冰后期冰会碰到一起,此时水与冰的接触表面也会大幅度下降,这样将迫使对主机的出口温度降低更快,而这样做在经济上不划算(每降低1度主机效率降低约2.5%),在技术上也不可行,标准设计的蓄冰三级离心机组一般只能到-6度,再低就喘振,标准配置螺杆机组只能到-8度,再低就要更换压缩机配件、润滑油和调整控制措施了。
理论上如果蓄冰时间足够、主机提供的温度足够低,可以将盘管槽中的水完全冻结起来,但在实际运行,考虑到蓄冰特性 和 要在一定周期内融冰,做不到,以下两点原因:
1、由于蓄冰过程中槽内的水实际上是与冰表面发生传热,Q=U*A*△T传热量主要决定于冰的表面积和水与冰表面的温差,传热系数也主要决定于冰的厚度,因此随着冰厚度的增加,传热系数大幅下降,虽然A略有增加,这样要确保蓄冰过程中主机满载(即Q不变),要求主机的出口温度不断下降(即提高△T),而一般盘管设计时,在侧面都是矩阵式布局,结冰后期冰会碰到一起,此时水与冰的接触表面也会大幅度下降,这样将迫使对主机的出口温度降低更快,而这样做在经济上不划算(每降低1度主机效率降低约2.5%),在技术上也不可行,标准设计的蓄冰三级离心机组一般只能到-6度,再低就喘振,标准配置螺杆机组只能到-8度,再低就要更换压缩机配件、润滑油和调整控制措施了。
2、即便蓄冰的时间足够长,或者主机本身就可以做到超过-8度,可以慢慢将槽内的水全部冻结成冰,这样做还会有一个融冰的问题,即如果盘管设计为100%水冻结,也就是表示盘管换热面积小,即导致融冰周期加长,无法在规定的高峰时段融冰,或者实现削减高峰用电负荷的功能,所以一般盘管的传热面积不仅要考虑蓄冰,也要考虑融冰速度,至少应该确保在一般设计的盘管进出口温度情况下,融冰速度达到12%以上,即8小时可以完全融冰。
以上资料见ASHRAE出版之冰蓄冷资料,附图: