蓄冷式空调分析及经济对比

蓄 冷 式 空 调 分 析 及 经 济 对 比
吴 云 波
摘 要 ： 论 文在 分析 当 前 的 电 力 负荷 状 况 、 本 电价 政 策趋 势 和 冰 蓄 冷 空 调 的 特 点 的 情 况 下 ， 立 了常规 空调 系统 和 蓄 冷 空 建
有 蓄冷 的 空调 系统 ， 根 据 空 调 负 荷 的 大小 使 机 组 处 在 最 佳 的 可
、
蓄 冷 技 术
的运行时间 ， 样 ， 这 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 ， 到 电 力 移峰 填谷 的 目的 。 达 １ 蓄冷系统 水 优点 ： 资省 ， 投 维修费用少 。 管理比较简单。 制冷 系统 的容 量 只 需 按 照 日平 均 负 荷 选 择 即 可 ， 过 利 用 消 防 水 池 、 有蓄 通 原
优点 ： 用冰 蓄冷 的空调 系统 ， 水温稳定 ， 易波 动 ； 不 因为冰 蓄冷 空调 系统蓄冷槽 内水温可 降到 ０ ， ℃ 并可采用低温送风系 统， 空调系统送风 温度可达 ４ｃ－ ７Ｃ， ｏ － ｏ 与常规空调 系统相 比 ， 提供 相同的冷量 ， 送风量减少 ４ ％左 右 ， ０ 因而更 具有节省初投 资、 年运行 费用 ， 小 占用建筑 空间 ； 减 降低空气 湿度 ， 高舒适 提 度 。 由 于 对 蓄 冷 槽 的 要 求较 低 ， 占用 的 空 间小 ， 易 做 成 标 准 容
化 、 列 化 的 标 准 设 备 。 同时 。 蓄冷 槽 可就 地 制造 ， 系 冰 为广 泛应 用创 造 了有 利 条件 。 缺点 ： 冷 机 组 的 蒸 发 温 度 降 低 ｆ 达 到 一 ℃ 一 ～ ｃ ， 制 要 ４ ７Ｃ）
较大 的社会效益和经济效益 ， 主要表现在 如下几个方 面： 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 。（ 减少 以满足 用电 高峰供电而投入使用的 以消耗矿物燃料为主的 电厂的运行 ， 从 而减少烟尘和 Ｃ Ｏ２的排 放 ， 少 环 境 污 染 ， 而 全 面 改善 能源 减 从

用冷 的需 求。这样 ， 制冷 系统 的大部分耗 电发生在夜间用电低
峰 期 ， 在 白天 用 电 高 峰 其 只 有 辅 助 设 备 在 运 行 ， 而 实 现 用 而 从
的 同时降低 了初投资 ， 使用 期间单 位蓄冷 投 资随着水 蓄冷罐 的 体 积 的 增 大 而 降 低 ，当蓄 冷 量 大 于 ７ ０ ｋ ｈ （ ０ ０ ０ Ｗ／ ６ ３万 ｋ ａ ）或 蓄 冷 容 积 大 于 ７ ０ ｃ １， ６ ｍ３时 ， 蓄冷 是 最 为经 济 的 。 水 缺点 ： 由于水 的蓄能 密度低 ， 只能储 存水 的显 热 ， 并且只 能选用 ８ ℃的温差 ， 故蓄水槽 占地 面积 大 ， 冷损耗 大 ， 防水保温
水设施或建筑物地下室等作为蓄冷容器在避免 “ 马拉小车” 大
所 谓蓄冷 空调 ， 即在夜 间电网低谷 时问（ 同时也 是空调负 荷很低 的时间 ） ，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 高 峰 用 电 时 间 （ 时 也 是 空 调 负 荷 高 峰 时 同 间） ，再 将 冷 量 释放 出 来 满 足 高 峰 空 调 负 荷 的 需 要 或 生 产 工 艺
机 空 量 也 相 应 降 到 Ｑｘ ３ ０ｋ ＝ ０ Ｗ。
最大负荷的 ３ ％ ， ０ 个别甚至达到 ５ ％。 从 ２ ０ ０ ０ ３年 以来， 尤其
是 第 二 季 度 ， 北 电 网 、 东 电 网 和珠 三 角 地 区 频 频 拉 闸 限 电 。 西 华 其很 重要 原 因 之一 是 大 量 空 调 装 设 备 的运 行 。 了解 决 这 一 难 为 题 。 多 城 市 采 用 分 时 计 费 的 政 策 来 应 对 电 网的 峰 谷 差 。 许
一
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。 冷介质可以是水、 、 蓄 冰 共 晶盐 以及 气 体 水 合 物 等 ， 此 蓄 冷 系 统 的特 点 是 转 移 投 资 设备 因
效率下运 行。
三 、 冷 空调 系统 工 作 原 理 及 各 系统 的优 缺 点 。 蓄 众所 周 知 ，建 筑 物 空 调 的 负 荷 分 布 是 很 不 均 匀 的 。 办 公 楼 、 字 楼 为例 ， ２ 写 其 ４小 时 冷 负 荷需 求 曲 线 如 图 ２ 所 示 ， ～１ 图 中纵 坐 标 轴 为 该 大 楼 的 冷 负 荷 需 求 ， 明 显 在 白天 ８ Ｏ ～１ ： 很 ：０ ８
价 政 策
Ｏ ０为空调 关机 时间。 采用常规空调时 ， 制冷机 的选择必须满足
前 言 随 着 社 会 的 进 步 与 城 市 化 的发 展 ，我 国 电 力 供 应 高 峰 不 足 而 低谷 过 剩 的 矛盾 却 日益 突 出 ， 大 电 网 的峰 谷 差 均 已超 过 各
峰值 负荷的要 求 ， Ｑｍ＝ Ｏ ０ Ｗ， 即 １ ０ ｋ 而采用 蓄冷 系统则可 以充 分 利用时 间， 由原来 的 １ ｈ工作 时间延长到 ２ ｈ 制冷机 组装 ０ ４，
麻烦等不足。 ２冰 蓄 冷 系 统
电负荷 的“ 移峰填谷 ” 。 目前 ， 用于空调蓄冷方式较 多， 按储能方式可分 为显热蓄 冷和潜热蓄冷两大类 ； 蓄冷介质 可分 为水 蓄冷 、 按 冰蓄冷 、 共晶
盐 蓄 冷 和 气 体 水 合 物 蓄 冷 四种 方 式 ； 二 、 冷 技 术 的 社 会效 益 和 经 济 效 益 蓄 在能源消费逐年增加 的情 况下 ，应 用蓄冷空调技术具 有
调 系统经济 分析 模型 ， 并利 用该 模型分别对 水蓄冷 系统 、 蓄 冰
冷 系统 和 共 晶 盐 蓄 冷 系统 的 经 济 效 益 进 行 了计 算 分 析 与 比 较 ， 论 证 了采 用 蓄 冷 空 调 具 有 良好 的 经 济 效 益 。 关 键 词 ： 冷 空 调 ； 济 分析 模 型 ； 蓄 经 经济 效 益 ； 规 空 调 ； 常 电