【摘要】：冰蓄冷空調(diào)利用夜間制冷、白天釋冷,以達(dá)到削峰填谷、減小制冷機(jī)組設(shè)備容量以及平衡電網(wǎng)壓力等效果。本文利用Fluent數(shù)值模擬軟件,建立了單個(gè)冰球和蓄冰槽系統(tǒng)的流動(dòng)和傳熱模型,加載Solidification/Melting模型、湍流模型,考慮到了單個(gè)冰球相變過(guò)程中相變材料密度隨溫度的變化,針對(duì)蓄冰槽中載冷劑的流動(dòng)方向、載冷劑進(jìn)口位置對(duì)蓄冷過(guò)程影響進(jìn)行了研究。做了以下工作:研究了單個(gè)冰球凝固、融化過(guò)程的一般規(guī)律,對(duì)冰球內(nèi)部溫度以及固液相界面的變化情況進(jìn)行分析;研究了不同半徑、載冷劑入口溫度對(duì)蓄冷、釋冷過(guò)程的影響,模擬結(jié)果表明:蓄冰球半徑越大,相變進(jìn)行的時(shí)間越長(zhǎng),但是選擇蓄冰球時(shí)的球徑不宜過(guò)大,以控制蓄冷時(shí)間;載冷劑與冰球間的傳熱溫差越大,越有利于相變換熱的進(jìn)行,相變時(shí)間也相應(yīng)縮短;考慮固液相密度差的情況下與不考慮固液相密度差相比,由于自然對(duì)流的作用,相變時(shí)間差要短,模擬結(jié)果更接近實(shí)際情況。模擬了蓄冰槽的蓄冷過(guò)程,研究對(duì)流狀態(tài)下蓄冷槽的換熱情況,不同載冷劑流速、出入口位置對(duì)蓄冰特性的影響,對(duì)蓄冰槽裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。模擬結(jié)果表明:載冷劑流速越大,蓄冰槽內(nèi)對(duì)流現(xiàn)象越明顯,固液界面移動(dòng)得越快,蓄冷時(shí)間越短,越有利于換熱;載冷劑從入口流入蓄冰槽后首先會(huì)有一段層流階段,在沖擊冰球的時(shí)候進(jìn)入紊流階段,并會(huì)伴隨著產(chǎn)生局部的回流和渦旋,越接近槽體內(nèi)部,載冷劑速度矢量變化越強(qiáng)烈,進(jìn)而加快與冰球間的換熱,因此可以在球殼中設(shè)計(jì)出褶皺、溝壑、凸起、下凹等形狀的紋路,增加流體的擾動(dòng);入口流速越大,努謝爾特?cái)?shù)越大,載冷劑與冰球間的對(duì)流換熱系數(shù)越大,同時(shí)也會(huì)增大阻力系數(shù),因此不可過(guò)分地增大入口流速;載冷劑入口流速越大,出口溫度越快到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài);采用載冷劑從底部流入頂部流出的流動(dòng)方式比從頂部流入底部流出的對(duì)流換熱系數(shù)大,更有利于換熱,并且隨著載冷劑流速的增大這種優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)得更加明顯。進(jìn)而對(duì)冰球和蓄冰槽裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,能夠?qū)崿F(xiàn)能量的最大程度的利用,能對(duì)節(jié)能減排的發(fā)展起到積極的作用。
【圖文】：

釋冷工況時(shí)，經(jīng)板式換熱器換熱后的高溫載冷劑乙二醇溶熱，將球內(nèi)固體，同時(shí)將溫度降低的乙二醇溶液送回負(fù)荷端蓄冷系統(tǒng)中，根據(jù)不同運(yùn)行狀況與控制條件，載冷劑的流程種。：如圖 1-1 所示，制冷機(jī)與蓄冰槽分別于板式換熱器連接，，二者聯(lián)合供冷。在建筑不需要制冷的時(shí)間段，制冷機(jī)通過(guò)況：開(kāi)啟 V1、V3 閥門，關(guān)閉 V2、V4 閥門，使載冷劑在制隨著蓄冷的進(jìn)行，蓄冰罐內(nèi)冰球逐漸降低，在完成了要求。釋冷工況：蓄冰槽通過(guò)融冰吸收載冷劑的潛熱，經(jīng)過(guò)降溫過(guò)板換向負(fù)荷側(cè)傳遞冷量，此時(shí)制冷機(jī)停止運(yùn)行，但此時(shí)將調(diào)節(jié) V2、V1 閥門來(lái)控制進(jìn)入板換的乙二醇溫度。當(dāng)?shù)竭_(dá)閉 V1、 V3 和 V4 閥門，開(kāi)啟 V2 閥門，只開(kāi)啟制冷機(jī)組，器之間循環(huán)，按常規(guī)空調(diào)工況運(yùn)行[9]。

圖 1-2 凹面冰球Fig.1-2 Concave ice hockey圖 1-3 凹面冰球的蓄冰性能曲線.1-3 Storage performance curve of concave ice ho
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU831

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2671541