冰蓄冷中央空调系统
冰蓄冷中央空调系统
摘要：本文在分析了目前为解决峰谷用电量差应运而生的冰蓄冷中央空调系统，对其原理，分类，优缺点，效益等方面做了简要介绍；并在此基础上，说明了评价冰蓄冷系统的一系列指标，如冰蓄冷系统的蒸发温度，制冷率与融冰率，热损失，安全性与可靠性等；此外，介绍了国外的冰蓄冷系统的技术发展趋势及特点，另外，对于国内冰蓄冷系统发展面临的问题也做了总结以及一些可行的建议。
关键词：冰蓄冷；移峰填谷；蓄能
Ice-Thermal-Storage Center Air Conditioning System
Abstract: This paper analyses the ice-thermal-storage center air conditioning system for solving the problem of the peak and valley of electricity and introduces the the principle, advantages and disadvantages, classification, benefits and so on. Furthermore, the paper also explains a series of index that evaluate the ice-thermal-storage center air conditioning system, such as the evaporation temperature, the refrigeration rate and thaw rate, the heat loss, the security and reliability and so on. In addition, it shows the technology trends and characteristics of the ice-thermal-storage center air conditioning system abroad and puts forward some suggestions of how to do in our country when we popularize the ice-thermal-storage center air conditioning system.
Key words：The ice storage technology,; Peak load shaving; Energy storage
引言
众所周知，夏季用电紧张，时常导致拉闸限电的事情发生。到了夏季，随着空调用电的加大，让城市电力系统峰谷差急剧放大，电网负荷明显加大。中科院广州能源研究所博士冯自平称“电力紧张有很大一部分是由峰谷差造成的，峰谷差造成浪费几乎是‘天文数字’。”，在我国电力结构中，空调是造成电力负荷峰谷差的主要因素之一。
综合全天的电量供应，其实电力紧张只出现在用电高峰时段，用电低谷期发电能力富裕的电量却往往因得不到有效利用而被白白消耗掉，造成巨大的能源浪费。特别在夏季高温期间，电力供需矛盾突出，重点是空调负荷呈现出“爆发性”增长，这种增长与气温密切相关。夏天电力出现缺口的时段主要集中在上午9时至11时、下午1时至3时和晚上6时30分至8时30分，夜间及凌晨为用电低谷期。在用电高峰期，由于负荷增加较大，与低谷形成峰谷差。据有关报道，去年广东空调的负荷绝对值就已超过1000万千瓦，而空调开启带来的负荷占总用电负荷已经达到35%以上。空调用电不仅增加了高峰负荷，而且加大了电网的峰谷差。
我国的电力工业发展很快，96年发电装机容量已达到世界第2位，到97年底全国发电装机容量达2.5亿千瓦，2004年装机容量达到4.4亿千瓦，预计2005年要突破5亿千瓦，仅比美国装机容量少3亿千瓦左右。但是，尽管如此，我国的电力供应仍日益紧缺，尤其是
高峰不足与低谷过剩的矛盾日益突出，如果全靠新建电厂来满足尖峰需求，则势必造成电厂及输配电设备投资的浪费，使国家经济遭受损失，如1997年每千瓦装机容量所产生的国民经济总产值为28800元，而到2004年则降为27300元，随着未来几年新建电厂的陆续投产，此现象将更加突出。这样不能充分利用廉价环保能源，与建设节约型社会的要求不相符合。如果采用需求侧调控的方法，如空调的冰蓄冷等可以将用电时间移至非高峰期，起到“移峰填谷”的作用。以上海市为例，历史最高用电负荷为1668.2万千瓦，而同日的最低用电负荷为1050万千瓦，其中空调用电约占45%，同使用常规空调相比，冰蓄冷空调有25%左右的移峰能力，理论上可转移11%的高峰负荷到低谷。
冰蓄冷中央空调技术是转移高峰电力、开发低谷用电、优化资源配置、保护生态环境的一项重要技术措施，符合中国的长期国策。
1.冰蓄冷空调简介
1.1冰蓄冷空调的原理
冰蓄冷空调技术的原理即是在电力负荷很低的离峰时段或称用电低谷期启动压缩机运转，采用制冷机冷却冰水制冰，利用制冷介质的显热或潜热特性，用一定方式将冷量存储起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，需要使用空调，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，把储存的冷量释放出来，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，以满足建筑物空调或工艺技术的需要。
