蓄冷空调系统与设备
冰蓄冷空调系统
1.冰蓄冷空调系统的定义：冰蓄冷空调系统，就是利用蓄能设备在空调系统不需要冷量的时间内将冷量储存起来，在空调系统需要的时间再将这部分能量释放出来的空调系统。
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。
冰蓄冷空调自控系统的基本功能冰蓄冷空调由于自身的特点而对自控系统有一定的依赖，而这种依赖就决定了自控系统的基本功能。
就一般情况而言，冰蓄冷空调对自控系统有如下四个方面的基本要求：1、工况切换和设备起停控制。
冰蓄冷空调是在同一管道系统上通过对水泵和阀门等设备的不同组合而得到不同的工况的，而不同的工况组合又体现出不同的运行策略。
因此，选择冰蓄冷空调只是为降低运行费用在设备上提供了可能，而真正实现降低运行费用还需将系统中所有设备有机地结合起来，并使操作者方便快捷地在各工况之间切换。
就具体的工程而言，不同的工况对参与运行的水泵以及阀门的开启和关闭都有不同的规定，与此同时，对各设备的启动顺序和设备启动的时间间隔都有具体的要求。
这就要求自控系统能为工况的切换提供方便、安全的操作手段。
理想情况下，操作者希望通过鼠标在屏幕上的点击或通过菜单的选择就能切换工况。
但是自控系统在提供操作方便的同时又要能够防止人员的误操作，所以建议把工况切换和系统启动分为两步操作，即切换工况只是为系统启动做好了工况的选择，而并不是在切换工况后直接启动系统。
2、融冰速率控制。
冰蓄冷空调系统流程
→板式换热器→乙二醇循环泵进口
2、冷冻水系统流程：冷冻水泵出口→各楼栋空调末端→集水
器→基载主机/板式换热器→分水器→冷冻水泵进口
3、冷却水系统流程：冷却水泵出口→冷却塔→基载主机/双
工况主机→冷却水泵进口
冰蓄冷空调系统流程
冰蓄冷系统模式
可实现8种运行模式：
自动进行判断实施。
冰蓄冷空调系统流程
Vit9(DN80) Vit13(DN80) Vit8(DN65) Vit12(DN65) Vit11(DN65) Vit10(DN65)
E .M .1
E .M 2
E .M .3
E .M .4
E .M .5
E .M .6
E .M
F .M
系统流程图
冰蓄冷空调系统流程
-5.6 ℃（蓄冰模式）， 3.5 ℃（常规+双工况供冷模式）， 4 ℃（融冰+单台双工况主机供冷模式）， 6.5 ℃（融冰+两台双工况供冷模式、融冰+双工况+常规工况主机供冷模式） ➢ 主机冷冻水进水温度：根据末端负荷变化，主机正常运行稳定后其温度一般稳定在8到15 ℃
➢ 主机冷却水进水温度：27 ℃-35 ℃ ➢ 主机冷却水出出水温度：29℃-40 ℃
供冷模式
基载供冷模式
-- -- -- -- 关 开 关 关 开 开 开
基载+双工况供冷模式 关 开 开 关 调 调 关 关 开 开 开
单融冰供冷模式
调 调开关 开 关 关 关 开 开 开
融冰+双工况供冷模式 调 调 开 关 开 关 关 关 开 开 开
融冰+双工况+基载供 调 调 开 关 调 调 关 关 开 开 开
冰蓄冷空调系统原理及应用
冰蓄冷空调系统原理及应用冰蓄冷空调系统是一种先用电动机将冷却剂冷却到低温，然后将其储存在蓄冷设备中的空调系统。
它可以在夜间低电价时段使用电力，将冷却剂冷却到较低温度，然后将其储存下来，白天通过蓄冷设备释放冷量，达到降温的目的。
1.电动机和压缩机：电动机将冷却剂吸入，并将其压缩成高压、高温的气体状态。
2.冷却剂管道和换热器：冷却剂通过管道传输，在换热器中与空气或水进行换热，从而将空气或水的温度降低。
3.蓄冷设备：蓄冷设备是冰蓄冷系统的核心部分，用于储存冷却剂。
在夜间低电价时段，电动机将冷却剂冷却到低温，并将其储存在蓄冷设备中。
白天，通过控制阀门的开启和关闭，冷却剂释放出来，用于降低室内温度。
4.控制系统：冰蓄冷空调系统的控制系统根据室内温度和外界环境条件，控制电动机的启停以及蓄冷设备的开启和关闭，以实现室内温度的精确控制。
1.节约能源：冰蓄冷空调系统通过在夜间低电价时段储存冷却剂，并在白天释放冷量，能够更高效地利用电力资源，减少能源消耗。
2.提高能源利用率：由于低温冷却剂的制备和蓄冷设备的储存，冰蓄冷空调系统能够提高制冷效果和能源利用率，从而降低运行成本。
