冰蓄冷技术和应用

研究生课程论文

(2008 -2009 学年第二学期)

课程论文题目：冰蓄冷技术及其应用

研究生：欧

学号

学院课程编号

课程名称学位类别

硕士任课教师制冷空调过程的节能新技术

教师评语：

成绩评定：分任课教师签名：年月日

冰蓄冷技术及其应用

摘要：本文在介绍了冰蓄冷技术的特点的基础上，论述了冰蓄冷技术对电力调峰、平衡电网及节能减排的意义；并结合工程实际，分析了与冰蓄冷空调相结合的低温送风系统的经济性;并简要介绍了冰蓄冷与热泵组合式空调系统的优势。展望了新型冰蓄冷系统的发展前景。

关键词：冰蓄冷削峰填谷节能低温送风系统

1 引言

改革开放以来，我国经济的高速发展和人民物质生活水平的不断提高，对电力供应不断提出新的挑战。尽管全国发电装机容量不断增大，然而，电力供应仍很紧，尤其是夏季有些地方不得不采用拉闸限电的办法解燃眉之急。因而，改善电力供应的紧状况和电力负荷环境已成为一些大中城市的首要任务。长期以来空调系统是能耗大户，而空调系统用电负荷一般集中在电力峰段，因此对城市电网具有很大的“削峰填谷”潜力。基于这种“削峰填谷”的想法，空调系统中出现了冰蓄冷机组，它利用午夜以后的低谷电制冰，储存到白天用电高峰时供冷。而冰蓄冷技术和低温送风空调系统相结合则更能增强它的竞争力，对于电力生产部门和用户都会产生良好的经济效益和社会效益，并可以实现整个能源系统的节能和环保。因而随着国冰蓄冷技术的成熟，它在我国将有更广阔的发展前景。

2 冰蓄冷空调系统简介

冰蓄冷空调就是利用水或一些有机盐溶液作为蓄冷介质，在夜间电力供应的低谷期（同时也是空调负荷很低的时间）开机制冷，将它们制成冰或冰晶，到白天电力供应的高峰期（同时也是空调负荷高峰时间），利用冰或冰晶融解过程的潜热吸热作用，再将

冷量释放出来满足高峰空调负荷的需要或生产工艺用冷的需求。在用电低谷时不用或少用空调如办公室,写字楼,体育馆,影剧院,商业中心,文化馆场,健身娱乐城,国防科研,教学试验楼等冷负荷要求变化大的场所，特别适合于采用冰蓄冷技术。这样制冷系统的大部分耗电发生在夜间用电低峰期，而在白天用电高峰期只有辅助设备在运行，从而能有效地解决大多数城市电网均面临高峰期电力不够、低谷期电力用不了的尴尬局面，实现用电负荷的“移峰填谷”。图1为夜间中央空调主机蓄冰示意图，图2为白天依靠蓄冰装置制冷的示意图。

图1 夜间中央空调主机蓄冰

图2 白天依靠蓄冰装置制冷

2.1 冰蓄冷技术的分类

冰蓄冷技术按是否使用载冷剂分为直接蒸发制冰和间接蒸发制冰。直接蒸发制冰又

按制冰装置有无运动部件分为静态制冰和动态制冰。静态制冰是指制冰的制备和融化在同一位置，蓄冰设备和制冰设备部件为一体结构，具体形式有冰盘管式（外融冰式管外蓄冰）、完全冰结式（融冰式管外蓄冰）、密封件蓄冰。动态制冰是指冰的制备和融化不在同一位置，制冰机和蓄冰槽相对独立，具体形式有制冰滑落式、冰晶式。

图3所示为直接蒸发式外融冰工作原理图，来自用户侧温度较高的载冷剂（通常为乙二醇水溶液）在盘管循环，通过管壁将热量传给冰层，将盘管表面的冰层由向外融化，使载冷剂冷却到需要的温度，以供应外界负荷所需的冷量。

图3 直接蒸发式外融冰工作原理图

2.2 冰蓄冷模式

一般可把冰蓄冷空调系统划分为全量和部分蓄冰和部分蓄冰两种蓄冰模式。

（1）全量蓄冰制冷主机只负责在夜间电网低谷期制冰蓄冷，空调所需要的所有负荷全部由冰的融化来提供。该方案配置由于所有冷负荷都在低谷电价时段制取，所以其运行费用最省；但由于设备的使用效率低（主机高峰期不运行），所需的主机和储冰器的容量较大，与主机配套的冷却塔和电力设备也大，一次投资费用最多。因此，全量蓄冰空调系统只适用于负荷集中，使用时间短的建筑，在一般工程中较少采用。

（2）分量蓄冰制冷机在夜间低谷段制取部分冷量，以冰的形式储存。在日间电力高峰期，由储冰机和制冷机联合供冷，以满足空调负荷的需要。蓄冰负荷占总负荷的比

例，可由技术经济分析的评估结果来决定，一般为30%-50%。由于制冷机在日间和夜间都在运行，设备的使用效率高，相对于全量蓄冰模式，制冷机和蓄冰器的容量最多可减少至近一半。由此可以实现最少的初期投资和最短的投资回收期，其运行费用比全量蓄冷高。在过度季节，为减少运行电费，可把分量蓄冷转化为全量蓄冷运行模式。分量蓄冷又分为制冷机优先和融冰优先两种运行策略。

2.3冰蓄冰空调的节能性分析

2.3.1 冰蓄冰空调本身不节能

文献[1]比较了活塞式、螺杆式和二级或三级离心式冷水机组在蓄冰和空调两种工况下的性能系数，结果表明，蓄冰工况的性能系数大于空调工况的性能系数,即提供同样冷量的前提下,采用蓄冰技术需要多耗能, 且在不同的蓄冷模式情况下,存在比常规空

调多的蓄冷、释冷过程中高、低温热源之间的损失,因此蓄冰空调从其本身并不节能。

2.3.2 冰蓄冷空调的终端节能

冰蓄冷系统本身并不节能，但它的移峰填谷作用将对电力供应和生产带来显著效益并节约能源,其具体表现在:移峰填谷使电网供电平衡,可降低输、配电损失5%～18%;充分利用移峰电力,可使发电的热质效率提高约25%;稳定用电,使功率因数改善,可节电1%～2%;由于削峰,避免了为几个小时的尖峰负载而新建电厂,据有关资料显示，要新建一个电站，每千瓦需投资3375～10000元人民币。而采用蓄冰技术每转移1千瓦高峰负荷只需增加初投资100元左右。

总之，采用蓄冷技术,一是可以起到“削峰填谷”的作用;二是可以降低制冷设备的容量和配电容量;三是可以降低运行费用,延长系统寿命;四是可以作为备用冷源，特别适用于应急设备所取的环境，如医院、计算机房、军事设备及机房等。通过“削峰填谷”可以降低装机容量和调峰容量,减少机组启停次数和低负荷运行时间,使机组大部分处

于高效率的满负荷工况下运行,既能降低发电煤耗,又能提高能源利用率,真正做到终端节能。这对于电力生产部门和用户都会产生良好的经济效益和社会效益，从而实现整个能源系统的节能，并产生较好的环保作用。

3 应用

从世界围来看,冰蓄冷技术在空调领域的应用从20世纪30～60年代以减小制冷机容量为主要目的的起步阶段到20世纪70～80年代以转移高峰用电时段空调用电负荷为主要目的的“移峰填谷”的快速发展阶段,再到20世纪90年代中期以来利用冰蓄冷的“高品位冷能”与其它空调装置的有机结合,以提高空调制冷系统整体能效和降低整体投资及建筑造价、改善室空气品质和热舒适为目标的技术成熟阶段,经历了漫长的过程.目前我国的冰蓄冷空调技术也正在逐步接近世界先进水平,其中冰蓄冷与其他系统特别是低温送风空调系统及热泵系统结合越来越引起人们的重视。