冰蓄冷实际上是对能源的一种储备——在用电低谷、电价较低（或中央空调不需要工作）时开始制冰，蓄存冷量；而在用电高峰、电价较高（中央空调需要工作）时停止制冰、同时依靠冰的融化来制冷，从而完成能源利用在时间上的转移，节省运行费用，降低运行成本。
1.2冰蓄冷空调的系统构成图
图1 冰蓄冷系统构成图
冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备( 或蓄水池) 、辅助设备以及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。
1.3冰蓄冷空调系统的分类
按冷源分类：①冷媒液（盐水等）循环 ，②制冷剂直接膨胀式
按制冰形态分类：①静态型 ，在换热器上结冰与融冰；最常用的为浸水盘管式外制冰内融方式；②动态型，将生成的冰连续或间断地剥离；最常用的是在若干平行板内通以冷媒，在板面上喷水并使其结冰，待冰层达到适当厚度，再加热板面，使冰片剥离，提高了蒸发温度和制冷机性能系数。
按冷水输送方式分类 ：①二次侧冷水输送方式为冰蓄冷槽与二次侧热媒相通 ，②一次
侧与二次侧相通的盐水输送方式
按装置组成分类：①现场安装型，适用于大型建筑物；②机组型，将制冷机与冰蓄冷槽等组合成机组，由工厂生产，适用于中小型建筑物。
1.4冰蓄冷空调的优缺点
1.4.1冰蓄冷空调的优点
●可以转移制冷机组的用电时间，起到了转移用电高峰期用电负荷的作用；
●空调蓄冷系统的制冷设备容量和装置的功率小于常规空调系统。一般可减少30%-50%；
●断电时利用一般功率发电机仍可保持室内空调的运行；
●可以快速达到制冷效果；
●降低噪乱冷水流量与循环风减少，即减少空调机组运行时运转振动及噪音的降低；
●实用寿命比普通空调长；
●空调蓄冷系统中制冷设备满负荷运行的比例增大，状态稳定，提高可设备利用率。
1.4.2冰蓄冷空调的缺点
●对于冰蓄冷系统，其运行效率将降低；
●增加了蓄冷设备费用及其占用的空间；
●增加水管和风管的保温费用；
●冰蓄冷空调系统的制冷主机性能系数（COP）要下降。
1.5蓄冰流程选择
蓄冰空调系统在运行过程中制冷机可有两种运行工况，即蓄冰工况和放冷工况。在蓄冰工况时，经制冷机冷却的低温乙二醇溶液进入蓄冰槽的蓄冰换热器内，将蓄冰槽内静止的水冷却并冻结成冰，当蓄冰过程完成时，整个蓄冰设备的水将基本完全冻结。融冰时，经板式换热器换热后的系统回流温热乙二醇溶液进入蓄冰换热器，将乙二醇溶液温度降低，再送回负荷端满足空调冷负荷的需要。
乙二醇溶液系统的流程有两种：并联流程和串联流程(参见图2):
●并联流程：这种流程中制冷机与蓄冰罐在系统中处于并联位置，当最大负荷时，可以联
合供冷。同时该流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、单溶冰供冷、冷机直接供冷等。
●串联流程：即制冷机与蓄冰罐在流程中处于串联位置，以一套循环泵维持系统内的流量
与压力，供应空调所需的基本负荷。串联流程配置适当自控，也可实现各种工况的切换。
a.并联流程
b.串联流程
图2 蓄冷流程图
一般来说，串联系统中多采用“制冷机上游”的方式，此时，制冷机的进水温度较高，
有利于制冷机的高效率与节电运行；“制冷机下游”的方式冰蓄冷贮槽可以按照较高的释冷温度来确定容量，冰蓄冷贮槽的体积要小，制冷机的出水温度低，制冷机的效率相应较低，但制冷机与冰蓄冷贮槽的费用较“制冷机上游”要低。并联系统则是最常见的系统，系统操作运行简单方便，在发挥制冷机与蓄冰罐的放冷能力方面均衡性较好，夜间蓄冷时只需开启功率较小的初级泵运行，蓄冷时更节能，运行灵活。串联流程系统较简单，放冷恒定，适合于较小的工程和大温差供冷系统。
1.6.冰蓄冷空调的效益
1.6.1宏观效益
●转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差
●减少新建电厂投资
●减少环境污染，有利于生态平衡
●充分利用有限的不可再生资源
1.6.2微观效益
●减少主机装机容量和功率可达30%—50%
●相应减少冷却塔的装机容量和功率
●设备满负荷运行比例增大，可充分提高设备利用率
●减少一次电力投资费用，包括电贴费、变压器、配电柜等
●利用分时电价，可节省大量的运行费用可作为应急冷源，停电时可利用自备电力启动
水泵融冰供冷
2.评价冰蓄冷系统的几个指标
2.1制冷系统的蒸发温度
蓄冷空调系统特别是冰蓄冷式空调系统在蓄冷过程中，一般会造成制冷机组的蒸发温度的降低。理论上说蒸发温度每降低l℃，制冷机组的平均耗电率增加3％。因此在配置系统，选择蓄冷设备时应尽可能地提高制冷机组的蒸发温度。对于冰蓄冷系统，影响制冷机组的蒸发温度的主要因素是结冰厚度，制冰厚度越薄，蓄冷时所需制冷机组的蒸发温度较高，耗电量较少；但是制冰厚度太薄，则蓄冰设备盘管换热面积增加，槽体体积加大，因此一般应考虑经济厚度来控制制冷系统的蒸发温度。
2.2名义蓄冷量与净可利用蓄冷量
名义蓄冷量是指由蓄冷设备生产厂商所定义的蓄冷设备的理论蓄冷量（一般比净可用蓄冷量大）。净可利用蓄冷量是指在一给定的蓄冷和释冷循环过程中，蓄冷设备在等于或小于可用供冷温度时所能提供的最大实际蓄冷量。
净可利用蓄冷量占名义蓄冷量的百分比例值是衡量蓄冷设备的一个重要指标，此比例值越大，则蓄冷设备的使用率越高，当然此数值受蓄冷系统很多因素的影响，如蓄冷系统的配置，设备的进出口温度等。对于冰蓄冷系统此数值可近似为融冰率。
2.3制冰率与融冰率