3.灵活控制：冰蓄冷空调系统的控制系统可以根据室内温度和外界环境条件，实现对室内温度的精确控制。
并且，它可以根据能源价格的变化灵活调整运行模式。
4.方便维护：冰蓄冷空调系统的维护相对简单，只需要定期进行冷却剂的添加和设备的检查维护即可。
冰蓄冷空调系统在建筑物、工厂、商场、酒店等场所有着广泛的应用前景。
由于其节能环保的特点，越来越多的地区和国家开始采用冰蓄冷空调系统来替代传统的空调系统。
它能够有效降低能耗，减少电力需求峰值，提高能源的利用率，同时减少对地球环境的负荷，达到节能减排的目的。
总之，冰蓄冷空调系统通过先用电动机将冷却剂冷却到低温，然后将其储存在蓄冷设备中，通过控制系统实现精确控制。
它具有节约能源、提高能源利用率、灵活控制和方便维护等优点，广泛应用于各个领域中。
通风与空调工程中蓄冷的质量技术标准
通风与空调工程中蓄冷的质量技术标准
在通风与空调工程中，蓄冷被广泛应用于节能措施之中，以最大限度地减少能源消耗和运行成本。
蓄冷的质量技术标准主要包括以下几个方面：
1. 蓄冷系统设计标准：蓄冷系统设计应符合国家相关标准和规范，如《建筑节能设计标准》、《建筑设计通则》等。
设计时需要考虑建筑物的热负荷特性、空调系统的运行需求、蓄冷系统的容量和调控能力等因素，确保系统设计合理、稳定可靠。
2. 蓄冷设备质量标准：蓄冷设备应符合相关标准和规范，如《蓄冷设备通用技术条件》等。
设备选型应根据设计要求和实际情况进行，并确保设备的性能稳定、效果显著。
3. 蓄冷材料标准：蓄冷材料应符合相关标准和规范，如相变材料的热物性参数、耐久性、环境友好性等。
选用材料时需注意其热容量、相变温度、热传导性能等指标，确保材料能够满足系统的蓄冷需求。
4. 蓄冷控制系统标准：蓄冷控制系统应具备可靠的控制功能，能够实现对蓄冷系统的自动控制和调节。
控制系统应符合相关标准和规范，如《暖通空调与热泵系统控制》等。
控制系统的标准化、智能化和网络化程度越高，对蓄冷系统的控制和管理效果越好。
5. 蓄冷性能评价标准：对蓄冷系统的性能进行科学、准确的评价，可以采用相关标准和规范，如《暖通空调与热泵系统性能
检测和评定规范》等。
通过对蓄冷系统的运行数据进行监测和分析，评估其节能效果和运行稳定性，为优化系统设计和运行管理提供依据。
这些标准和规范的制定和执行，可以提高蓄冷技术在通风与空调工程中的质量水平，促进能源节约和环境保护。
蓄冷空调研究报告
蓄冷空调研究报告蓄冷空调是一种利用电力削峰填谷技术，利用夜间低峰期的廉价电进行冷藏、储存和冷热转换的空调系统。
相较于普通空调系统，蓄冷空调拥有更高的能效、更低的运行成本和更广阔的应用前景。
本报告旨在对蓄冷空调的原理、技术、优势和应用现状进行研究分析，以期提供有益的参考和指导。
一、蓄冷空调的原理和技术蓄冷空调系统主要由冰蓄冷装置、蓄冷储槽、冷热转换器、空调主机和控制系统五个部分组成。
其中，冰蓄冷装置是将夜间廉价电转化为冷量（即蓄冷）的关键设备。
其基本原理是利用低温环境，通过空气或水来冷却蓄冷器内的聚氨酯或其他物质，使其形成大块冰或低温液体，进而实现蓄冷。
当高峰用电期来临时，利用储槽内的冷量进行制冷或制热后再通过换热器来对室内空气或水进行冷热转换。
此外，蓄冷空调系统还采用了一系列先进技术和控制策略，如夜间兑水制冷技术、自适应控制技术、智能预测控制技术等，以提高系统的运行效率和稳定性。
二、蓄冷空调的优势1. 能效高，运行成本低蓄冷空调的运行成本主要由电力费用和维护费用两部分组成。
由于采用了夜间低谷电费，其电力费用比普通空调系统低40%以上。
另外，其蓄冷技术还可实现对峰、填谷，使其能效比普通空调系统提高30%以上。
2. 适应性强，应用前景广阔蓄冷空调系统适用于各类建筑空间，其中以商业和办公场所的应用最为广泛。
在整个建筑能耗结构中，空调能耗占比较高，因此蓄冷空调的应用前景非常广阔。
3. 环保节能，可持续发展蓄冷空调的环保节能主要体现在它所采用的制冷剂和能源上。
传统空调系统常采用的是HCFC、HFC等高温室效应较大的制冷剂，而蓄冷空调采用的是无危害的冰水或水为制冷介质，其产生的环境污染较小。
除此之外，采用廉价的峰、谷电，也是对资源的有力节约，符合可持续发展的要求。
三、蓄冷空调的应用现状中国蓄冷空调的发展起步较早，但市场规模比较小。