3.1 冰蓄冷技术与低温送风相结合

早在20世纪80年代国外发展冰蓄冷的经验就告诉我们，单纯的冰蓄冷，利用低谷电制冰，储存到用电高峰时段供冷，确实可以转移部分高峰电力负荷。但是，这种方法不但使冷源建设投资增加到常规冷源的1.6-2倍，而且空调的实际用电量也比常规空调系统高出1.3倍之多。解决这个问题的出路是走冰蓄冷与低温送风系统相结合的道路。3.1.1 低温送风系统特点

低温送风系统是利用冰蓄冷系统提供的低温介质，通过表面冷却器处理空气，从而得到较低温度空气的一种空调系统。低温送风空调方式是指从集中空气处理机组送出较低的一次风,经高诱导比的末端送风装置进入空调房间。它是相对于常规送风而言的，常规送风系统从空气处理器出来的空气温度为10～15℃,而低温送风空调方式的送风温度为3～11℃。

3.1.2 冰蓄冷与低温送风空调系统相结合的优势以及存在的问题

低温送风系统所需的冷水温度一般为2～3℃,正好可以与冰蓄冷系统联合应用,两者的结合既可以有效地转移了一部分尖峰用电时段的空调电负荷以相应减少了输配电设备的容量,从而可减少输配电设备的投资和增容费；且由于低温送风降低了送风温度,增大了送风温差，从而减少了一次风量,也就减少了一次风的空气处理设备,其初投资可降低（见表1）；再者，由于送风量减少,相应的空调设备和风道尺寸均减少，因而可以节省建筑物空间，降低建筑层高[5]（见表2）；同时, 它能降低房的相对湿度, 舒适性和室空气品质也有所提高。因而增加了冰蓄冷低温送风空调系统的竞争力。

然而，采用低温送风也有一些问题：低温送风因低温而减小了送风量,会使空调区域空气流速过低及气流循环量较低,一定程度上影响到空调区域的舒适性；对低温送风系统的送风温度若不进行优化设计,会因其低于空调区域空气的露点温度,引起气流的“白雾”。在系统刚启动时,尤为明显,还会在送风口产生“结露”和滴水现象,影响室环境。当然，从设计、安装和调试三个环节进行技术管理和质量控制就能解决以上问题。

表1 几种空调系统投资比较

表2 低温送风与常规空调方式比较

3.1.3 工程实例

向红[8]等对市中国大唐电力集团公司生产调度指挥中心的空调系统进行设计。

（1）工程简介

中国大唐电力集团公司生产调度指挥中心位于市西城区金融街,总建筑面积4.83万m2,地上16层,地下5层,建筑总高度70m,标准层层高3.85 m。该建筑属于电力部门的办公类建筑，夏季需要24小时供冷。

该工程设计总冷负荷(包括新风负荷)为44952Kw, 设计时采用冰蓄冷、大温差供水的低温变风量系统加独立的新风系统。

蓄冰模式为分量蓄冰模式,设计工况的供冷运行方式为主机优先模式,部分负荷时按融冰优先模式运行。蓄冰装置采用5台钢制盘管成品蓄冰槽,总蓄冰量为13378 kWh,占设计日空调负荷总量的29.7%。主机采用2台双工况螺杆式冷水机组,制冷工质为R22,载冷剂采用质量分数为25%的乙二醇溶液。设计日冰蓄冷系统运行模式和冷负荷平衡情况为:100%冷负荷条件下,高峰供冷时段,融冰和主机同时供冷,满足高峰供冷的需要，超过75%的存冰量在电力高峰和尖峰两种时段融化提供冷量。

该工程的另一特点是采用低温变风量系统，它是由变流量冷水系统(冷水泵为变频泵)和变风量空气输送系统(空气处理机组为低温变风量中央空气处理机组)低两大部分构成。与常规空调送风相比，它在提高空调室的空气品质的同时，能有效节省系统初投

资、减少空调机房占用面积、降低长期运行能耗和减少维护成本。

（2）项目的经济性

与非蓄冰常规送风系统相比，该工程具有明显的经济性：

1)初投资减少约200万元;

2)每年运行电费节约近55万元;

3)系统电力配置容量降低350 kW,电力削峰容量近10%。

3.2 冰蓄冷与热泵组合式空调系统

冰蓄冷技术和热泵技术的独立使用都具有一定的局限性,但在冰蓄冷与地源热泵泵组合式空调系统中,冰蓄冷技术是一种“日储能”系统,可以转移大量的日间高峰电力到夜间低谷时段使用,充分利用电网的日夜电差价,解决夏季供冷问题和热泵难以蓄冷的矛盾,热泵技术解决了冬季清洁供暖问题和冰蓄冷装置无法供热的矛盾。

图4为冰蓄冷与地源热泵组合式空调系统原理图（在该系统中，地源热泵采用垂直埋管系统），将冰蓄冷技术与地源热泵二者结合，就能“取长补短”，对我国整个电网的结构性调整起到重要作用,可取代大量的燃煤锅炉,同时对我国的环境治理也将起到重要作用。目前，冰蓄冷与热泵组合式空调器越来越引起国外学者的关注。王少为等[9]研制开发了蓄冷和热泵热水器复合空调器,蓄冰槽在低谷电和夜晚室外温度较低时蓄冷,然后利用蓄冷提高冷凝器出口制冷剂的过冷度,不但增大空调器的制冷量,而且充分利用蓄冰槽的显热量。放冷结束后,通过调节阀门,蓄冰槽可转换成水冷冷凝器,复合空调器变成热泵热水器,提供生活热水的同时,可以提供一定的制冷量。因此,热泵技术与蓄冰技术的结合必然具有广阔的经济前景和重大的社会效益。

图4 冰蓄冷与地源热泵组合空调系统示意图

4 结语

冰蓄冷空调比常规空调减少装机容量，以相对节约运行成本实现均衡电网用电负荷、移峰填谷的目的，社会、经济和环境效益显著。冰蓄冷低温送风系统则是一个有特色的节能系统,是常规空调系统的重大变革，冰蓄冷技术与低温送风空调相结合，更能增强冰蓄冷空调的竞争力；冰蓄冷空调与热泵技术相结合，更能兼具二者之强。目前在我国发展蓄冷空调技术,已成为国家能源与与环境战略要求的必然趋势，因而与低温送风及热泵技术相结合的新型冰蓄冷系统具有很大的推广应用价值和发展前景。

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冰蓄冷技术(DOC)

1.技术原理冰蓄冷空调技术是利用夜间电网谷电运转制冷主机制冷，并以冰的形式储存，在白天用电高峰时将冰融化提供空调用冷，从而避免中央空调争用高峰电力的一项调节负荷、节约能源的技术。 (1)削峰填谷、平衡电力负荷。 (2)改善发电机组效率、减少环境污染。 (3)减小机组装机容量、节省空调用户的电力花费。 (4)改善制冷机组运行效率。 (5)蓄冷空调系统特别适合用于负荷比较集中、变化较大的场合加体育馆、影剧院、音乐厅等。 (6）应用蓄冷空调技术，可扩大空调区域使用面积。（7）适合于应急设备所处的环境，