目前制冰率（IPF）有两种定义，一是指对于冰蓄冷式系统中，当完成一个蓄冷循环时，蓄冰容器内水量中冰所占的比例．另一个是指蓄冰槽内制冰容积与蓄冰槽容积之比。而融冰率是指在完成一个融冰释冷循环后，蓄冰容器内融化的冰占总结冰量的百分比。制冰率与融
冰率这两个概念是冰蓄冷式系统中评价蓄冰设备的两个非常重要数值融冰率与系统的配置有关，对于串联式制冷机组下游的系统，蓄冷设备的融冰率较高；反之，则较低。而并联系统的融冰率界于两者之间。
2.4冷特性与释冷特性
通常蓄冷系统的蓄冷温度取决于蓄冷速率和这一时间蓄冷槽体的状态特性，对于外融冰式系统是指内管壁的结冰量。对于蓄冷时间短的蓄冰系统，一般需要较高的蓄冷速率，即指较低的（平均）蓄冷温度蓄冷；反之，蓄冷速率慢，蓄冷温度较高。一般情况下蓄冷设备生产厂商都可以提供各种蓄冷速率下最低蓄冷温度值。对于蓄冷设备如容器式、优态盐式，在蓄冷过程的初期会产生过冷现象，过冷现象仅发生在蓄冷设备已完成释冷，内无一点余冰时，其结果是降低了蓄冷开始阶段的换热速率。过冷现象可以通过添加起成核作用的试剂来削减其过冷度值。据国外资料介绍，某种专利成核剂可限制过冷度在-3℃～-2℃之间。
对于蓄冰式系统，在释冷循环过程中，若释冷温度保持不变，则释冷量会逐渐减少；或当释冷速率保持恒定时，释冷温度会逐渐上升。这对于完全冻结式，容器式蓄冷设备表现特别明显，这是由于盘管外和冰球内的冰在大部分是隔着一层水进行热交换融冰，同时换热面积是在动态变化；而对于制冰滑落式，冷媒盘管式蓄冷设备，温水与冰直接接触融冰，释冷温度相对保持稳定。
对于蓄冷设备如容器式、优态盐式，在蓄冷过程的初期会产生过冷现象，过冷现象仅发生在蓄冷设备已完成释冷，内无一点余冰时，其结果是降低了蓄冷开始阶段的换热速率。过冷现象可以通过添加起成核作用的试剂来削减其过冷度值。据国外资料介绍，某种专利成核剂可限制过冷度在-3℃～-2℃之间。对于蓄冰式系统，在释冷循环过程中，若释冷温度保持不变，则释冷量会逐渐减少；或当释冷速率保持恒定时，释冷温度会逐渐上升。这对于完全冻结式，容器式蓄冷设备表现特别明显，这是由于盘管外和冰球内的冰在大部分是隔着一层水进行热交换融冰，同时换热面积是在动态变化；而对于制冰滑落式，冷媒盘管式蓄冷设备，温水与冰直接接触融冰，释冷温度相对保持稳定。
实际上，蓄冷设备很少保持释冷速率恒定不变，实际释冷速率取决于空调负荷曲线图，特别是最后几个小时的空调负荷值最为重要，这决定了释冷循最高释冷温度值。因此，对于同种类型的蓄冷设备，哪一种在实际释冷速率条件下，保持恒定释冷温度的时间越长，哪一种设备的性能越好。
2.5占用空间，安装灵活
蓄冷设备的占用空间是业主与设计者应重点考虑的项目，特别是高楼林立的都市地区，寸士即寸金，有时为增加停车位，而放弃采用蓄冷空调系统，因此蓄冷设备的单位可利用蓄冷量所占用体积或面积是衡量蓄冷设备的一项重要指标，应优先考虑占用空间少，布置位置灵活的蓄冷设备。
2.6热损失
在设计蓄冷槽体时应注意：槽体必须有足够的强度克服水，冰水混合物或其它冷媒体的静压，槽体应作防腐防水处理，同时应防止水的蒸发。对于埋地式蓄冷槽，槽体还须承受泥土和地表水对槽体四周的压力。蓄冷槽体一般每天有l—5％的能量损失，其数值大小取决于槽体的面积、传热系数和槽体内外温差。对于埋地式蓄冷槽设计时必须考虑其冷损失，
通常换热系数取0．58～1．9W／M2．K。槽体材料可选用钢结构、混凝土、玻璃钢或塑料。
2.7安全性，可靠性
蓄冷空调系统，主要应用于商用大楼，特别是都市人口稠密的地区，其系统首先应考虑安全性。通常蓄冷设备的维修量很小，如内融冰式、容器式、优态盐式等．但对于冷媒盘管式系统，由于制冷剂在蓄冷设备内直接蒸发，蒸发面积很大，制冷剂需求量也很多，蓄冷设备的安全性与可靠性是十分重要的。而对于制冰滑落式，冰晶式蓄冷设备的机构维修问题应予以重视。
2.8使用寿命
通常常规空调系统的使用寿命15—25年，同样对于蓄冷设备的使用寿命也应加以限制，一般最少应有15年以上的使用寿命，以保证设备的可靠性。例如，对于优态盐式系统，其使用寿命周期应在相变次数3000次以上仍保持系统原有的名义蓄冷量和净可利用蓄冷量。
2.9经济性
蓄冷空调系统无论是采用部分蓄冷还是全部蓄冷，其初期投资通常均比常规空调系统高，这就要求设计者应正确掌握建筑物空调负荷的时间变化特性，确定合理的蓄冷设备及其系统配置，制定系统的运转策略，准确地作出经济分析，以便投资者可以在短时间里以节省电费的形式收回多出的投资．一般情况下，在一个已设计好的蓄冷系统中可以以单位可利用蓄冷量所需的费用来衡量蓄冷设备。另外，蓄冷系统的配置也影响蓄冷设备的大小。
3.国际冰蓄冷技术发展趋势及特点
冰蓄冷技术是上世纪80年代从国外首先发展起来的高效节能技术。由于全球性能源危机，再加之美国、日本和欧洲一些工业发达国家夏季的电负荷增长和峰谷差拉大的速度惊人，发电站夜间低负荷下低效率运转。1979年美国率先编写并出版了《建筑物非峰值期降温导则》。当时，工程技术人员开始试验性地把冰蓄冷技术引入集中式空调系统，其后开始大面积推广应用冰蓄冷技术。到上世纪90年代美国已有40多家电力公司制定了分时计费电价，从事蓄冷系统开发及冰蓄冷专用制冷机开发的公司多达数十家。欧洲、日本等经济发达国家以及我国的台湾地区也在上世纪80年代开始了蓄冷技术的应用研究。目前，实际用于工程项目的冰蓄冷空调系统愈来愈多。
根据国外冰蓄冷系统的发展，综合起来有以下几个特点。
●发展速度快
就拿日本为例，在1990年只有200个左右的冰蓄冷系统，到2002年已多达1万多个大型蓄冷空调系统，而与商用空调相结合的小型冰蓄冷系统已超过10万多个，电网低谷电约有45%被加以利用。
