自然分層型水蓄冷槽的槽體形狀一般有圓柱體和長方體兩種,廣西中央空調(diào)在相同體積下其表面積與體積比,圓柱體要比長方體小,因此,圓柱體的冷損失較小,故溫度分層型儲槽一般采用平底圓柱體。
(1)自然分層型水蓄冷流程
自然分層型水蓄冷流程如圖3.36所示,該流程可按如下幾種模式運行:
①制冷機單獨供冷;
②制冷機向蓄冷槽充冷;
③茵冷槽單獨供冷;
④制冷機、蓄冷槽聯(lián)合供冷。
充冷時,制冷回路中制冷機組及其冷水泵單獨運行,制冷機出口水溫為克冷過程中重要的控制參數(shù),制冷機出口水溫越低,蓄冷槽內(nèi)6t溫差就越大,對蓄冷過程就越有利。但與之杯應(yīng)的制冷效率將降低,因而應(yīng)綜合考慮出口強度值。
供冷時,根據(jù)冷負荷的變化,制冷回路及體冷b1路呵采取聯(lián)合運行或單獨運行兩種方式c單獨釋冷過程就是在供冷時蓄冷槽向用戶(交調(diào)機成風(fēng)機報管)按要求逐漸釋放冷量。聯(lián)合供冷過程就是制冷機應(yīng)在額定工況下滿負荷運行.不足部分出蓄冷槽補充。
(2)水蓄冷自然分層動態(tài)模型
被模擬的水蓄冷槽是垂直放置的圓柱形蓄冷罐.如圖337所示。將蓄冷罐沿軸向離散分成n層,并認為每一層的才是等溫的。蓄冷罐內(nèi)的水沿軸向流動被近似為某一層水右離散的時間增長內(nèi)向上移動一層。在水蓄冷罐內(nèi)不希望右對流現(xiàn)象發(fā)生,因為這樣會加劇筒內(nèi)冷水與溫水的混合,不利于溫度分層,并嚴(yán)重影響其蓄冷量和蓄沖效率。廣西環(huán)保空調(diào)實際操行中,在蓄冷罐的進、出口處都裝有分配器或散流器,目的是d水流均勻流動,不致產(chǎn)生較大的擾動o
(3)模擬結(jié)果與分析
進行動態(tài)模擬時,制冷系統(tǒng)采用45Lw的冷水機組提磐冷源。蓄冷罐為垂直圓柱形,內(nèi)徑為3m,高為4m,蓄冷罐P水的初始溫度按13℃計算,制冷機組充冷溫度技5Y計算。根據(jù)這些條件,通過動態(tài)模擬計算所得的蓄冷罐內(nèi)溫度分布如圖3.38所示。
從圖3.38可見,在充冷期間蓄冷罐內(nèi)不同高度的水溫布置,顯示了將5Y冷水與13℃溫水分離的斜溫層。斜溫層隨充冷循環(huán)的進行在蓄冷罐內(nèi)逐漸上升直至消失,此時充冷過程結(jié)束,罐內(nèi)水溫皆達到5Y。 ‘
斜溫層受罐內(nèi)供、回水溫差、罐體保冷條件以及罐內(nèi)進、出口水流狀態(tài)等因素影響。隨著供、回水溫差的加大,其冷溫水之間的密度也加大,這有利于冷溫水分層。同時供回水溫差加大,可減小水的循環(huán)量,這也有利于溫度分屆。沿著冷罐壁的熱傳導(dǎo)將會引起罐內(nèi)溫度變化,從而引起斜溫層位置發(fā)生變化,當(dāng)斜溫層處在罐體下部時,表示釋冷期間刁利用的冷水容量減少,因此,蓄冷罐壁必須采取保溫隔熱措施。另外,罐體進出口處的水流必須保持層流狀態(tài),以免引起冷溫水混合,破壞斜溫層。
圖3.39所示為釋冷時進出口處的溫度特性。進口處水溫保持恒定(5宅),這主要出冷水機組提供;出口處水溫隨斜溫層接近而逐漸降低,當(dāng)斜溫層移出罐體時,水溫將迅速降低,此時釋冷過程結(jié)束。
進口處水溫保持恒定(13霓),這主要由空調(diào)機組的回水溫度決定;出口處水溫是逐漸遞增的,廣西環(huán)保空調(diào)主要是由于熱傳導(dǎo)及不可避免的冷溫水混合而引起的,而當(dāng)斜溫層接近底部時,水溫迅速上升,亦即釋冷過程結(jié)束。
綜上所述,自然分層水蓄冷系統(tǒng)具有如下特性:
①蓄冷罐內(nèi)水溫分布隨亢冷循環(huán)的進行在罐內(nèi)高度上發(fā)生變化,并存在分離冷、溫水的斜溫層,斜溫層的存在有利于空調(diào)水蓄冷系統(tǒng),使冷、溫水不致于混合。
③當(dāng)斜溫層向上移出筒體時,充冷過程結(jié)束;當(dāng)斜溫層向下移出簡體時,釋冷過程結(jié)束。
⑦料溫層受供、回水溫差、罐體保溫以及進出口處水流狀態(tài)等因素影響,設(shè)計時應(yīng)綜合考慮。
④奶時,企口眾面保持恒定,出口水溫逐漸降低;釋冷時,進口水溫保持恒定,出口水溫逐漸升高。