计算机房、军事设施、电话机房和易燃易爆物品仓库等。 2.冰蓄冷空调系统组成冰蓄冷空调系统包括：空调主机、冷水泵、冷却水泵、冷却塔、蓄冷水泵、释冷水泵、换热器、储冰槽等。相对于常规空调系统，冰蓄冷系统增加了储冰槽、换热器等装置 3..工艺流程冰球式（也称封装式）冰蓄冷工艺流程：在制冰时，通常要求制冷主机蒸发器出口温度为零下5摄氏度，因此冰球外循环的介质通常采用乙二醇溶液，乙二醇溶液在冰球外流动，在制冰循环中，从制冷主机出来的低温乙二醇溶液流过冰球表面，使冰球内的水结冰；在融冰供冷时，乙二醇溶液流过冰球表面，通过换热器与流往空调末端的冷冻水热交换，被

冷却后的冷冻水流向各个房间，通过风机盘管供冷，因此，空调末端的形式可以与常规中央空调相同。冰盘管冰蓄冷工艺流程：、 4.适用范围：商场、饭店、写字楼、体育馆、展览馆、影剧院、宾馆、居民小区等场所；制药、食品加工、啤酒工业、奶制品工业等；需要对现有单班、两班空调系统扩大供冷量的场所，可以不增加主机，改造成冰蓄冷系统。5.冰蓄冷空调系统的适用条件执行峰谷电价，且差价较大的地区。（峰谷电价比至少要达到4:1，否则无经济性可言）

水蓄冷、冰蓄冷空调系统浅析

水蓄冷、冰蓄冷空调系统浅析发表时间：2019-03-21T15:47:56.907Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：丁岳峰 [导读] 在白天用电高峰时释放该冷量提供空调服务，从而缓解空调高峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有二种，即水蓄冷、冰蓄冷。中冶华天南京工程技术有限公司江苏南京 210000 引言蓄冷技术，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷，并通过介质将冷量储存起来，在白天用电高峰时释放该冷量提供空调服务，从而缓解空调高峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有二种，即水蓄冷、冰蓄冷。正文随着现代工业的发展和人民生活水平的提高。中央空调的应用越来越广泛，其耗电量也越来越大，一些大中城市中央用电量已占其高峰用电量的20%以上，使得电力系统峰谷负荷差加大，电网负荷率下降，电网不得不实行拉闸限电，严重制约着工农业生产，对人们正常的生活带来不少影响。解决该问题的有效办法之一是应用于蓄冷技术，将空调用电从白天高峰期转移到夜间低谷期，均衡城市电网负荷，达到多峰填谷的目的，蓄冷技术的原理，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷，并以冰的形式储存起来，在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务，从而避免中央空调争用高峰电力，最常用的蓄冷方式主要有两大类：冰蓄冷和水蓄冷。一、冰蓄冷顾名思义蓄冷介质以冰为主，不同的制冰开式，构成不同的蓄冷系统。蓄冷系统的思想通常有两种，完全蓄冷与部分蓄冷。因为部分蓄冷方式可以削减空调制冷系统高峰耗电量，而且初投资夜间比较低所以目前采用较多，在确定部分负荷蓄冷系统的装置容量时，一般有两种情况， 1、空调系统夜间不运行，仅白天运行，或者夜间运行的空调负荷较小，在这种情况下，选择制冷机的最佳平衡计算公式应为 qc=Q/（N1+CfN2） Qs=N2Cfqc，式中qc：以空调工况为基点时的制冷机制冷量，kw，Qs：蓄冰槽容量，KWH； N1：白天制冷主机在空调工况下的运行小时数，由于白天制冷机不一空均为满载运行，计算时该值可取（0.8-1.0）n. N2：夜间制冷主机在蓄冷工况下的运行小时数。 Cf：冷水机组系数，即冷水机组蓄冰工况制冷能力与空调工况制冷能力的比值，一般活塞式与离心式冷水机组约为0.65，螺杆式冷水机组约为0.7.它取决于工况的温度条件和机组型号。根据这个公式，我们结合具体的工程，就可得出应配置的冷水机组的制冷能力与蓄冰槽容量。 2、空调系统部分夜间运行，而且所需的冷负荷比较大。在这种情况下，我样一般以夜间所需的冷负荷为依据。选择基载主机。然后从总负荷中扣除基载主机所承担的负荷，再按第一种情况合理配制冷水机与蓄冰槽。二、水蓄冷水蓄冷是利用3-7°C的低温水进行蓄冷，可直接与常规系统区配，无需其它专门设备。其优点是：投资省，维修费用少，管理比较简单。但由于水的蓄能密度低，只能储存水的显热，故蓄水槽上地面积大。如若利用高层建筑内的消防水池，在确定制冷机容量与蓄冷槽的容量时，可根据消防水池的容量来计算出蓄冷量，然后根据剩余负荷量来确定制冷机组的制冷量。最后校核一下冷水机组能否满足夜间蓄冷的需要。三、冰蓄冷与水蓄冷的对比水蓄冷系统不仅从节能而且从节省初投资方面都具有很大的优越性，它充分利用了建筑的消防水池，不再占用建筑面积，节省了机房面积，但我们不能因此而完全肯定水蓄冷，否定冰蓄冷，他们各用各自的适用范围，下面我们来分析一下：根据公式qc=Q/（N1+CfN2） Qs=N2Cfqc 我们可得出蓄冷比率： η=Qs/Q=（N2Cfqc）/Q=（N2Cfqc）/[（N1+CfN2）×（N2Cfqc）/Q] =1/[1+（N1/（CfN2））对于一般的办公建筑来说，N1、Cf、N2均为确定值，分别为8.5，8，0.7，则η=1（1+8.5/0.7×8）=39.7% 在这个比率下，制冷机与蓄冷槽容量配置为最佳，对冰蓄冷而言，因蓄冰槽可根据蓄冷量的大小来配置，不受任何限制，我们就可根据这一比率来确定蓄冷量，从而配置出相应的制冷机与蓄冰槽，但对水蓄冷而言，因为它利用的是消防水池，而建筑物消防水池的容积只与建筑物的性质及使用功能有关，与建筑面积没有关系，那么在这一条件下限制下，对于空调面积只与建筑物的性质及使用功能有关，与建筑面积没有关系，那么在这一条件下，对空调面积较小的建筑物来说，水池所蓄存的冷量占全日总冷量的比率接近于39.7%，则我们建议采用冰蓄冷系统，对空调面积较小的建筑物来说，水池所蓄存的冷量占全日总冷量的比率接于39.7%，甚至高于39.7%，则我们应采用水蓄冷系统，同时，应与水系统的分区结合起来。造价方面，同等蓄冷量的水蓄冷系统造价约为冰蓄冷的一半或更低。冰蓄冷需要的双工况制冷机组价格高，装机容量大，增加了配电装置的费用，且冰槽的价格高，使用有乙二醇数量多，价格贵，管路系统和控制系统均较复杂，因此总造价高。蓄冷系统装机容量方面，水蓄冷的蒸发温度与常规空调相差不大，且可采取并联供冷等方式使装机容量减小。冰蓄冷工质的蒸发温度较低，制冷机组在蓄冰工况下的制冷能力系数Cf为0.6～0.65（制冰温度为-6℃时），其制冷能力比制冷机组在空调工况下低0.4～0.35。相同制冷量下，冰蓄冷的双工况制冷机组容量要大于常规空调工况机组。移峰量上看在同等投入的情况下，水蓄冷系统一般设计为全削峰，节省电费大大多于冰蓄冷系统。冰蓄冷为降低造价，一般为1/2或1/3削峰，节省电费少于水蓄冷系统。