●形成区域性蓄冷和供冷
蓄冷空调系统发展迅速，规模愈未愈大，形成了区域性蓄冷和供冷系统。如美国芝加哥市的一个冰蓄冷系统，蓄冰槽宽35 m，长28 m，高10 m，共分6层设置，容积达9 800 m3。采用美国BAC公司的冰盘管式，管子总长达700多km，蓄冷能力125 000 RT·h，移峰能力29762 kW(按6 h高峰用电)。另一个例子是日本横滨市MINATO MIRAI1区域冰蓄装置，蓄冰
槽是2个直径为7.3 m，高为28.15 m的园桶组成，容积2 472 m3，里面装有直径为77 mm 的冰球1188万个。蓄冷量达79000 RT·h，对电网移峰能力为17556 kW(按每天6 h高峰用电)，详见图3。
图3 日本横浜市区域冰蓄冷装置
多方投资，多方受益
国际上一些发达国家的蓄冷空调系统，或区域性蓄冷装置，一般都由当地政府、电力部门、投资方、设备生产商共同投资。这样可使多方得益，如电力部门可把低谷电卖出去，减少政府对新建电厂的投资，减小环境污染，合理充分利用能源，使电厂能在高效率条件下运行，其他投资商还可以从中得到投资后的回报。
以日本横滨市MM21区域蓄冷装置为例，可以详细看出各单位的投资情况，详见表1，日本横滨市政府投资4％，为120百万日元，而东京电力部门投资19．5％，共585百万日元，三菱地所投资29。22％，共876。3百万日元，打破了由独家公司投资的情况，值得借鉴。
4.国内冰蓄冷系统发展面临的问题
冰蓄冷空调在国外发展的不错，但是在我国的发展速度却非常缓慢，其实，我国早在十几年前就引入冰蓄冷系统，主要应用于较大规模的工厂、商场、酒店、医院、办公楼等。深圳电子科技大厦在1993年率先在全国安装使用起冰蓄冷空调。3台主机主要对电子科技大厦A座近4万平方米面积供冷，白天用电每千瓦时是0.8元，冰蓄冷空调晚上用电每千瓦时
仅0.2元，一年仅电费就节约100多万元。但在长达13年的时间里，如上海市已建成的蓄冷工程仅十余家，广东省也只有十多家，如此并没有发挥出应有的“移峰填谷”作用，去年全国也只安了120套左右。这一技术在国内目前显然有点“叫好不叫座”。为何既节能又环保的冰蓄冷空调会受到如此冷遇？
首先，这与峰谷差电价缺乏政策扶持有很大关系。使用冰蓄冷空调，峰谷电价差越大越合算。但目前国内只有上海和杭州等少数城市推行了较大的峰谷电价差，大部分地区仍未拉开峰谷差价。在国内一些率先实行峰谷价差的城市中，工业、非工业经营行业的峰谷电价比为1：3.5，夏季为1：4.5，与美国、日本等发达国家高达1：10的费率比有很大差异。
另一只“拦路虎”是技术缺陷。目前我国采用的主要是盘管和冰球这两种传统的冰蓄冷技术，它们虽能满足“移峰削谷”的需要，但价格比普通中央空调高出20%-30%左右，设备营运起来后大约四五年才能收回投资，对用户吸引力不大。另外，其冰室有如“庞然大物”——在一些安装了这一系统的大楼里，光蓄冰槽就放了10多个，一个个近似集装箱那么大。而且，为了保温，每个蓄冰槽的外壁厚达12厘米。在寸土寸金的大城市，许多发展商自然不舍得用那么大的空间来安装这种“庞然大物”。
要想把蓄冷技术推向一个新阶段，必须加强宣传力度，认识到蓄能技术在电网供电中的移峰填谷作用，是利用利民，造福子孙后代的大好事。打破独家投资蓄冷空调系统的局面，应由政府部门和电力部门牵头组织投资方、地产公司、产品生产商、工程施工单位、银行、环保部门等共同投资区域性蓄冷装置。
电力部门牵头组织专家学者，产品生产厂家，工程安装单位共同研制开发，引进国外先进技术，形成课题组，不断进行产品的研制开发。经常组织对现有蓄冷工程的测试、调研、总结、交流工作。总结经验和教训不断提高蓄冷技术的发展。组织制定蓄冷产品标准，进行规范化设计和操作，以及评定和运行验收标准。
电力部门应和环保部门，建设部委或各省市建委系统，联合起来，积极推动环保型、节能型的冰蓄冷技术。
参考文献
[1] 邓沪秋,谢安生.蓄冷系统经济性的优化分析[J].基建优化，1999,10(4)：4-6.
[2] 谷波,田树波,孙涛,魏跃文.冰蓄冷系统控制方式研究[A].全国暖通空调制冷技
术，2000，14(6)：20-30.
[3] 李永安,郭瑞琪,刘宏伟.制冷机夜间运行节能效果研究[J].建筑热能通风空调，
1997，1(1)：1-5.
[4] 代焱,徐玉党.中央空调低温送风水系统的研究[J].建筑热能通风空调，2003，
18(5)，6-8.
[5]方贵银．蓄冷空调工程实用新技术[M]．北京：人民邮电出版社，2000．
[6] 郝久清,肖立.PLC控制系统的可靠性设计[J].自动化仪表，2005，5(11)，12-16.
[7] 杨海生,王德亮,王海鹏. 一种评估蓄冷空调系统移峰填谷能力的新方法[J]. 电
力需求侧管理，2006，3(5)：7-9.
[8] 刘秋新.冰蓄冷系统运行特性及经济分析[J].节能，2002，5（10）：12-10.
[9] 刘鉴民,喜文华.蓄冷空调作为电网移峰填谷技术应用可能性的研究[J].甘肃科
学学报，1999-04-07(5).
[10] 陈杨华,吴逸飞.论蓄冷空调技术与节能[J].江西能源，2004，3(13)：15-18.
[11] 王玉刚,裴秀英,赵丽宁.某办公建筑冰蓄冷空调系统经济性分析与比较[J]
POWER DSM,2008,3(10):27-32.
[12] 吴喜平.冰蓄冷技术的应用和发展[J].华东电力,2001,3(12):60-64.
