冰蓄冷空調技術簡述

　　冰蓄冷空調是利用夜間低谷負荷電力制冰儲存在蓄冰裝置中，白天融冰將所儲存冷量釋放出來，減少電網(wǎng)高峰時段空調用電負荷及空調系統(tǒng)裝機容量，它代表著當今世界中央空調的發(fā)展方向。

　　1.削峰填谷、平衡電力負荷。

　　2.改善發(fā)電機組效率、減少環(huán)境污染。

　　3.減小機組裝機容量、節(jié)省空調用戶的電力花費。

　　4.改善制冷機組運行效率。

　　5.蓄冷空調系統(tǒng)特別適合用于負荷比較集中、變化較大的場合加體育館、影劇院、音樂廳等。

　　6.應用蓄冷空調技術，可擴大空調區(qū)域使用面積 。

　　7.適合于應急設備所處的環(huán)境，計算機房、軍事設施、電話機房和易燃易爆物品倉庫等。

　　與普通空調相比所具有的優(yōu)勢

　?。?）節(jié)省電費。

　　（2）節(jié)省電力設備費用與用電困擾。

　?。?）蓄冷空調效率高。

　?。?）節(jié)省冷水設備費用。

　?。?）節(jié)省空調箱倒設備費用。

　　（6）除濕效果良好。

　?。?）斷電時利用一般功率發(fā)電機仍可保持室內空調運行。

　?。?）可快速達到冷卻效果 。

　　（9）節(jié)省空調及電力設備的保養(yǎng)成本。

　　（10）降低噪亂冷水流量與循環(huán)風上減少，即水泵與空調機組運轉振動及噪音降低。

　?。?1）使用壽命長。

　　與普通空調相比所具有的缺點

　　（1）對于冰蓄冷系統(tǒng)，其運行效率將降低。

　?。?）增加了蓄冷設備費用及其占用的空間。

　?。?）增加水管和風管的保溫費用。

　　（4）冰蓄冷空調系統(tǒng)的制冷主機性能系數(shù)（COP）要下降。運行策略和工作模式

　　運行策略

　　所謂運行策略是指蓄冷系統(tǒng)以設計循環(huán)周期（如設計日或周等）的負荷及其特點為基礎，按電費結構等條件對系統(tǒng)以蓄冷容量、釋冷供冷或以釋冷連同制冷機組共同供冷作出最優(yōu)的運行安排考慮。一般可歸納為全部蓄冷策略和部分蓄冷策略。

　　工作模式

　　蓄冷系統(tǒng)工作模式是指系統(tǒng)在充冷還是供冷，供冷時蓄冷裝置及制冷機組是各自單獨工作還是共同工作。蓄冷系統(tǒng)需在規(guī)定的幾種方式下運行，以滿足供冷負荷的要求常用的工作模式有如下幾種：

　?。?）機組制冰模式

　　（2）制冰同時供冷模式

　?。?）單制冷機供冷模式

　?。?）單融冰供冷模式

　　（5）制冷機與融冰同時供冷

　　制冷機與融冰同時供冷

　　在此工作模式下制冷機和蓄冰裝置同時運行滿足供冷需求。按部分蓄冷運行策略，在較熱季節(jié)都需要采用這種工作模式，才能滿足供冷要求。該工作模式又分成了兩種情況，即機組優(yōu)先和融冰優(yōu)先。

　　機組優(yōu)先

　　回流的熱乙二醇溶液，先經(jīng)制冷機預冷，而后流經(jīng)蓄冰裝置而被融冰冷卻至設定溫度。

　　融冰優(yōu)先

　　從空調負荷端流回的熱乙二醇溶液先經(jīng)蓄冰裝置冷卻到某一中間溫度，而后經(jīng)制冷機冷卻至設定溫度。

　　蓄冰流程選擇

　　蓄冰空調系統(tǒng)在運行過程中制冷機可有兩種運行工況，即蓄冰工況和放冷工況。在蓄冰工況時，經(jīng)制冷機冷卻的低溫乙二醇溶液進入蓄冰槽的蓄冰換熱器內，將蓄冰槽內靜止的水冷卻并凍結成冰，當蓄冰過程完成時，整個蓄冰設備的水將基本完全凍結。融冰時，經(jīng)板式換熱器換熱后的系統(tǒng)回流溫熱乙二醇溶液進入蓄冰換熱器，將乙二醇溶液溫度降低，再送回負荷端滿足空調冷負荷的需要。