冰蓄冷空调系统的优点和缺点

冰蓄冷空调系统的优点和缺点：（1）优点： ①平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设，对国家而言，是节能的；对于大城市的商业用电而言，均会出现用电的峰谷时段，在用电的峰段，常常会出现供电不足的状况，而在用电的谷段，又常常会出现电量过剩的状况，如果将低谷电的电能转化为冷能应用到峰值电时的空调系统中去，则可以缓解电网压力，平衡电网；对国家电网而言，要满足用户1kwh的用电需求，必须要发电站发出超过1kwh 的电量便于抵消电在运输过程中的损耗，而用户对电的需求和利用程度在实际过程中却是不定的，是随机的，尤其是对建筑内的空调而言，其使用程度往往同当天的室外天气条件密切相关，不定性特点尤为突出，倘若国家电网发出的余电无法被用户使用，一来是对能源的浪费，二来对国家电网的安全也存在着隐患，于是，冰蓄冷技术在空调系统中的应用便大大地减缓和减少了以上问题； ②能使制冷主机的装机容量减少；冰蓄冷空调系统按运行策略可分为两类，一类是全部蓄冷模式，另一类是部分蓄冷模式。对于第一类，通俗地说就是建筑的所有冷负荷（注：蓄冰装置是无法作为热源使用的）全由蓄冰装置承担，而制冷机组（通常是双工况制冷机组）只扮演为蓄冰装置充冷制冰的角色，在空调系统运行的时候，制冷机组处于停机状态，而蓄冰装置则全时段运行，为用户提供冷量。对于第二类，也是实际工程中常用的运行方式，即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分，而另一部分则由制冷机组（双工况）承担。因此，由上述可知，不论哪种运行方式，蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的，我们所说的减少了制冷主机的装机容量，实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷，这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小； ③目前各地供电部门对用电限制较严，征收的额外费用也名目繁多，建筑业主与用户的经济负担较重，还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术，就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾； ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术，在初投资费用方面，既可减少空调处理设备、输配设备的大小，输送管网的粗细，还可减少机房管井的占用面积，压低建筑层高，从而不但可节省空调的初投资费用，而且还可降低建筑造价；在运行费用方面，由于送风温度低，风机、水泵的输配功率大幅度降低，制冷空调系统的整体能效得到提高，再加上分时电价的优惠，从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用； ⑤由于采用了低温大温差供冷送风，使空调处理与输送过程均在较低温度下进行，有利于抑止细菌、病菌的繁殖；较低的室内温度，可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。（2）缺点：

冰蓄冷技术及其应用

研究生课程论文 (2008 -2009 学年第二学期) 课程论文题目：冰蓄冷技术及其应用研究生：欧阳光学号学院课程编号课程名称学位类别硕士任课教师制冷空调过程的节能新技术教师评语：成绩评定：分任课教师签名：年月日

冰蓄冷技术及其应用摘要：本文在介绍了冰蓄冷技术的特点的基础上，论述了冰蓄冷技术对电力调峰、平衡电网及节能减排的意义；并结合工程实际，分析了与冰蓄冷空调相结合的低温送风系统的经济性;并简要介绍了冰蓄冷与热泵组合式空调系统的优势。展望了新型冰蓄冷系统的发展前景。关键词：冰蓄冷削峰填谷节能低温送风系统 1 引言改革开放以来，我国经济的高速发展和人民物质生活水平的不断提高，对电力供应不断提出新的挑战。尽管全国发电装机容量不断增大，然而，电力供应仍很紧张，尤其是夏季有些地方不得不采用拉闸限电的办法解燃眉之急。因而，改善电力供应的紧张状况和电力负荷环境已成为一些大中城市的首要任务。长期以来空调系统是能耗大户，而空调系统用电负荷一般集中在电力峰段，因此对城市电网具有很大的“削峰填谷”潜力。基于这种“削峰填谷”的想法，空调系统中出现了冰蓄冷机组，它利用午夜以后的低谷电制冰，储存到白天用电高峰时供冷。而冰蓄冷技术和低温送风空调系统相结合则更能增强它的竞争力，对于电力生产部门和用户都会产生良好的经济效益和社会效益，并可以实现整个能源系统的节能和环保。因而随着国内冰蓄冷技术的成熟，它在我国将有更广阔的发展前景。 2 冰蓄冷空调系统简介冰蓄冷空调就是利用水或一些有机盐溶液作为蓄冷介质，在夜间电力供应的低谷期（同时也是空调负荷很低的时间）开机制冷，将它们制成冰或冰晶，到白天电力供应的高峰期（同时也是空调负荷高峰时间），利用冰或冰晶融解过程的潜热吸热作用，再将

16华森李百公深圳财富港大厦动态冰蓄冷空调系统设计及应用

深圳财富港大厦动态冰蓄冷空调系统设计及应用深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司李百公☆ 广州高菱能源技术有限公司漆科亮肖睿摘要：动态冰蓄冷系统具有制冰效率高，放冷速度快的优点，但系统运行不够稳定，应用案例少；在深圳财富港大厦的过冷水式动态冰蓄冷空调系统的设计中采用了模块化设计、优化自控设计等方法，在运行调试中采取各种措施保证了过冷水换热器的稳定运行；通过实测运行工况，掌握了系统运行的实际运行工况，并对该系统的设计、运行维护提出了建议。关键词：动态冰蓄冷过冷水换热器蓄冷放冷运行稳定 Shenzhen caifugang building dynamic ice storage air conditioning system design and application Baigong Li★ Abstract：Dynamic ice storage system has the advantages of high efficiency ice-making, fast speed cooling off, but the system is not stable, and less application case. In ShenZhen caifugang building dynamic supercooled water type adopted in the design of ice storage air conditioning system, and automatic optimization design method of modular design. In the running and debugging took various measures to ensure the stability of the supercooled water heat exchanger; Through actual operation condition, and master the practical operation of the system operation condition, and propose some advantages of the system design, the system running and maintenance Keywords：Dynamic ice storage Supercooled water heat exchanger Cold storage Release cold Running stability Shenzhen huasen architecture and engineering design consulting co. LTD, Shenzhen, Guangdong province, China 引言由于深圳峰谷电价政策较为优越，近年来蓄冷空调系统的应用越来越多，因系统应用早，技术相对成熟，蓄冷装置占地面积小等原因，冰蓄冷系统特别是静态冰蓄冷成为蓄冷空调系统的主流。静态冰蓄冷系统制冰时水静态地被冻结成冰并附着在传热壁面上[1]，随着蓄冰量增加，冰层厚度逐渐加大，传热效率及制冷效率也大为降低。为克服上述缺点，动态冰蓄冷系统制冰时水与传热壁面发生热交换，但冰的形成并不在传热壁面，而是在远离传热壁面的空间解除过冷生成冰浆，即制冰过程是动态的，该系统消除了静态冰蓄冷技术的固态冰层导热热阻，同时液体和传热壁面间换热效率高。 ☆李百公，男，1971年3月生，大学，教授级高级工程师 518031深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司(0755) 86126775 E-mail：libg@https://www.360docs.net/doc/ad5419719.html,

冰蓄冷空调系统的优点和缺点

冰蓄冷空调系统的优点和缺点集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

运行方式，即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分，而另一部分则由制冷机组（双工况）承担。因此，由上述可知，不论哪种运行方式，蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的，我们所说的减少了制冷主机的装机容量，实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷，这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小； ③目前各地供电部门对用电限制较严，征收的额外费用也名目繁多，建筑业主与用户的经济负担较重，还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术，就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾； ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术，在初投资费用方面，既可减少空调处理设备、输配设备的大小，输送管网的粗细，还可减少机房管井的占用面积，压低建筑层高，从而不但可节省空调的初投资费用，而且还可降低建筑造价；在运行费用方面，由于送风温度低，风机、水泵的输配功率大幅度降低，制冷空调系统的整体能效得到提高，再加上分时电价的优惠，从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用； ⑤由于采用了低温大温差供冷送风，使空调处理与输送过程均在较低温度下进行，有利于抑止细菌、病菌的繁殖；较低的室内温度，可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。（2）缺点： ①系统异常复杂、庞大。冰蓄冷空调除了通常的制冷系统和空调设备外，还配备复杂的蓄冰设备，蓄冰设备包括蓄冷槽，乙二醇溶液泵、制冰泵、蓄冷介质

