Energy Storage System for Solar Thermal Air Conditioning Combined with Ejector Cooling System

A system of energy storage for solar thermal air conditioning combined with ejector cooling system for residential is determined in this paper. The purpose of this study is to design the energy storage system for heating the water in a storage tank to reach the required temperature for exchanging heat with the refrigerant of cooling system. The design from calculation of thermal energy storage system that proper with the solar flat plate collector area results are 70 m2, and the hot water temperature is over than 80 ℃. A cooling system is selected for refrigerant of R141b from the solar air conditioning system of 10.5 kW, and the energy source is solar thermal energy from the collector that there is an efficiency of 0.46 approximately. This storage system for the electric solar cooling system can be reduced the problem of the intermittent of energy source with the constant generating temperature to run the cooling system continuously.

Effects of magnetic fields on HCFC-141b refrigerant gas hydrate formation

Low-pressure refrigerant gas hydrates have brilliant prospects as a cool storage me-dium for air-conditioning systems. Intensive effects of some specific magnetic fields on the forma-tion process of HCFC-141b refrigerant gas hydrate are depicted experimentally. Under influence of these specific magnetic fields, the orientation and growth region of gas hydrate are altered; induc-tion time of hydrate crystallization can be shortened extremely, and it can be shortened to 40 min from 9 h; hydrate formation mass can be enhanced considerably, and hydration rate can arrive at 100% in some instances. Meanwhile, the relations of induction time and hydration rate changed with magnetic field intensity are depicted, and some elementary regulations are found.

Cool storage time of phase change wallboard room in summer

More and more attention was paid to phase change energy storage in air conditioning domain and construction energy conservation,and became the focus of the international research. Through the test and analysis of the parameters of the indoor thermal property in phase change wallboard room and ordinary room,the effects of using phase change wallboards on indoor temperature in summer and air conditioning are obtained. The combination of construct enclosure and phase change materials can stabilize indoor temperature,improve indoor thermal comfort,reduce the frequency of the operation of air conditioning facility,cut the initial investment and operation expense,and meanwhile play an practical role in "the power balancing between the peak period and the valley period" policy. Through the experiment and the test of the effects exerted by phase change wallboard room and ordinary room on the indoor thermal environment,it is obtained that the phase change wallboard can reduce the fluctuation range of indoor temperature and the heat flow from the outside into indoor environment in summer. According to the study,it is found that the effect of cool-storing for 5 h is obvious. Through the analysis of the phase change wallboard without air conditioning in daytime,it is obtained that the frequency of the operation of air conditioning in phase change wallboard room is smaller than that in the ordinary room,which can prolong the lifetime of the facility and reduce operation expense.

内嵌运行优化的降温负荷需求响应设备投资方法

随电力市场改革的进一步推进,分时电价等政策的出台为需求响应技术的应用发展提供了有利的市场环境。以蓄冷空调系统为代表的降温负荷需求响应设备可有效缓解电力供需平衡的难题。降温负荷的需求响应能力及潜在效益与其需求响应设备的投资规划及运行方法紧密相关。现有基于蓄冷技术的需求响应设备投资规划方法多考虑单一的设备类型,基于固定或简化的系统运行策略与设备运行特性进行运行模拟,难以实现不同类型设备组合与用户冷负荷需求特性的最优匹配,导致系统需求响应能力的优化空间受限,无法充分发挥其经济性价值。因此,本文研究考虑运行策略优化的降温负荷需求响应设备统一投资规划建模方法。首先,提出电力市场环境下计及多类制冷与蓄冷设备运行策略优化的需求响应模型,实现降温负荷对价格信号的灵活响应,充分节约用电成本。然后,构建内嵌统一运行策略优化模型的需求响应设备投资规划模型。该模型以用户投资运行总成本最小化为优化目标,统筹考虑电价政策、冷负荷需求特性、相关设备的投资成本与工作特性,通过基于大M法的线性建模方法,最终建立一个混合整数线性规划模型,可采用商业求解器实现高效求解。算例分析表明所提方法可充分适应当前电力市场环境,有效提升用户的投资效益,优化用电负荷曲线,发挥需求响应技术的应用价值。

一种蓄冷式飞机地面空调车的设计及实验研究

为了减少机场终端碳排放,机场将逐步减少柴油发电供冷设备的使用。设计了一种供风温度15℃,供风风量2750 m ^(3)/h,供风压力45 kPa的蓄冷式飞机地面空调车并进行实验。系统采用6℃相变蓄冷材料,设计制冷负荷为45 kW,蓄冷量为18.3 kW·h,能够满足80 kW的供冷需求。实验结果表明,蓄冷式飞机地面空调车短时间内最大供冷负荷达105 kW,满足飞机机载电子设备的用冷需求。蓄冷式飞机地面空调车在供冷间歇时段将冷量储存在相变蓄冷模块中,在供冷时段释冷,使机场供冷时段的部分冷负荷均摊到间歇时段,降低机场整体供冷时段的电负荷,有效减少机场电路铺设和配电改造的成本。

