设计和选型的TES系统:满足最苛刻的冷却/加热需求

TES系统满足的冷却需求

许多行业需要在高热能量期间使用过多的生产期间储存热能。TES系统均衡了热能的生产和消耗，并剃了能量需求峰值。另一个潜在的优势是降低了冷却厂的所需容量和与在线冷却系统相比的运营成本。由于这些效益，该系统存在于工业，公用事业，商业和住宅设施中。流行的应用是地区能源，发电和冷却市场。Araner专注于设计和构建TES技术，这些技术无缝地整合到这些设施中的任何一个。

TES系统组件

热能存储技术包括冰收获，外部熔体卷线圈，内部熔体型卷线，封装的冰，分层水和多罐。这些技术具有不同的冷却器或热泵性能，罐容量，罐界面，罐成本和其他参数。专注于分层水TES系统，系统的组件包括：

• 颅电柜
• 制冷/热泵
• 扩散器
• 管道

设计和尺寸过程

为您的需求设计和施加正确的TES系统是基于许多因素。它们包括空间可用性，从尽可能长的数据负载概况，并且可以使用数据和操作特性。TES系统的评估包括以下因素：

1. 制冷机效率/热泵效率
2. 系统控制策略
3. 环境条件（温度，太阳辐射......）
4. 建筑物内的占用以及由TES提供热能的季节性占用
5. 冷水机/热泵的运行条件
6. 操作配置文件
7. 设计的基础 - 是负载调平，需求限制还是完全存储
8. 系统操作简便
9. 尺寸计算

冷藏/热水储罐设计的步骤

1. 我们研究了一整年的冷却/加热需求曲线，这样我们就可以研究最优的TES水箱尺寸，并评估TES水箱的效益。对于许多应用，制冷/供暖需求将取决于环境条件，因此我们必须获得现场的真实天气数据，并对其进行研究，以计算或模拟制冷/供暖需求。在ARANER，我们开发了自己的工具来收集世界各地每小时的真实天气数据。
2. 天气数据评估随后是设计条件的确定。由于每种情况都是唯一的，评估是按项目的基础。设计参数是：

• TES坦克总容量
• 入口和出口水温
• 雷诺数和弗劳德数
• 罐高度和直径

3. 这冷/热水箱设计通过选择来定义冷/热负荷较高的日子。
4. 设计还必须考虑两种情况:部分存储和完全存储热能。换句话说，通过只使用蓄热(全蓄热)，可以在每天有限的几个小时内需要冷却/加热能源，或者通过将冷水机组与蓄热系统结合使用(部分蓄热)，可以在一天的大部分时间内需要冷却/加热能源。
5. 该TES系统的设计过程的一部分是TES罐的计算流体动力学模拟。它会详细说明Thermoclow.as，结果，取决于热控厚度，将获得一定的优点图（FOM）。模拟还演示了扩散器区域，包括流线（黑色中的线），温度分布和动能分布。
6. 模拟充电和放电操作以覆盖上述方面。

在冷冻水箱的情况下，在充电期间，生产泵从罐的上侧取水以将其送到冷却器，在那里它被冷却并送到罐的下侧。在放电时段期间，消耗泵从罐的下侧取水并发送它以满足消费者的热负荷，作为温水返回将被送到罐的上侧。另一方面，在热水箱的情况下，在充电期间，生产泵从罐的下侧取水以通过热泵将其发送，在那里将其加热并送到罐的上侧。在排出时段期间，消耗泵从罐的上侧取水并发送它以满足消费者的热负荷，作为冷水返回，该冷水将被送到罐的下侧。

集成控制系统

综合控制系统对于实时监测不同温度和压力水平的水箱至关重要，我们可以随时知道水的数量和温度。ARANER设计并集成了自己的控制系统，以易于使用的人机界面(HMI)和SCADA的全控制和工厂集成能力而闻名。

温度监测系统

温度传感器通常安装在罐中，以监测温热和冷水的体积，以确定电流的热存储库存和热控厚度。Araner工程师推荐一个Arahang系统作为设计的一部分，以反击冷桥效果和喷嘴的潜在凝结。Arahang系统允许远程监控，从而帮助操作员立即采取行动，以防坦克发生问题。

结论

理想的冷藏/热水储罐设计占所有因素，无论是系统内部还是外部。天气数据与额定冷却器/热泵效率一样至关重要。在Araner，冷水机/热水储罐设计是我们随着时间的推移完善的艺术。我们有机制来确定特定的冷却需求，并为情况设计一个完美的系统。在与TES系统效率相关的此类和更多服务中，为我们提供更多信息。