冰蓄冷技术

冰蓄冷技术目录技术发展史一，产品原理二，适用范围三，使用效益四，突出特点五，高灵桶式蓄冰系统优点突出在没有实行集中供热前，冬天时家家户户烧火取暖，这种原始的用能方式既浪费能源，又污染环境。北方实行热力站集中供热方式后，在节约能源的同时也保护了环境。南方地区冬天烧火取暖的时间很短或基本不烧火取暖，但夏天却要用空调降温。目前，不管是南方和北方的住宅、宾馆、酒店、商店、办公楼等几乎所有的建筑物，都安装了分体式空调或中央空调，特别在南方地区尤其是在海南，一年四季使用空调降温的时间都很长，空调降温需要消耗大量的能源。区域供冷站的供冷方式与北方冬季时的集中供热方式十分类似。这种供冷方式实际上就是以区域冷站作为冷源和能量中心，通过区域空调管网向周边建筑提供调温用的冷水，满足会议厅、展厅、酒店、大学、医院、商场、写字楼、住宅楼等不同用户的用冷需求，而且，还可以利用制冷时产生的热量，向建筑物供应热水。很明显，与集中供热一样，集中供冷方式将会大大提高能源的利用率。实际应用证明，区域供冷的能源效远低于预期，输送能耗增加，不同于区域供热，输送泵的功耗转化为热添加到传输介质中，但对于供冷，对输冷介质的传热是一种副作用。广州一个集中个供冷失败的案例能很好的说明问题。冰蓄冷在制冷过程中同样也需要能源，这种供冷方式实现能源的节约与电厂发电、电网供电和供冷的集中方式有密切的联系。技术发展史这项技术是上世纪初在美国研制并开始应用，但开始并不普及。直到八十年代世界性的能源危机，冰蓄冷的节能优势才被世人所瞩目，而得到广泛的推广使用。日本能源贫乏，冰蓄冷的市场颇好。目前该项技术已经成为很多发达国家解决电网供电压力不平衡的重要强制手段。我国从九十年代开始引进国外冰蓄冷技术，全国现有几百家单位在使用，而目前拥有核心自主知识产权冰蓄冷技术的只有高灵能源科技有限公司，其自主研发的ICEBANK蓄冰技术系统打破了国外技术垄断，是唯一达到国际先进水平的冰蓄冷民族品牌。其最早实施的再运营项目浙江绍兴大通商城使用冰蓄冷技术后，每年能为用户节省空调运行费用117.7万元，节约费用比率为36.6%，为国家电 1

蓄冷技术

蓄冷技术随着生活水平的日益提高，空气调节作为控制建筑室内环境质量的重要技术手段得到广泛的应用。但因为耗电量大，且基本处于用电负荷峰值期，这就为蓄冷技术的应用提供了一个重要的应用领域。一、蓄冷技术的定义蓄冷技术是一门关于低于环境温度热量的储存和应用技术，是制冷技术的补充和调节。低于环境温度的热量通常称作冷量。人们的生活和生产活动在许多时候要用到冷量，但是，有些场合缺乏制冷设备，有些时段不能使用制冷设备就需要借助蓄冷技术解决用冷需要。简言之，即冷量的贮存。二、蓄冷的方法有显热蓄冷和相变潜热蓄冷两大类。如在蓄冷空调中的水蓄冷空调是显热蓄冷，冰蓄冷空调和优态盐水合物(PCM)是相变潜热蓄冷。三、冰蓄冷系统技术冰蓄冷是指用水作为蓄冷介质，利用其相变潜热来贮存冷量。冰蓄冷系统技术类型主要有冰盘管式、完全冻结式、冰球式、滑落式、优态盐式、冰晶式。 1.冰盘管式蓄冷系统冰盘管式蓄冷系统也称直接蒸发式蓄冷系统，其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内，冰结在蒸发器盘管上。融冰过程中，冰由外向内融化，温度较高的冷冻水回水与冰直接接触，可以在较短的时间内制出大量的低温冷冻水，出水温度与要求的融冰时间长短有关。这种系统特别适合于短时间内要求冷量大、温度低的场所，如一些工业加工过程及低温送风空调系统使用。 2.完全冻结式蓄冷系统该系统是将冷水机组制出的低温乙二醇水溶液（二次冷媒）送入蓄冰槽（桶）中的塑料管或金属管内，使管外的水结成冰。蓄冰槽可以将90%以上的水冻结成冰，融冰时从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液进入蓄冰槽，流过塑料或金属盘管内，将管外的冰融化，乙二醇水溶液的温度下降，再被抽回到空调负荷端使用。这种蓄冰槽是内融冰式，盘管外可以均匀冻结和融冰，无冻坏的危险。这种方式的制冰率最高，可达IPF=90%以上（指槽中水90%以上冻结成冰）。生产这种蓄冰设备的厂家较多。 3.冰球式蓄冷系统此种类型目前有多种形式，即冰球，冰板和蕊心褶囊冰球。冰球又分为园形冰球，表面有多处凹涡冰球和齿形冰球。冰球式以法国CRISTOPIA为代表，蓄冰球外壳有高密度聚合烯烃材料制成，内注以具高凝固---融化潜热的蓄能溶液。其相变温度为0°C，分为直径77mm（S型）和95mm（C型）两种。以外径95mm冰球为例，其换热表面积为28.2ft2/RTH(0.75m2/KWH），每立方米空间可堆放1300个冰球；外径77mm冰球每立方米空间可堆放2550个冰球。冰球结构图见下左图。

冰蓄冷空调系统原理及应用

冰蓄冷空调系统原理及应用 1、冰蓄冷空调系统原理及主要特点冰蓄冷空调技术就是在夜间低电价时段(同时也是空调负荷很低的时间)采用电制冷机组制冷，将水在专门的蓄冰槽冻结成冰以蓄存冷量；在白天的高电价时段(同时也是空调负荷高峰时间)停开制冷机组，直接将蓄冰槽的冷能释放出来，满足空调用冷的需要。因为制冰、融冰转换损失的能量很小，而夜间制冷因气温较低可使效率更高，完全可以弥补蓄冰的冷能损失。冰蓄冷空调系统具有以下主要特点： (1)利用低谷段电力，具有平衡峰谷用电负荷，缓解电力供应紧； (2)冰水主机的容量减少，节省增容费用； (3)总用电设施容量减少，可减少基本电费支出； (4)利用低谷段电价的优惠可减少运行电费； (5)冰水温可低至1～4℃，减少空调设备风管的费用； (6)冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔容量减少； (7)电力高压侧及低压侧设备容量减少； (8)室相对湿度低，冷却速度快，舒适性好； (9)制冷设备经常在设计工作点上平衡运行，效率高，机器损耗小； (10)充分利用24h有效时间，减少了能量的间歇耗损；