大型商业建筑集中空调制冷系统储能经济性分析方法

对商业建筑集中空调制冷系统储能的经济性进行了分析。首先,介绍了制冷系统采用水蓄冷、冰蓄冷、锂电池储能3种储能方案的运行原理。其次,建立了空调制冷系统采用3种储能方案的冷负荷模型及经济性分析模型。最后,通过算例对3种储能方案与常规制冷方案的结果进行了对比分析。结果表明,对于该算例,商业建筑集中空调制冷系统采用水蓄冷方案的全寿命周期总成本在3种储能方案中最低,锂电池储能次之,冰蓄冷最高。本文提出的空调制冷系统多种储能方案经济性比较方法,可供商业建筑根据项目所在地电价政策与项目特点选择经济合理的储能方案时参考。

基于模型预测控制的冰蓄冷空调系统优化控制策略研究

在峰谷电价背景下,冰蓄冷空调系统可以利用谷值电价进行蓄冷,在电价较高时段释放蓄冷量,从而减少峰值用电量。为此,提出一种基于模型预测控制(MPC)的冰蓄冷空调系统优化控制策略,目标是系统能耗成本最低,同时解决传统运行策略不当而导致的冰槽使用效率低下问题。基于参照建筑搭建TRNSYS-Python联合模拟仿真平台,采用极端梯度提升(XGBoost)算法构建建筑未来24h逐时冷负荷预测模型,运用模型预测控制理论,考虑建筑负荷预测偏差,逐时滚动求解冰蓄冷空调系统蓄放冷最优控制策略,在保证全天冷量合理分配的同时,实现峰谷电价背景下系统运行能耗成本最低。与传统规则策略相比,优化控制策略可以针对不同冷负荷需求采取灵活的控制措施,在冷负荷需求较高时,将有限的冷量优先用在电价高峰期,有效规避高额电费支出,降低能耗成本;在冷负荷需求较低时,通过精准预测,仅储存必要冷量,确保冰量在一天中被完全利用,提升冰蓄冷系统效率。在基于设计日负荷100%、75%、50%三种工况下,优化控制策略比传统规则策略分别可节约能耗成本7.95%、12.64%和10.18%。

冷热双向全周期维度蓄能空调系统设计优化

蓄能空调系统涉及“源”侧电力供应和“荷”侧建筑冷热需求双重动态变化特性,系统的容量配置是一个技术经济寻优问题。受室内外多种因素共同影响,建筑冷热负荷每天的逐时分布规律差别较大,传统上仅基于设计日等典型周期逐时负荷分布规律的设计方法使得蓄能空调系统容量的配置不合理。突破传统设计方法的不足,提出以空调系统全年运行性能为导向的冷热双向全周期维度蓄能空调系统性能化设计方法,能够考虑到全供暖季、全制冷季每天的逐时动态负荷分布规律,耦合建筑冷热负荷双向需求,获得更加科学合理的蓄能空调系统容量配置方案。用具体案例进行了设计方法展示。

某公司培训学校空调通风系统设计

本工程为某公司的培训学院,由多个分散的单体组成的建筑群,本文简要介绍了该项目的冷热源及空调水系统和空调末端风系统的设计情况,着重分析了空调水系统一、二级泵方案的技术比选,同时,结合项目投入使用的效果给出了一些设计建议。

上海某大型城市综合体空调系统设计

介绍了上海某大型城市综合体项目的空调系统设计,包括空调冷热源形式、水系统划分、空调末端形式等,归纳了该项目在冰蓄冷、自然通风器、绿色建筑设计与节能技术应用等方面的特点,并结合调试运营总结了4点设计体会。

冷端耦合相变储热罐的间接空冷机组热力特性及热经济性评价

为改善间接空冷机组冷端运行特性以实现机组提质增效,该文提出一种新型间接空冷系统,将充满RT35HC材料的相变储热罐与空冷塔及凝汽器串联,实现机组乏汽废热排放的“移峰填谷”。以某600MW超临界间接空冷机组为例,分别建立汽水循环和新型间接空冷系统热力学模型并进行耦合迭代计算,分析机组变工况热力特性并开展热经济性评价。结果表明:将相变储热罐串接在空冷塔下游是一种高效的集成方式,能在高温高负荷下吸收机组乏汽部分废热以减轻空冷塔冷却压力,并在低温低负荷下借助空冷塔将存储的废热排放到环境中。考虑储热罐放热2.5h及匹配蓄热1.05h一个周期,储热罐配置253MW·h热容量对应布置5996m2换热面积可使机组在一个周期内节省标煤近5t,标准煤耗率折算下降3.60g/(k W·h),机组背压变动也缩小近7kPa。算例分析证实了冷端配置储热罐可以很好地提升间接空冷机组的运行经济性,还可减缓机组冷端参数大范围波动。