[13]叶水泉．冰蓄冷空调技术及其发展[C]．中国科协2004年学术年会电力分会
场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集．2004，432-438．
[14]潘雨顺，吴建国，贾燕芳．冰蓄冷低温送风空调技术研究现状与发展优势[J]．
低温与特气，2001，19(5)：1-4．
[15]李圣代.冰蓄冷送风空调系统的节能特点及应用[J].节能,1907,(8):17-20．
[16]武彬彬．蓄冰低温送风空调系统[J]．能源研究与利用，2001，(6)：27-29．
[17]程建杰，陈汝东．空调系统的优化一冰蓄冷低温送风空调系统[J]．节能，1999，
(6):6—8．
[18]陈杨华，吴逸飞．论蓄冷空调技术与节目戡[J]．江西能源，2004，(3):35-37．
[19]陈正东.浅谈与冰蓄冷相结合的低温送风空调系统[J]．江苏煤炭，2003，(4)：
67-68．
[20]潘雨顺，林志远．论当代最优越的空调方式—冰蓄冷与低温送风[J]．制冷，
2000，19(4)：21—25．
[21] 李玉娜，吴玉杰，周晓丽.冰蓄冷空调系统的经济性研究[J]. 低温与超导,
2008,6(3):74-81
冰蓄冷中央空调系统
☆冰蓄冷中央空调系统☆ 冰蓄冷概念冰蓄冷就是利用夜间谷期低价电力，满负荷运行制冰主机，使水发生相变制成冰，存储在专用的蓄冰槽中，然后在白天用电高峰时段融冰供冷。冰蓄冷系统与常规空调系统结合构成冰蓄冷空调系统，是电力系统及用户削峰填谷、平衡用电负荷的最有效方法。 冰蓄冷空调系统工作原理图 冰蓄冷空调系统工作模式 运行模式冷却泵乙二醇泵循环泵V1阀V2阀V3阀V4阀 制冷机蓄冰开开关开关开关 冷机蓄冰又供冷开开开开关调节调节 蓄冰槽单独供冷关开开调节调节关开 制冷机单独供冷开开开关开关开 冷机和冰槽联合供冷开开开调节调节关开 上述工作模式的相互切换是由共盈公司开发的冰蓄冷计算机控制系统自动完成的。 冰蓄冷空调系统组成由双工况制冷主机、储冰盘管及蓄冰槽、乙二醇溶液、乙二醇水泵、板式换热器、共盈冰蓄冷自动控制系统（包括流量传感器、温度传感器、电磁阀、电脑、控制软件等）、常规空调配件等部件组成。 冰蓄冷空调的优点 ◆节省初投资：新建冰蓄冷空调可节省主机、附属设备及配电设备初投资，包括变压器、配电柜等一次电力投资费用，但冰蓄冷专用设备的投资较大。 ◆节省运行电费：由于充分利用了廉价的电力低谷期满负荷蓄冰蓄冷，供高峰期融冰供冷，所以只要峰谷电价比达到3∶1以上，即可在全年节省电费达到30%以上。 ◆节省基本电费：冰蓄冷空调系统可减少主机和循环水泵装机容量和功率达30%～50%，平衡用电负荷，降低配电容量，由此每月可节省18元/kV A的基本电费，数量相当可观。 ◆系统安全可靠：整套系统采用智能控制，实行电脑监控，无须专人值守，管理简单可靠。蓄冷系统作为相对独立的冷源，增加了集中空调系统的运行可靠性。 ◆增大供冷能力：常规空调系统配上冰蓄冷设备可以提高30％－50％的供冷能力。 冰蓄冷自控系统简介冰蓄冷空调系统比较复杂，不可能靠手动操作控制系统运行，必须借助共盈蓄冷自控系统，根据室外温度、天气走势、历史记录、电价政策以及各种传感器件信息，自动选择主机优先、融冰优先模式或全量融冰模式，自动切换制冰、制冷工况与融冰、供冷模式，自动控制制冷主机和其它设备的启停，监视记录统计各设备工作状况与运行参数，自动诊断系统故障，使系统在任何负荷情况下都能达到用户要求，保证空调系统始终处于最经济的运行状态，提高系统的自动化水平，提高系统的管理效率，实乃冰蓄冷空调系统的关键部分。 冰蓄冷与水蓄冷比较
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）
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：
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。
冰蓄冷自动控制系统设备及功能说明
第三章机房自动控制系统 一、冰蓄冷自动控制系统综述 工程的自控系统由上位机远程控制系统、PLC现场控制系统、电动阀、传感检测器件、系统配电柜、系统软件等部分组成。系统结构图如下所示：
PLC控制软件为主的控制程序，该程序为美国西门子公司与CRYOGEL公司联合开发，已经在美国的多个工程中和台湾杰美利（GEMINI）得到应用，直接输入后调整。上位机控制软件也可带采用CRYOGEL/（GEMINI）公司软件包的WinCC操作系统。 上位机远程控制设置先进的集中控制台，采用工控机配置打印机进行远程监控和打印，现场控制机采用PLC可编程控制器控制，进行系统控制、参数设置、数据显示，确保实现系统的参数化，实现系统的智能化运行。 本系统中的核心控制部分与机电执行装置采用国际著名品牌（西门子、江森、霍尼韦尔）的产品。 蓄能系统控制具体功能如下： ⑴控制系统通过对主机、蓄热锅炉、蓄冰装置、板式换热器、泵、冷却塔、系统管路调节阀进行控制，调整蓄冷系统各应用工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供稳定的供水温度。 ⑵根据季节和机组运行情况，自控系统具备所有工况的转换功能。 ⑶控制、监测范围： a、制冷主机、泵、冷却塔启停、状态、故障报警； b、总供/回水管温度显示与控制； c、蓄冰装置及蓄热水箱进出口温度、显示与控制； d、蓄冰量、余冰量、乙二醇流量、瞬时释冷速度、蓄冷速度等标准规定参数的 显示； e、电动阀开关、调节显示； f、备用水泵选择功能； g、各时段用电量及电费自动记录； h、空调冷负荷以及室外温湿度监测； i、可选的功能（包括楼宇智能化系统接口及接口转换程序）。 ⑷控制系统对一重要的参数进行长时间记录保存，并将空调的实际运行日负荷通过报表或曲线图的方式记录，可以查询到某一段时间内的历史数据值，供使用者进行了解、分
(整理)冰蓄冷中央空调运行费用的估算.