(11)充分利用夜间气温变化，提高机组产冷量； (12)投资费用与常规空调相当，经济效益佳。冰蓄冷空调技术在我国的应用将成为不可逆转的趋势。当然它也有一些缺点，如增加蓄冷池、水泵的输送能耗及增加蓄冷池等设备的冷量损失等。 2系统的组成及制冰方式分类 2.1系统组成冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备(或蓄水池)、辅助设备及设备之间的连接、调节控制装置等组成。冰蓄冷空调系统设计种类多种多样，无论采用哪种形式，其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。另外，系统还应达到能源最佳使用效率，节省运转电费，为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。 2.2制冰方式分类根据制冰方式的不同，冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。此外还有一些特殊的制冰结冰，冰本身始终处于相对静止状态，这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。动态制冰方式在制冰过程中有冰晶、冰浆生成，且处于运动状态。每一种制冰具体形式都有其自身的特点和适用的场合。 3运行策略与自动控制 3.1运行策略

冰蓄冷设计说明书

1.1上级批文详见总论部分； 1.2甲方提供的设计任务书； 1.3建筑专业提出的平面图和剖面图； 1.4室外计算参数(江苏地区) 夏季空调计算干球温度34.1℃ 夏季空调计算日平均温度31℃ 夏季空调计算湿球温度28.6℃ 夏季通风计算干球温度32℃ 夏季空调计算相对湿度69 % 夏季大气压力100.391Kpa 夏季平均风速 3.3m/s 冬季空调计算干球温度-12℃ 冬季通风计算干球温度-4℃ 冬季空调计算相对湿度74% 冬季大气压力102.524 Kpa 冬季平均风速 3.3 m/s 1.6国家主要规范和行业标准 (1)《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003； (2)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001版)； (3)《民用建筑热工设计规范》GB50176-93； (4) 全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调·动力》； (5) 《民用建筑隔声设计规范》GBJ118 2 设计范围本工程总建筑面积为120000平方米设计范围为采暖、通风、空调、防排烟及冷热源设计。冷冻机房冷却水系统由给排水专业设计。 3 设计原则满足国家及行业有关规范﹑规定的要求，利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。

4.3空调系统经技术﹑经济综合比较及专家组建议，空调方案确定为：独立新风空调系统，即新风机组加辐射冷吊顶。辐射吊顶已被美国能源部列为二十一世纪15项最节能，最有前途的空调技术之一，其突出的优点——更加舒适，更加节能，更加安静，使其成为目前欧美各国首选的空调末端装置，辐射吊顶、全热交换器和低温送风新风系统组成的独立新风系统，已经成为国际公认的最先进的空调系统。4.3.1 首层∽八层及地下一层南区各功能房间采用独立新风空调系统(DOAS)。新风机组除了承担新风负荷外，还承担室内全部潜热和部分显热负荷，室内剩余的显热负荷由辐射冷吊顶承担。新风机组选用专用DGKR08型低温送风新风机组，设置在专用的新风机房内，每台机组风量约为7000m3/h－8000m3/h。机组进水温度低于3℃，出水温度为辐射冷吊顶的进水温度（露点温度加1～2℃），由室内露点温度控制，新风机组出风温度低于7℃。该机组除了具有普通空调机组具有的冷却﹑干燥﹑加热及加湿功能外，还具备有：（1）承担其全部新风负荷，室内全部潜热和部分显热；（2）机组内配置有板式全热交换器，回收焓效率大于50%，温度效率70% 以上；（3）机组内配置驻极静电过滤器，计数效率为99.9%可备光催化材料杀灭，空气阻力小于50Pa。空调房间冬季加湿采用高品质的干蒸汽加湿，汽源由地下一层锅炉房引来。新风系统按楼层分南﹑北两个系统设置，以利调节。新风管沿走道吊顶敷设，在进入每个房间的支管上设置E型定风量调节器，送风口采用大诱导比风口下送。排风通过每个房间侧墙上设置的排风口，通过走道吊顶，进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。辐射板采用国产辐射板。因为它较进口辐射板热阻小，辐射冷/热量大，接头先进，价格便宜等优点。辐射板型号选用600×600规格板，颜色的选用与排版形式随装修进行。 4.3.2 餐厅及厨房。由于餐厅空调负荷变化大，湿负荷大，空调运行时间短，层高较高等特点。故餐厅单独设置空调系统，空调形式采用独立的低温送风新风系统，送风口采用大诱导比风口下送，排风口为单层百叶风口，通过排风管进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。新风机组选用专用DGKR15型低温送风新风机组，设置在专用的新风机房内，机组风量约为15000m3/h。厨房采用直流空调系统(冬季加热夏季降温)，厨房排风量暂按40次/时，送风量为80% 排风量，其施工图设计待厨房设备确定后进行。 4.3.3 电话机房及计算机主机房为了保证电话机房、消防值班室及计算机主机房值班空调，另分别设置一套VRV空调系统，室外机设置在屋顶，室内机采用四面吹出式，设置在吊顶上。 4.4空调系统冷源本工程空调面积为23500m2，预留空调面积5500m2，共计空调面积29000m2。空调冷负荷为3351kW，折算为冷指标为115.56w/m2。空调热负荷为2595.5kW，算为冷指标为89.5w/m2。

浅谈冰蓄冷空调与常规中央空调的优缺点

浅谈冰蓄冷空调与常规中央空调的优缺点发表时间：2016-08-18T10:15:48.877Z 来源：《低碳地产》2015年第2期作者：韩广玉 [导读] 冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置。深圳机械院建筑设计有限公司广东深圳 518000 本人前段时间做了一个小型的冰蓄冷项目，通过这个项目认真学习了一下蓄冰系统，在此跟各位浅谈一下蓄冰空调与常规空调优缺点对比，以及本人累积的些许设计经验，希望能对初次做蓄冰项目的设计同行带来一些帮助。现简单分析一下冰蓄冷中央空调系统、常规空调系统的特点。 1）冰蓄冷中央空调系统特点冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置，利用夜间低谷用电时段开启制冷机组，将蓄冰装置中的水制成冰，白天在空调用电高峰时段利用融冰取冷满足部分空调负荷，宏观上起到调峰移谷，微观上在提高室内空调品质的同时大大降低用户运行费用的作用。该技术在二十世纪30年代起源于美国，在70年代能源危机中得到发达国家的大力发展。从美国、日本、韩国、台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看，冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。比如，韩国明令超过2000㎡建筑，必须采用冰蓄冷或煤气空调，日本超过5000㎡的建筑物，就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。很多国家都采取了奖励措施来推广这种技术，比如韩国转移1KW高峰电力，一次性奖励2000美元，美国一次性奖励500美元，等等。中国在近年加大对蓄能技术的推广力度，国家计委和经贸委2001年底特地下达《节约用电管理办法》，要求各单位推广蓄能技术，并逐步加大峰谷电差价。一些建筑采用蓄能技术后直接给用户带去了收益，节约了运行成本。2001年10月举办APEC会议的10万㎡的上海科技城、广州大学城500万㎡等大型建筑采用的就是冰蓄冷空调系统。冰蓄冷空调从其原理和实践中可以看出它有如下特点优点： ①减少冷水机组容量（降低主机一次性投资），总用电负荷少，减少变压器配电容量与配电设施费。 ②冷主机制冷效率高（COP大于5.3），同时利用峰谷荷电价差，大大减少空调年运行费，可节约运行费用35%以上。 ③减少建筑的配电容量，节约变配电的投资，节约约30%（空调的配电投资）；免双线路的高可靠性费用，节约投资。 ④使用灵活，部分区域使用空调可由融冰提供，不用开主机，节能效果明显。 ⑤可以为较小的负荷（如只使用个别办公室）融冰定量供冷，而无需开主机。 ⑥在过渡季节，可以融冰定量供冷，而无需开主机，不会出现大马拉小车的状况，运行更合理，费用节约明显。 ⑦具有应急功能，提高空调系统的可靠性。在拉闸限电时更能显示其优势：只要具备带动水泵的电力（如发电机发电、限电减电力供电）就能够融冰供冷，不会出现空调不能使用的状况。 ⑧制冷温度低而稳定，空调效果佳，提高大楼的舒适性和品位。 ⑨有低温冷源制冷速度快，上班前启动时间短。上班前启动时间越长，则空调无效运行越多，无谓的浪费越大。 ⑩作为驱动能源，清洁、环保、稳定、简单可靠，且峰谷电差价在不久的将来势必更优惠（周边省份在去年均已大幅优惠，国外的峰谷差更大）。对于大型多建筑区域供冷，可以低温供水，降低送水能耗、减少管网投资；同时与每一建筑一个供冷站的形式比可以节约投资、减少管理费用、减少机房面积。可以为末端提供低温冷冻水，降低末端的投资；加强除湿能力，大幅提高空调舒适性；如果采用低温送风系统，更是可以节约末端的风机能耗、提高空调品质、减少风管的尺寸和投资。空调系统智能化程度高，可以实现系统的全自动运行，而且具备与大楼的BAS接口，是目前世界上最先进的空调系统。不足之处： ①如果主机和蓄冰装置等设备均布置于冷冻机房内，蓄冰装置需要占用一定的空间。 ②机房设备投资比常规水冷电制冷和溴化锂机组系统稍高。 ③冰蓄冷只能夏天供冷，需要供热系统。（可以采用热网换热采暖，热网容量远低于溴化锂机组所需，只有50%左右容量）2）常规电制冷中央空调系统特点是目前使用较多的空调形式，经过一个多世纪的发展，制冷主机的形式多种多样，具有制冷效率高等的优点，它有如下特点：优点： ①系统简单，占地比其他形式的稍小。