数据中心蓄冷技术及蓄冷罐连通方案研究

针对数据中心不间断制冷系统,对比分析不同蓄冷介质的技术特点,以及蓄冷装置不同接入方式的适用性。结合实例,介绍一种当数据中心发生大于N+1故障时,能够实现蓄冷罐互备、互放冷操作功能且有效形成制冷系统N+2架构的蓄冷罐连通运行方案,为数据中心的不间断制冷系统提供进一步应用解决方案。

某办公建筑冰蓄冷空调系统双工况冷水机组选型分析

按照《全国民用建筑工程设计技术措施(2009)暖通空调·动力》提供的计算方法得出的双工况冷水机组标定制冷量,不能满足冰蓄冷空调系统的实际工程使用要求。针对该问题,本文结合实际工程案例,通过增大双工况冷水机组标定制冷量或延长白天空调工况运行时间的方式,比较不同方案的运行控制策略、初投资和运行费用,得到双工况冷水机组的选型方法及最佳蓄冰率。

自然条件下水冷捕获量的建模与验证

针对在不同地区冬季冷捕获是否能储存冷量的问题,实现捕获冬季冷量储存到夏季使用的节能理念,对冷量捕获进行数学模型的建立和实验论证,分析稳态下和非稳态下的相变储冰机理。在陕西省榆林市冬季条件下,采用储冷介质水在3种不同气候温度区间下进行了冷捕获实验。实验结果显示,1、2、3、4、5 L量桶储冰总体积与理论计算结果分别为9.00%、6.25%、2.00%、1.82%、3.45%,5 L量桶加入太空冷辐射后,所得误差率为0.25%,冷捕获数学模型合理。在室外温度-3~5℃、-10~9℃、-18~2℃的3种区间波动时,低于0℃时间占测试时间分别为58.49%、61.11%和97.37%。证明在严寒地区和部分寒冷地区可快速捕获冷量,对季节性冰储冷空调系统具有良好的适用性。

夏热冬暖地区某机场航站楼集中供冷方案对比研究

夏热冬暖地区机场航站楼具有建筑体量大、功能复杂、全年供冷需求大等关键特点,合理设计集中供冷系统及方案对其节能高效运行至关重要。文章结合夏热冬暖地区某机场航站楼实际需求与工程特点,深入对比常规供冷方案、水蓄冷供冷及冰蓄冷供冷方案的能源消耗与经济效益,明确了蓄冷方案在实施过程中需要关注的关键环节,从而为同类型项目集中供冷方案设计提供案例参考。

水环热泵空调在医药阴凉库中的应用

结合合肥某实际工程,介绍了一种水环热泵空调系统(水源热泵机组+冷却塔+太阳能蓄热)的室内外计算参数、负荷计算、设备选型和运行策略。重点对两种空调系统的初投资和运行费用进行了经济性分析,分析表明该系统初投资和运行费用均低于水冷机组+燃气锅炉空调系统。

雄安某社区中心空调冷源方案比选

结合项目当地能源价格,从投资费用、运行费用、维护费用等方面对雄安地区某社区中心的蓄冷空调、水冷螺杆式冷水机组、螺杆式风冷热泵、模块式风冷热泵、双热源多联机的空调冷源方案进行了对比,并结合项目用能特点,选择了双热源多联机冷源方案。

厦门某锂电池厂单冷及水蓄冷耦合空调系统全年逐时能耗模拟分析

通过对厦门某锂电池厂单冷空调系统和水蓄冷耦合空调系统进行全年逐时能耗分析、数学建模和数据分析,探讨了两种系统在不同外部条件下的运行状态和能源利用效率,并对经济性进行了评估。结果表明,水蓄冷耦合空调系统虽全年平均能效比单冷空调系统低3.37%,但由于峰谷电价差原因,水蓄冷耦合空调系统在电网高峰期能显著减少电网负荷,低峰期能利用夜间廉价电力,从而降低运行成本,整体优于单冷空调系统在蓄冷、释冷、维护方面的优势。基于节能和占地面积的综合考虑,水蓄冷耦合空调在长期运营中将有更好的能源利用性能和经济效益。

蓄冷空调及气体水合物蓄冷技术

从蓄冷空调的应用背景出发,简述了蓄冷空调技术的发展与现状,并在此基础上详细介绍了气体水合物蓄冷技术,从气体水合物蓄冷工质的选择、气体水合物结晶\熔解特性改善及气体水合物蓄冷装置设计3个方面对目前的研究现状进行了描述。

新型气体水合物蓄冷装置及其性能

An innovative clathrate hydrate cool storage system and its performance in the air conditioning cool storage application are presented. This system consists of a clathrate hydrate storage vessel, in which there is a high-efficient inner-placed heat exchanger, and an outsideplaced small rotating crystallizer. In this configuration, clathrate hydrates can be formed effectively and thermal energy can be released and stored in high efficiency. The laboratory test of the system was performed, and it is shown that it has an excellent performance for cold energy storage at temperature about 8°C.