冰蓄冷中央空调运行费用的估算 前言 本文冰蓄冷中央空调运行费用计算是按照本公司采用法国西亚特STL蓄冰球，法国西亚特单螺杆机组，优化设计的条件进行的。因此计算结果仅仅适合本公司设计的冰蓄冷空调系统。其它形式的冰蓄冷空调可以参照计算方法进行计算。当冰蓄冷中央空调管道系统阻力不同；建筑物谷电有冷负荷；以及甲方有特殊要求，设计有所不同；整个计算需要作相应调正。 本文谨供企业负责人在选择中央空调系统时作冰蓄冷中央空调年度运行费用估算用。 随着社会生产力的发展，人民生活水平的提高，人们对电力的需求也越来越大。由于人类的活动主要在白天，因此随着电力系统的发展，电网峰谷电量的差也越来越大。为了节约宝贵的能源资源，移峰填谷，平衡电网，一项重要技术，就是冰蓄冷中央空调。为了推广这项技术，政府，电力部门推出一系列的优惠政策，其中最主要的是峰谷电电价差。根据国内已经完成的工程实践和国外资料，当峰谷电电价差达到3：1时，冰蓄冷中央空调投资和运行的综合效益与其他形式的空调相比具有绝对的优势。但是冰蓄冷中央空调和其他形式的空调相比究竟能节约多少费用，许多人都不十分清楚，当工程完成后又不能再搞一个同样大小其他形式的空调系统，以同样运行效果来比较运行费用的大小。因此应该以深入的科学分析来比较冰蓄冷中央空调和其他类型空调的运行费用。下面首先分析影响冰蓄冷中央空调运行费用的主要因素：1峰谷电价：冰蓄冷中央空调是利用夜间廉价谷电蓄冰，在白天 峰电期间供冷，因此直接影响运行费用的首要因素是峰谷电电价差，浙江省谷电电价0.3元，峰电电价0.879元。 2冰蓄冷中央空调蓄冰量的大小：根据目前已经完成的工程，最佳状态是蓄冰主机和蓄冰罐处于完全匹配的状态。也就是说夜间谷电期间主机能完全用于蓄冰和供冷，峰电期间蓄冰量和主机供冷正好满足空调供冷的需要。这时冰蓄冷中央空调投资增加较小，而运行取得的经济效益最大。如果蓄冰量减小，虽然投资回收比较快，但是夜间主机部分空置，影响了运行的经济效益，综合效益比较差；如果蓄冰量过大，部分主机成为单纯的蓄冰主机，这部分蓄冰能力的投资太大，投资回收比较慢，而夏季过渡季节空调有可能因峰电期间负荷太小而蓄冰量无法放完，造成运行经济效益并不大。
冰蓄冷中央空调系统
冰蓄冷中央空调系统 摘要：本文在分析了目前为解决峰谷用电量差应运而生的冰蓄冷中央空调系统，对其原理，分类，优缺点，效益等方面做了简要介绍；并在此基础上，说明了评价冰蓄冷系统的一系列指标，如冰蓄冷系统的蒸发温度，制冷率与融冰率，热损失，安全性与可靠性等；此外，介绍了国外的冰蓄冷系统的技术发展趋势及特点，另外，对于国内冰蓄冷系统发展面临的问题也做了总结以及一些可行的建议。 关键词：冰蓄冷；移峰填谷；蓄能 Ice-Thermal-Storage Center Air Conditioning System Abstract: This paper analyses the ice-thermal-storage center air conditioning system for solving the problem of the peak and valley of electricity and introduces the the principle, advantages and disadvantages, classification, benefits and so on. Furthermore, the paper also explains a series of index that evaluate the ice-thermal-storage center air conditioning system, such as the evaporation temperature, the refrigeration rate and thaw rate, the heat loss, the security and reliability and so on. In addition, it shows the technology trends and characteristics of the ice-thermal-storage center air conditioning system abroad and puts forward some suggestions of how to do in our country when we popularize the ice-thermal-storage center air conditioning system. Key words：The ice storage technology,; Peak load shaving; Energy storage 引言 众所周知，夏季用电紧张，时常导致拉闸限电的事情发生。到了夏季，随着空调用电的加大，让城市电力系统峰谷差急剧放大，电网负荷明显加大。中科院广州能源研究所博士冯自平称“电力紧张有很大一部分是由峰谷差造成的，峰谷差造成浪费几乎是‘天文数字’。”，在我国电力结构中，空调是造成电力负荷峰谷差的主要因素之一。 综合全天的电量供应，其实电力紧张只出现在用电高峰时段，用电低谷期发电能力富裕的电量却往往因得不到有效利用而被白白消耗掉，造成巨大的能源浪费。特别在夏季高温期间，电力供需矛盾突出，重点是空调负荷呈现出“爆发性”增长，这种增长与气温密切相关。夏天电力出现缺口的时段主要集中在上午9时至11时、下午1时至3时和晚上6时30分至8时30分，夜间及凌晨为用电低谷期。在用电高峰期，由于负荷增加较大，与低谷形成峰谷差。据有关报道，去年广东空调的负荷绝对值就已超过1000万千瓦，而空调开启带来的负荷占总用电负荷已经达到35%以上。空调用电不仅增加了高峰负荷，而且加大了电网的峰谷差。 我国的电力工业发展很快，96年发电装机容量已达到世界第2位，到97年底全国发电装机容量达2.5亿千瓦，2004年装机容量达到4.4亿千瓦，预计2005年要突破5亿千瓦，仅比美国装机容量少3亿千瓦左右。但是，尽管如此，我国的电力供应仍日益紧缺，尤其是
冰蓄冷设计
东华大学环境学院冰蓄冷设计 姓名：何燕娜 班级：建筑1202 学号： 121430205 2014年12月
1.1 项目概述 本项目为浙江某办公楼建设项目的双工况冰蓄冷系统应用。 1.2 冰蓄冷系统在本项目中的应用 冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，它代表着当今世界中央空调的发展方向。 本文就对冰蓄冷系统设计进行详细阐述，并和传统的风冷系统进行初投资和运行成本的综合比较。 1.3 冰蓄冷系统的工作模式 冰蓄冷系统的工作模式是指系统在充冷还是供冷，供冷时蓄冷装置及制冷机组是各自单独工作还是共同工作。蓄冷系统需要在几种规定的方式下运行，以满足供冷负荷的要求，常用的工作模式有如下几种： （1）机组制冰模式