冰蓄冷空调原理

冰蓄冷空调原理冰蓄冷空调技术是指在用电低谷时用电制冰并暂时蓄存在蓄冰装置中, 在需要时( 用电高峰) 把。由此可以实现对电网的“移峰填谷”, 有利于降低发电装机容量, 维持电网的安全高效运行。一、蓄冰空调系统组成部分（1）制冷主机。 ①作用：制冷主机（双工况机组）负责对载冷剂（乙二醇）降温，输出冷源。 ②工作原理：制冷剂经过压缩机变成液态，在蒸发器气化吸热把冷量传递到盘管系统。（2）蓄冷设备。 ①作用：蓄冷设备（蓄冰罐、槽）主要功能是储存冷源并阻隔与外界冷热交换。 ②工作原理：蓄冰罐、槽外壁采用保温隔热材料层，隔绝与外界冷热交换，保持罐、槽内的温度（3）用户风机盘管系统。 ①作用：把冷源送到需要制冷房间。 ②工作原理：水经过换热板吸收冷量，经过冷冻泵输送到需要制冷的房间。 ③④⑤⑥二、蓄冰空调系统工作原理（1）制冷机组（双工况机组）运行，将载冷剂（20%浓度的乙二醇液）流经主机降温，再输送至蓄冰罐对蓄冰罐中的水降温，降温一般降至-3℃左右，于此同时蓄冰罐的另一侧管道把乙二醇输送出，经过冷冻泵回流主机中，就这样低温的乙二醇对蓄冰罐的水进行循环降温。（2）另一方面，经过主机降温的乙二醇液流经融冰式换热板，向风机盘管输送冷量，进入换热板前3.5℃，通过换热板后载冷剂温度上升到10.5℃，载冷剂通过冷冻泵回流制冷机组。

三、夜间蓄冰夜间，用户风机盘管系统停止运行，前段只运行工况机组，打开V3、V1节流阀，关闭V2、V4、V5节流阀，让-3~-3.5℃低温20%浓度的乙二醇溶液被主机运送到蓄冰罐，在蓄冰罐中吸收热量，然后通过冷冻泵回流工况机组，一直循环，让蓄冰罐中的水冰化90%以上，白天高峰负荷时，储冰罐中0℃的水被输送到融冰板式换热器，换热后的高温水回流到储冰罐，被洒在冰上直接进行融冰，只要罐中有冰就可以一直保持出水温度在3.5℃左右，为融冰板式换热器的另一侧提供5-7℃的冷冰用于供冷

冰蓄冷

一．名词解释相变蓄能（潜热蓄能）：利用蓄热材料在发生相变时，吸收或放出热量来蓄能或释能。显热蓄能：蓄能材料在蓄存和释放热能时，只是材料自身发生的温度的变化，而不发生其他的变化。部分蓄冷：在夜间非用电高峰期时制冷设备运行，储存部分冷量，白天空调期间一部分空调负荷由蓄冷设备承担，另一部分则由制冷设备承担。全部蓄冷：在夜间非用电高峰期，启动制冷机进行制冷，当所蓄冷量达到空调所需的全部冷量时，制冷机停机；在白天空调时，蓄冷系统将冷量转移到空调系统，空调期间制冷机不运行。主机在蓄冷槽上游：空调回水先经主机，使主机能在较高的蒸发温度下运行，提高了压缩机的容量和效率，使能耗降低。蓄冷槽在较低温度下运行，释冷速度放低。主机下游：空调回水先经蓄冷槽，使蓄冷槽的放冷速度提高，但为了防止过快的消耗蓄冷量，需要控制蓄冷槽出口温度。而主机在较低的温度下工作，使能耗增加。蓄冷密度：m3 /(kw·h) 动态蓄冰：冰的制备和存储不在同一位置，制冰机和蓄冷槽相对独立。静态蓄冰：冰的制备和融化在同一位置进行，蓄冰设备和制冰部件为一体结构。自然分层型蓄冰槽：利用密度的影响将热水和冷水分隔开。水的密度与温度有关，温度越低，密度越大。间接供冷水系统：在供冷回路中采用换热器与用户间形成间接连接。换热器一次侧与水蓄冷槽组成开式回路，而供至用户的二次侧形成闭式回路。蓄能：TES:Thermal Energy Storage IPF :Ice Packing Factor FOM:Figure of Merit GSHP:Ground Source heat pump 二．书本知识点 P9 1.蓄冷空调：在夜间电网低谷期，制冷主机开机制冷并由蓄冷设备将冷量储存起来，待白天电网用电高峰期，再将冷量释放出来，满足高峰负荷的需要。水蓄冷——是利用蓄冷温度在4~7°C之间的显热进行蓄冷。使用常规的制冷机组，可实现蓄冷和蓄热的双重用途。蓄冷、释冷运行时冷水温度相近，制冷机组在这两种运行工况下均能维持额定容量和效率。但水蓄冷存在蓄能密度低、蓄冷槽体积大及槽内不同温度的冷水易混合的缺点。冰蓄冷——利用冰的相变潜热进行冷量的储存，具有蓄能密度大的优点。但冰蓄冷相变温度低，且蓄冰时存在较大的过冷度，使得其制冷主机的蒸发温度降低，降低了制冷机组的效率。另外，在空调工况和蓄冰工况运行时，要配置双工况制冷主机，增加了系统的复杂性。共晶盐——优点是其相变温度与制冷主机的蒸发温度相吻合，选用一台制冷主机即可进行制冷、蓄冷工况运行。缺点是其蓄冷密度较低，相变凝固时存在过冷现象，且材料易老化变质、蓄冷性能易发生衰减。 2.蓄冷空调与常规空调的异同：冷源不同，其余相同 3.意义：移峰填谷，平衡电力负荷，改善发电机组效率，减少环境污染。

