冰蓄冷系统及制程冷却
冰蓄冷系统利用离峰电力时段,运转压缩机制冰以储存冷能,以便于尖峰时间释出冷能,吸收负载端之热量。可达到转移尖峰电力、节省电费及应付大量负载之功能。冰蓄冷系统的主要应用包含低温生产制程冷却,白日或瞬间之大量负载需求,冷冻冷藏预冷及GMP作业区,和大型建筑物空调等。在全球环保意识高涨、夏季电力吃紧的限电声中,企业逐渐采用冰蓄冷系统来达到节能省电的目的。
来源:台电官网
冰蓄冷系统特点
和传统制冷系统比较,冰蓄冷系统具有下列优缺点:
冰蓄冷系统优点 | 冰蓄冷系统缺点 |
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冰蓄冷模式
依据冰蓄冷系统的储存量,冰蓄冷模式可区分为全量储存(Full Storage)及分量储存(Partial Storage)。
全量储存 | 分量储存 | |
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定义 | 将日间所需冷冻容量,「全部」在夜间离峰时间以制冰方式储存,提供日间所需冰水。主机于尖峰时段完全停止运转。 | 夜间离峰时间仅制冰储存日间所需之「部分」冷能。其他部份则由冷冻主机在尖峰时间运转供应。 ※ 于春秋季或负载较小之季节,分量储存亦可作全量储存使用。 |
优点 |
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缺点 |
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应用时机 |
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冰蓄冷系统种类及比较
冰蓄冷系统种类繁多,以下仅就国内常见并具有实际运转实绩的冰蓄冷系统加以分析:
用途 | 优点 | 缺点 | |
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冰盘管式
优先推荐 |
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制冰滑落式 |
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冰球式 |
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完全结冻式 |
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储水方式 |
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系统架构及运作原理
以冰盘管式冰蓄冷系统为例,基本结构除了匹配的制冷机外,必须还要有蓄冰槽、冰盘管、冰水泵、控制装置及控制盘等组件。
- 融冰:当冷却负荷增加时,回水温度自然上升,促使冰逐渐溶解供冷。接着冰水泵将冰水送至所需之处。
- 结冰:融冰一段时间后,透过冰厚检知器或Timer控制,使制冷机运转充冷。结冰达一定厚度时,由冰厚检知器或Timer控制制冷机停止运转。
- 为达到高效之蓄冷能力,结冰厚度之设计需考虑并计算热传导率及能源消耗比。
- 为求蓄冰槽内各点温度一致且均匀结冰,可使用低压之空气机给气以充分搅拌冷水。
冰蓄冷系统及制程冷却系统图
模块化冰蓄冷柜
我们除了提供到厂服务依据需求项目施工之外,另推出模块化货柜式冰蓄冷蓄能系统 - UTEC 冰蓄冷柜,专门供应给尖离峰用量差异大之工业制程冷却系统、冷藏系统及产业空调使用。UTEC 冰蓄冷柜采用外融冰盘管方式,搭配不冻液为储冷介质,可将冰蓄冷系统之效益最大化,具有以下特点:
- 大面积接触,制冰效率最高,直接融冰效率最佳。
- 冰蓄冷空间最省,IPF值可达60%以上。
- 具有高度之移动便利性,再利用率高。
- 设备故障率低,维保容易且不需中断冷气使用。
- 结冰融冰情况可随时观察,安全性高。
- 可随时互相支持,扩充容易。
- 占用空间小,节约土地成本。
- 仅需提供水源及电源即可使用。
详细规格
型号 | 模块冰蓄冷系统柜 | |
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UTEC-IB170 | UTEC-IB340 | |
构造图 | ||
制冰能力 | 170 USRT | 340 USRT |
压缩机 | 往复式或螺旋式,40 hp | 往复式或螺旋式,80hp |
冷媒 | 浓度30~40% | 浓度30~40% |
冰重量 | 6,400 kg | 12,800 kg |
尺寸 | 6 m (L)×2.35 m (W)×2.4 m (H) | 12 m (L)×2.35 m (W)×2.4 m (H) |
总重量 | 28,500 kg | 51,000 kg |
注一:制冰能力之计算系以0~1°C冰水为基础。
注二:制冰能力350 USRT以下为本公司制造之标准品 (空调能力约400 RT)。350 USRT以上需依实际负载计算规划施工。