在此种工作模式下，通过浓度为25%的乙二醇溶液的循环，在蓄冰装置中制冰。此间，制冷机的工作状况受到监控，当离开制冷机的乙二醇溶液达到最低出口温度时制冷机关闭。此种工作模式的示意图如图1-2所示。 图1-2 机组制冰工作模式示意图 （2）制冰同时供冷模式 当制冰期间存在冷负荷时，用于制冷的一部分低温乙二醇溶液被分送至冷负荷以满足供冷需要，乙二醇溶液分送量取决于空调水回路的设定温度。一般情况下，这部分的供冷负荷不宜过大，因为这部分冷负荷的制冷量是制冷机组在制冰工况下运行提供的。蓄冷时供冷在能耗及制冷机组容量上是不经济合理的，因此，只要此冷负荷有合适的制冷机组可选用，就应设置基载制冷机组专供这部分冷负荷，该工作模式示意图如图1-3所示。 图1-3 制冰同时供冷模式示意图 （3）单制冷机供冷模式： 在此种工作模式下，制冷机满足空调全部冷负荷需求。出口处的乙二醇溶液不再经过蓄冰装置，而直接流至负荷端设定温度有机组维持。该工作模式示意图如图1-4所示。
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
冰蓄冷空调故障处理案例
冰蓄冷空调故障处理案例1.盘管系统制冰时主机如卸载如何处理？ 答：盘管系统制冰时主机如卸载，系统肯定有问题，可以检查：①主机出口温度是否设定为-6.3℃左右②阀门动作是否正常③主机本身有没有问题④流量是否平 衡（可以通过调节阀门来调节管道阻力） 2.冰蓄冷系统的乙二醇浓度一般是多少？ 答：乙二醇浓度一般在1.028-1.035之间（25-30%之间，此为20℃环境温度下测），太浓时（1.056）热效降低10％，太稀时冰点上升，制冰时会导致主机冻坏。开 主机前必须测乙二醇浓度（可用量程为1.0-1.1的浓度计，可拿水校一下）。制 冰时一台主机启动，另外的主机停止时，把停机的主机阀门关掉，以免主机冻 坏。制冰时，板换二次侧的冷冻水泵要定时开启，以免结冰。 3.制冰时，拐点出现在什么温度？ 答：拐点出 现在什么温度 每一个系统均 不一样，要看主 机出口温度、冰 槽进口温度，一 个典型的曲线 如右。 4．乙二醇泵变频有什么讲究？ 答：主机单供冷、主机制冰、联合供冷工况下乙二醇泵是定流量的，流量值为设计流量；单融冰供冷工况乙二醇泵是变流量的。乙二醇泵采用变频控制，但控制依据在不同运行工况下有所不同：在主机开启工作的状态下，乙二醇泵变频的依据就是满
足经过主机的流量基本稳定，由于乙二醇泵是按照联合供冷工况选型的，因此在联合供冷工况下，乙二醇泵工频运行。而在主机单供冷和主机制冰时，如果仍然以工频运行，则乙二醇泵必然出现超流量现象（由于旁通了蓄冰盘管或板式换热器），严重时可能导致乙二醇泵过载损坏。因此为保证乙二醇泵及系统稳定并且节能运行，在这两种工况时则将乙二醇泵分别设定在某一固定频率（该频率在调试时得出），使乙二醇泵流量稳定在设计流量。也就是在主机单供冷、主机制冰、联合供冷工况下乙二醇泵是定流量的，流量值为设计流量。系统在联合供冷主机优先工况下，板换乙二醇进口侧温度不控制，乙二醇泵定流量运行，通过调节蓄冰盘管直通与旁通电动阀直接控制末端供水温度。 5．软化水处理原理一般是怎样的？ 答：一般有四个步骤：反洗→吸盐→正洗→正常注水。反洗的作用是冲掉水中的泥沙，吸盐的作用是用Na离子置换Ca、Mg离子。是否是软化水可用专用试剂化验(用来测硬度)：红色表示有硬度，蓝色表示为合格的软水。 6．乙二醇定压装置补的是水吗？ 答：乙二醇定压装置补的是25%的乙二醇溶液，不是水。 7．分集水器压差设定值如何确定？ 答：压差设定值要根据实际的末端情况来设定，具体调试时，把末端全部打开，运行水泵，读此时压差，一般取此时的压差为设定值。 8．定压装置电节点压力计如何设定？ 答：电节点压力计的范围一般设置在低压0.5bar高压1.5bar设定点上。 9．乙二醇溶液在管道中是如何灌注的？ 答：可从乙二醇补液箱灌注。充填可分为初次充填与补充充填。初次充填时将水及乙烯乙二醇按重量比例加入蓄冰槽，并加适量防腐蚀抑制剂和杀菌灭藻剂。初次充填后，开启乙泵循环24小时，检测其浓度，如未到达规定浓度则需根据检测浓度及缺少量进行补充充填，填充完毕后再进行循环(不小于4小时)，系统内溶液完全混合充分，然后在检测其浓度，如未达到继续调整，直至达到规定浓度； 10．传感器信号采集不到怎么办？ 答：检查采集模块有没有供电，模块的跳线设置是否正确，外部接线是否正确。11．KEYSTONE阀门一般如何调试设置？
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。
外文翻译--PLC在冰蓄冷中央空调系统控制中的应用
PLC in the ice storage central air-conditioning system of control 1 Introduction In PLC in 30 years which developed, it passes through develops unceasingly, already could unify simulates I/O, the network corresponds as well as uses new programming standard like IEC 61131-3. However, engineers only must use digital I/O and few simulations I/O number as well as simple programming skill on potential 80% industrial application. PLC has been widely used in all industrial sectors. According to "The United States market information" World PLC and software market report, in 1995 the global software PLC and its economies of scale of about 5 billion US dollars [5]. As electronic technology and the development of computer technology, Because uses traditional the tool to be possible to solve 80% industrial application, like this intensely needs to have low cost simple PLC; Thus promoted the low cost miniature PLC growth, it has the useful trapezoidal logical programming digital I/O. However, this has also created the discontinuity in the control technology, on the one hand 80% application need to use the simple low cost controller, but on the other