冰蓄冷中央空调技术原理及经济性分析

冰蓄冷中央空调技术原理及经济性分析江苏安厦工程项目管理有限公司□卢义生摘要：由于冰蓄冷中央空调系统具有节能环保等诸多优点，近几年在我国得到了迅速发展。以滁州第一人民医院为例，通过冰蓄冷中央空调系统与常规中央空调系统的经济性分析对比，可以看出冰蓄冷中央空调系统在实际应用中的优势。关键词：冰蓄冷空调系统常规空调系统经济性分析国外利用机械制冷机的蓄能空调最早出现在二十世纪三十年代，但随着机械制造业的进步，蓄能技术的发展很快停滞下来。直到二十世纪八十年代初期，蓄能空调在美国、日本等发达国家再次得到研究推广。到九十年代中后期，美国、日本、欧洲等国家和我国台湾地区的蓄能空调系统已得到广泛的应用，并取得了良好的经济效益。我国于九十年代中期正式引入冰蓄冷空调系统，近年来国家及地方电力部门相继制定了峰谷电价政策及优惠措施以促进冰蓄冷空调的发展。2000年，国家电力公司国电财[2000]114号文件明确要求加大峰谷电价推广力度，为此，全国多个省市纷纷出台了分时电价政策，一般低谷电价只相当于高峰电价的1/2甚至1/5，而且有取消电力增容费、电贴费等不同程度的优惠，在政策上支持冰蓄冷空调的发展。近两年来，随着我国节能减排政策的不断推广，冰蓄冷空调技术得到了迅猛发展。中国建筑设计研究院机电专业设计研究院总工程师、北京制冷学会常务理事宋孝春表示：“冰蓄冷空调系统是人类在面对能源危机时优化资源配置、保护生态环境的一项技术革新，能产生良好的社会效应和经济效益……。我国冰蓄冷空调市场已走向成熟，全国范围内，近两年的工程几乎等于前十年的总和。未来一段时间内，这个数字仍以几何级数字向上递增……” 1冰蓄冷技术介绍 1.1冰蓄冷系统原理冰蓄冷中央空调是在夜间利用制冷主机制冰，将冷量以冰的形式蓄存起来，然后在白天根据空调负荷要求释放这些冷量，这样在电力低谷段蓄冰，在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。这样就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用，从而利用峰谷电价政策，达到为用户节约电费的目的。在一般大楼中，空调系统用电量占总耗电量的35%~65%，而制冷主机的电耗在空调系统耗电量中又占65%~75%。在常规空调设计中，冷水主机及辅助设备容量均按尖峰负荷来选配，这不仅使空调系统的电力容量增大，而且使得主机等空调设备在大部分情况下都处于低效率的部分负荷状态运行，设备利用率也低，投资效益低。

水蓄冷和冰蓄冷选型参考

水蓄冷和冰蓄冷选型参考来源:本站原创时间:2010-6-12 点击数: 826 随着现代工业的发展和人民生活水平的提高。中央空调的应用越来越广泛，其耗电量也越来越大，一些大中城市中央用电量已占其高峰用电量的20%以上，使得电力系统峰谷负荷差加大，电网负荷率下降，电网不得不实行拉闸限电，严重制约着工农业生产，对人们正常的生活带来不少影响。解决该问题的有效办法之一是应用于蓄冷技术，将空调用电从白天高峰期转移到夜间低谷期，均衡城市电网负荷，达到多峰填谷的目的，蓄冷技术的原理，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷，并以冰的形式储存起来，在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务，从而避免中央空调争用高峰电力，最常用的蓄冷方式主要有两大类：冰蓄冷和水蓄冷。一、冰蓄冷顾名思义蓄冷介质以冰为主，不同的制冰开式，构成不同的蓄冷系统。蓄冷系统的思想通常有两种，完全蓄冷与部分蓄冷。因为部分蓄冷方式可以削减空调制冷系统高峰耗电量，而且初投资夜间比较低所以目前采用较多，在确定部分负荷蓄冷系统的装置容量时，一般有两种情况， 1、空调系统夜间不运行，仅白天运行，或者夜间运行的空调负荷较小，在这种情况下，选择制冷机的最佳平衡计算公式应为 qc=Q/（N1+CfN2）Qs=N2Cfqc，式中qc：以空调工况为基点时的制冷机制冷量，kw，Qs：蓄冰槽容量，KWH； N1：白天制冷主机在空调工况下的运行小时数，由于白天制冷机不一空均为满载运行，计算时该值可取（0.8-1.0）n. N2：夜间制冷主机在蓄冷工况下的运行小时数。 Cf：冷水机组系数，即冷水机组蓄冰工况制冷能力与空调工况制冷能力的比值，一般活塞式与离心式冷水机组约为0.65，螺杆式冷水机组约为0.7.它取决于工况的温度条件和机组型号。根据这个公式，我们结合具体的工程，就可得出应配置的冷水机组的制冷能力与蓄冰槽容量。 2、空调系统部分夜间运行，而且所需的冷负荷比较大。在这种情况下，我样一般以夜间所需的冷负荷为依据。选择基载主机。然后从总负荷中扣除基载主机所承担的负荷，再按第一种情况合理配制冷水

冰蓄冷空调的原理

冰蓄冷空调的原理及应用说明阅读： 6146发布时间： 2009年 07月 14日 1. 冰蓄冷空调系统的原理冰蓄冷空调系统的原理即是:选择电力离峰时段(电费较低)啓动压缩机运转，冷却冰水制冰，将压缩机的冷却能量，以冰的形态(潜热)储存起来，等到白天尖峰电力时段(电费较高)需使用空调(冰水)，而又不适宜运转冷气机组的时间，即可让夜间所储存的冰溶化，吸收空调冰水的热量，达到冰水冷却的效果，如此即可将白天尖峰时段的冷气用电需量，转移至夜间离峰时段。冰蓄冷空调系统流程图

2. 冰蓄冷空调应用说明冰蓄冷空调系统于美、日等国己发展使用30年以上，即使在台湾也已发展25年之久，其对于电力电网的波峰谷平衡调整，及投资设置者的电费回收效益，已是明显且成熟的技术。基于空调系统的耗电，约占商业大楼用电的40%~50%，且集中于夏天，对于尖峰电力的需求造成很大的负担，因此发展冰蓄冷空调系统，除了符合国家政策需求外，其另具有下述

的商业效益优点： 2.1.转移尖峰时间耗电量压缩机利用夜间或离峰时间，转移白天(尖峰时间)耗电量。具有平衡电力负载功能，符合国家削峰填谷的用电政策。 2.2.节约基本电费及外线补偿费(增容费) 利用非空调设备的契约电力容量(照明、电梯等)，在离峰电力时段移转给储冰系统使用，如此可降低契约电力容量，节约基本电费。另因电力设备使用时段措开，因此可将受电设备容量降低，包括：无熔丝开关、电磁开关、管线、变压器等设备，及施工费用均可减少（各种设备电力、设备容量、设备费用、电力申请费用、基本电费和施工费用等，全部降低约20%）。 2.3.节约流动电费透过使用二段式和三段式时间电价，享受波峰谷电费差价措施。 2.4.提升机组运转效率传统空调系统，冰水主机容量选定都是以尖峰负荷为依据，但是实际上尖峰负荷全年不超过60天，主机绝大多数时间是在部份负荷下运转，在春天和秋天时，负荷更可能低至50%以下，采用储冰空调系统，主机满载运转至储冰完成，机组完全在100%容量下运转，避免卸载运转时的效率损失(传统机组当容量卸载至50%时，其耗电量仍高达75%)。 2.5.具扩充能力不增加设备的情况下，在空调使用时段时，只要机组辅助运转，即可立即增加空调能力。 2.6.低温的冰水供应可提供1℃到5℃冰水，供冷藏、低温除湿及制程冷却系统使用。同时在相同室温条件