　　乙二醇溶液系統(tǒng)的流程有兩種：并聯(lián)流程和串聯(lián)流程。

　　a、并聯(lián)流程：

　　這種流程中制冷機與蓄冰罐在系統(tǒng)中處于并聯(lián)位置，當最大負荷時，可以聯(lián)合供冷。同時該流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、單溶冰供冷、冷機直接供冷等。

　　b、串聯(lián)流程：

　　即制冷機與蓄冰罐在流程中處于串聯(lián)位置，以一套循環(huán)泵維持系統(tǒng)內的流量與壓力，供應空調所需的基本負荷。串聯(lián)流程配置適當自控，也可實現(xiàn)各種工況的切換。

　　并聯(lián)流程在發(fā)揮制冷機與蓄冰罐的放冷能力方面均衡性較好，夜間蓄冷時只需開啟功率較小的初級泵運行，蓄冷時更節(jié)能，運行靈活。串聯(lián)流程系統(tǒng)較簡單，放冷恒定，適合于較小的工程和大溫差供冷系統(tǒng)。

　　蓄冰空調的選型

　　除了空調供冷外，全天的其余時間全部用于蓄冷，這樣可使主機的容量減少至最小值。

　　蓄冷比例的確定是非常重要的一個環(huán)節(jié)，在方案設計中一般先初步選擇較典型的幾個值（如30％等），經(jīng)設備初選型，根據(jù)當?shù)赜嘘P的電力政策并計算初投資、運行費、并考慮其它因素最后選定較佳的比例值。

　　蓄冰罐

　　蓄冰槽容量

　　Q′=n2*q*T2

　　板式換熱器選型

　　F=Q/(K×Δtm)

　　公式中Q為總換熱量；K為換熱系數(shù)；Δtm 為對數(shù)平均溫差；

水泵選型：

根據(jù)流程，確定滿足各種工況下的最大阻力和流量；為達到節(jié)能的目的，盡量選用多臺泵。

該工程采用并聯(lián)流程，初級泵流量=Q/C×Δt

揚程P(估算)=P主機+P蓄冷罐+P管道+P閥門

揚程P=P換熱器+P蓄冷罐+P管道+P閥門

水泵選型后，還需與自控專業(yè)配合，校核各工況下的流量和阻力分配，以及三通閥的調節(jié)能力能否滿足工況要求等。

考慮以下幾點：

①、采用主機上游的串聯(lián)系統(tǒng)，主機上游回水先流經(jīng)主機，使主機在較高的溫度下運行，提高了壓縮機的效率，使能耗降低。

②、蓄冰裝置標準蓄冰槽。標準蓄冰槽有以下優(yōu)點：

a、在保證導熱性能的同時，徹底杜絕腐蝕隱患，重量輕；

b、采用不完全凍結式，可提供穩(wěn)定的低溫載冷劑，減小循環(huán)水泵的流量及相應管道的管徑，降低初投資；

c、外結冰，無內應力，使用壽命長；

d、傳熱面積大，結冰融冰速率穩(wěn)定；

e、結冰厚度薄，制冷主機運行效率高。

③、設計日聯(lián)合供冷時，采用主機優(yōu)先模式，主機一直滿負荷運行，機組利用率高，主機和蓄冷盤管容量最小，投資最節(jié)省。

④、所有水泵采用原裝進口優(yōu)質產品，變頻運行。整個供冷期，大部分時間都為部分負荷，水泵通過無級調速、變頻、節(jié)能效果明顯。