hand other 20% application then have surpassed the function which the tradition control system can provide. Engineer is developing these 20% application to need to have the higher circulation speed, the senior control algorithm, the more simulations function as well as can well and the enterprise network integration. In 80 and the 90's, these must develop "20% application" engineers had considered uses PC in the industry control. PC provides the software function may carry out the senior task, provides the rich programming and the user environment, and the PC COTS part enables control engineer the technology which develops unceasingly to use in other applications. These technologies including floating point processor; High speed I/O main line, like PCI and ethernet; Fixed data memory; software development kit. Moreover PC also can provide the incomparable flexibility, highly effective software as well as senior low cost hardware. Ice thermal storage air conditioning is the central power grid could be redundant-night ice electricity in the form of cold storage, in the daytime peak hours
蓄冷空调系统设计
（1）一、空调蓄冰 电能难于储存，单靠供电机构本身的设备难以达到"削峰填谷"的目标，无法尽 量在电力低谷期间使用电力；当然，有些电力公司由于电网调峰能力不足，建 设抽水蓄能电站进行调峰，但其初投资高、运行费用大，难以推广。因此，大 多数国家的供电机构都采用各种行政和经济手段，迫使用户各自将用电高峰削平，并尽量将用电时间转移到夜间，蓄冷系统就是在这种情况下发展起来的。 蓄冷系统就是在不需冷量或需冷量少的时间（如夜间），利用制冷设备将 蓄冷介质中的热量移出，进行蓄冷，然后将此冷量用在空调用冷或工艺用冷高 峰期。蓄冷介质可以是水、冰或共晶盐。因此，蓄冷系统的特点是：转移制冷 设备的运行时间；这样，一方面可以利用夜间的廉价电，另一方面也就减少了 白天的峰值电负荷，达到电力移峰填谷的目的。 空调系统是现代公用建筑与商业用房不可缺少的设施，其耗电量很大，而且 基本处于电负荷峰值期。例如，饭店和办公楼每平米建筑面积的空调峰值耗电 量约40～60瓦；以北京为例，目前，公用与商用建筑的空调用电负荷约为60 万千瓦，约为高峰电负荷的16%，因此，空调负荷具有很大的削峰填谷潜力。二、全负荷蓄冷与部分负荷蓄冷 除某些工业空调系统以外，商用建筑空调和一般工业建筑用空调均非全日空调，通常空调系统每天只需运行10～14小时，而且几乎均在非满负荷下工作。图1-1中的A部分为某建筑典型设计日空调冷负荷图。如果不采用蓄冷，制冷 机组的制冷量应满足瞬时最大负荷的需要，即qmax 为应选制冷机组的容量。 蓄冷系统的设计思想通常有二种，即：全负荷蓄冷和部分负荷蓄冷。 1. 全负荷蓄冷 全负荷蓄冷或称负荷转移，其策略是将电高峰期的冷负荷全部转移到电力 低谷期。如图1-1，全天所需冷量A均由用电低谷或平峰时间所蓄存的冷量供给；即蓄冷量B+C等于A，在用电高峰时间制冷机不运行。这样，全负荷蓄冷 系统需设置较大的制冷机和蓄冷装置。虽然，运行费用低，但设备投资高、蓄
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
冰蓄冷介绍
1、蓄冷空调原理 蓄冷中央空调系统是一种通过蓄能来节约空调系统运行费用的技术，其基本工作原理是：建筑物空调时间所需冷量的部分或全部在非空调时间利用蓄冷介质的显热或其相变过程的潜热迁移等特性，将能量以低温状态蓄存起来，然后根据空调负荷要求释放这些冷量，这样在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。当空调使用时间与非空调时间和电网高峰和低谷同步时，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。 在一般工程中，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中又占65%--75%。在常规空调设计中，冷冰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绝大部分情况下均处于低效率的部分负荷状态运行，显得很不经济。 蓄冷中央空调从系统构成上来说只是在常规空调系统的基础上增加了一套蓄冷装置，其它各部分在结构上与常规空调相同，它在使用范围方面也与常规空调基本一致。 2、蓄冷中央空调的意义 随着社会的发展，中央空调在大中城市的普及率日渐增高。据统计，空调高峰时用电量达到城市用电负荷的25%-30%，加大了电网的峰谷用电差。蓄冷中央空调之所以得到各国政府和工程技术界的重视，正因为它对电网有卓越的移峰填谷功能，是电力需求侧最有效的电能蓄存方法，蓄冷对于用户还有以下的一些突出优点： 1）空调的出水温度低、制冷效果好，低温送风系统节省投资和能耗。 2）空调环境相对湿度较低，空调品质提高，有利于防止中央空调综合症。 3）利用峰谷荷电价差，平衡电网负荷。减少空调年运行费。 4）减少冷水机组容量，降低一次性投资。 5）在主机出现故障或断电的情况下，蓄冷系统相当于应急冷源，系统可靠性高。6）当建筑物功能变化或面积增加引起冷负荷增加时，只要增加蓄冷装置的蓄冷量， 即可满足大楼新增冷量需要。 3、蓄冷发展史 第一代：冰球蓄冷第二代：冰盘管蓄冷第三代：动态冰蓄冷―――――――――――――――――――――――――――――――― 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
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