跳到主要內容區塊 ::: 網站導覽 最新上線 熱門點閱 經濟部圖文懶人包 近期報導
:::

冷凍空調業的新方向——蓄能電池之發展與應用

2003/07/05 經濟部能源局 點閱人次: 671

字型:


▓撰文:蕭明哲

由國人研發,已獲得台灣、大陸、美國、日本及德國等五國專利的蓄能電池,是調節尖峰用電的利器,同時更能達到節約能源的目的。

目前台灣電力發電裝置容量約2,850萬瓩,尖峰負載約為2,700萬瓩,如果全國能積極有效的節約能源與移轉能源10%,則尖峰負載將下降至2,430萬瓩,而安全備用發電裝置容量高達420萬瓩,那麼電力能源的開發與電廠的興建工作就顯得不那麼迫切需要了。

冷凍空調設備之耗電量約佔尖峰負載電力的三分之一,約900萬瓩,若移轉能源又節約能源30%,則可減少270萬瓩之尖峰電力,因此開發可移轉能源,同時又能節約能源的冷凍空調設備,應是冷凍空調界當務之急。

蓄能電池(Thermal Battery)之研發,它可有效的移轉能源又節約能源,若廣泛的應用於各種冷凍空調系統,則政府可緩和興建電廠的財務壓力,而冷氣用電戶更可節省電費,創造政府與民間雙贏的局面。

蓄能電池的原理與構造

蓄能電池(Thermal Battery)與蓄電池(Battery)之作用很相似,蓄電池可同時充放電,蓄能電池也可以同時儲存及釋放能源。蓄能電池在冷熱能源太多的時候可以儲存能源(Charge thermal energy);當冷熱能源不足的時候,蓄能電池就可以釋放能源(Discharge thermal energy)。

<插入圖1>

在原理上,蓄能電池是利用熱流往上升,冷流往下降之對流原理,頂部為低溫側,底部為高溫側,利用迴路型熱管之對流,達到冷熱儲存以及熱交換的目的。而在能源之儲存、釋放及熱交換過程中,本身無需任何動件,因此結構簡單,故障率低,具熱交換效果良好等優點。

<插入圖2>

蓄能電池之應用範圍

蓄能電池可應用於各式冷凍空調系統,其作用如下圖所示:

<插入圖3>

一、當無冷房負載時,g1=0 g=g2,全部冷媒用於儲冰。

二、當部份冷房負載或低冷房負載時,g1<g,則g=g1+g2,部份冷媒g1用於冷房空調,部份冷媒g2用於儲冰。

三、當高冷房負載時,g1=g g2=0,則全部冷媒用於融冰過冷卻冷媒,產生100~150%之冷房能力。

利用蓄能電池之可充放式能源冷凍空調系統,於無負載或低負載時儲存能源,於高負載時釋放能源,因此主機容量可減少30~40%,而主機於任何運轉模式皆滿載高效率運轉,因此不但節約能源,而且能移轉能源。

於全天候運轉之冷凍空調系統,如冷凍冷藏庫、電腦機房、醫院、旅館、24小時便利商店、半導體電子工廠等,應用蓄能電池之冷凍空調系統,更可有效的節約能源及移轉能源,除了一面儲冰及一面融冰之外,更可24小時恆溫空調。

<插入表1>

蓄能電池之未來發展

只要有溫度差及需要儲存或釋放冷熱能之場合,皆可使用蓄能電池,因此它可應用於熱交換、熱回收、蓄冷蓄熱等場合,尤其是利用蓄能電池之冷凍空調系統,可降低主機設備容量,減少用電契約容量,主機皆於滿載高效率運轉,達到節約能源的效果。

另一方面,蓄能電池的使用特性可利用夜間便宜之離峰電力儲冰空調,在晝間的電力尖峰時期融冰空調,達到移轉能源之效果,改善並平衡電力負載結構,如廣加使用,對於電力系統以及使用者的經濟性均有正面的效益,更有利於創造政府及人民雙贏之能源政策。(本文作者為南開技術學院電機系副教授)


文章分類 焦點精選
活動快訊
能源FAQ
能源E觀點

網站選單 關於能源報導 全文搜尋 聯絡我們 友站連結 FB粉絲專頁 網站導覽 經濟部圖文懶人包