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空調儲冰系統簡介
台灣區冷凍空調工程工業同業公會
工程技術暨業務發展委員會編輯
冷凍空調工程實務-9
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空調儲冰系統簡介
空調儲冷系統
全量儲冰
分量儲冰
儲冰式空調系統
儲冷介質的特性
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空調儲冷系統-1
空調用的儲冷系統主要有儲冰水系統與儲冰系統。
儲冰水式一種顯熱儲存,一般儲冷溫度由15℃至7℃,溫差△T=8℃,以每公斤的水溫度下降1℃可儲存1 Kcal,冰水1M3可儲存8000Kcal。
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空調儲冷系統-2
儲冰式是一種顯熱與潛熱同時儲存的方式,由15℃降溫至0℃,每公斤冰水儲存顯熱15 Kcal,再繼續使0℃的水結成0℃的冰,以獲得79 Kcal的相變化潛熱,合計每公斤的水大約可儲存94Kcal的冷能,則同樣1M3的容積可儲冷,約為儲冰水的11.75倍。
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全量儲冰
尖峰空調移至離峰
佔用較大空間
降低尖峰負載
初設成本較高
尖離峰電價的差距來降低運轉電費
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全量儲冰全量儲冰為主機於夜間或離峰時間製完所有所需的冰量,以供日間或尖峰時間之空調負載需求,尖峰時間時主機則停止運轉,空調負荷完全由融冰供應如下圖所示。假設離峰時間由22:30M到隔日早晨7:30,其全量儲冰量係依據日間負荷8180 RT-HR所需而儲存,冷房負荷以面積A區表示,而儲冰區以面積B區表示,則離峰時段所製的冰量要達到隔日空調負荷所需,亦即B區面積須等於A區面積。
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全量儲冰
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分量儲冰
局部尖峰空調移至離峰
佔用較小空間
降低局部尖峰負載
初設成本較低一點
尖離峰電價的差距來降低運轉電費
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分量儲冰
分量儲冰為主機於夜間或離峰時間製完部分所需的冰量,到了空調時間將儲冷釋出配合冰水主機的運轉共同分擔負荷,如下圖所示。部分冷房負荷以面積A區表示,而儲冰區以面積B區表示,於離峰時段所製的冰量補充部分空調負荷所需,即B區面積須等於A區面積,如此可削減主機的容量。
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分量儲冰
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儲冰式空調系統的優點
空調設備設置容量減少,電力設備費用與機械室面積減少,受電容量設備可減少。
儲冷設備滿載運轉效率增加,電力負載平均及電力供給平穩。
運轉費用減少,因冷凍主機容量降低減少基本電費之支出,並且享受電力公司離峰時段優惠的時間電價,而減少流動電費的支出。
停電期間可緊急供應局部空調。
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儲冰式空調系統的缺點
主機運轉儲冰時冷凍容量降低,效率降低。
增加儲冰槽設施費用及佔地空間
增加儲冷系統自動操作控制。
增加管線保冷費用
水處理費用增加。
運轉管理費用增加。
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儲冰水式空調系統
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儲冰式空調系統
冷媒直接膨脹式
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儲冰式空調系統
滷水間接式
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儲冰式空調系統
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並流模式
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儲冰槽優先
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主機優先
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儲冰球
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儲冰球
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儲冰槽
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儲冷介質的特性
高比熱、高密度。高潛熱值。高熱傳性能。無毒性。與空調設備相容。無腐蝕性。價格便宜容易獲得。不會爆炸、不污染環境。化學穩定性佳,可供長期使用。就上述條件而言,水是目前儲能介質中最接近理想的一種介質,因此被廣泛地應用於儲冰系統中。
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儲冷式空調系統所需注意
冷媒蒸發溫度要高。
儲冷槽體積要小,佔地空間要小。
儲冰率(IPF)要高,熱損失要少。
價格需便宜。
儲冰方式之壽命期要長。
溶冰及結冰速率要快。
安全性的考量。
故障率要小,維護簡單。
主機要能夠直接提供系統冷氣需求。
整體系統的運轉效率要高。
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其他-1
滷水25%乙二醇
螺桿冰球
比重計 水銀溫度計
槽式及桶式
儲冰率(IPF)(Ice Packing Factor)
IPF=儲冰槽內製冰容積/儲冰槽容積
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其他-2
壓縮機容量與蓄冰時間的乘績,即為蓄冰的總量,所以就全量儲冰為例:
壓縮機容量
壓縮機轉運時間
全日空調負荷總容量
=
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結論
尖離峰用電量差距越大,越適合使用儲冰式空調系統。因其差距越大相對代表其離峰時段內可負擔更多之電力容量、所以契約容量可大幅降低、故其主機可購買較低容量,節省更多的成本。
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THE END
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