目前，蓄冷空调系统已在国内一些大型商业综合体、工业厂房和医疗机构等领域得到了广泛应用，但与传统空调系统相比，其应用范围仍需扩大，市场需求有待释放。
冰蓄冷空调介绍
蓄冷技术原理简而言之，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，从而缓解空调争用高峰电力的矛盾。
目前较为流行的蓄冷方式有三种，即水蓄冷、冰蓄冷、优态盐蓄冷[1]。
空调蓄冷系统合理利用峰谷电能，削峰填谷。
在电力结构峰谷差距不断加大的今天，蓄冷系统将会带来空调系统的革命，在平衡电力消耗方面将起到不可估量的作用。
冰蓄冷空调系统是在空调负荷很低的时间制冷蓄冰，而在空调负荷高峰时化冰取冷，以此来全部或部分转移制冷设备的运行时间，并采用此办法规避用电高峰，让出空调用电份额给其他生产部门，以创造更多的财富；另外利用夜间低价电，可降低运行费用，同时利用蓄冰技术，可减少制冷设备的装机容量，减少电力负荷，降低主机一次性投入，其主要优点有：1）.利用蓄能技术移峰填谷，平衡电网峰谷荷，提高电厂发电设备的利用率，降低运行成本，节省建设投入。
2）.利用峰谷荷电力差价，降低空调年运行费用。
3）.减少冷水机组容量，降低主机一次性投资；总用电负荷少，减少配电容量与配电设施费，减少空调系统电力增容费。
4）.使用灵活，过渡季节或者非工作时间加班，使用空调可由融冰定量提供，无需开主机，冷量利用率高，节能效果明显，运行费用大大降低。
5）.具有应急冷源，提高空调系统的可靠性，特别是针对南昌地区线路老化，常停电。
6）.冷冻水温度可降到1～4℃，可实现大温差低温送风，节省水、风系统的投资及能耗，相对湿度低，提高空调高品质，防止中央空调综合症。
总结蓄冷空调设计要点如下：一、设计前提条件制冷以电为驱动能源的空调工程，符合下列条件之一时，可采用蓄冰系统。
1.非全日制空调工程或昼夜负荷相差悬殊的空调工程；2.空调负荷峰谷悬殊的连续空调工程；3.无电力增容条件或限制增容的空调工程；4.某一时段限制空调制冷用电的空调工程；5.需备用冷源的空调工程；6.要求采用低温冷水或低温送风的空调工程；7.获得电力补贴或通过技术经济比较，确能获得经济效益的空调工程。
蓄冷空调系统与设备PPT文档143页
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
蓄冷空调系统与设备
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38、若是没有公众舆论的支持，法律出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
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水蓄冷空调系统简介
目录1、水蓄冷空调系统简介1.1 水蓄冷空调系统原理1.2 实施目的1.3 水蓄冷空调系统特点1.4 系统设计原则1.5 蓄冷模式选择1.6 中旅温泉珠海有限公司实施水蓄冷系统空调好处2、水蓄冷空调设计方案2.1 基本情况2.2 建设蓄冷系统可行性2.3制冷站主要设备配置2.4 水蓄冷中央空调系统主要增加设备2.5 蓄冷水池2.6 设计计算依据2.7 水蓄冷系统经济性分析3、电费节约计算方法4、合作模式5、蓄冷水池4.1 蓄冷设备4.2 水池保温6、水蓄冷控制系统5.1 控制目的5.2 控制功能1、水蓄冷空调系统简介1.1水蓄冷空调原理水蓄冷技术是将夜间电网多余的谷段电力与水的显热相结合来蓄冷，并在白天用电高峰时段使用蓄藏的低温冷冻水提供空调用冷。
即空调主机晚上谷段电价制冷通过蓄冷槽蓄冷，高峰电价时段空调主机尽量不开机，为电网“移峰填谷”而节约电费支出。
1.2 实施目的通过实施水蓄冷空调工程，取得国家电力部门的相关优惠电价政策，在实际的“谷制峰用”中，节约大量的空调电费，降低工厂的生产成本；也为节能环保做出了一定的贡献。
1.3 水蓄冷空调系统特点水蓄冷空调代表着当今世界中央空调的先进水平，预示着中央空调的发展方向，有如下优点：a.减少冷水机组容量，总用电负荷少，减少变压器配电容量与配电设施费。
b.利用峰谷荷电价差，大大减少空调年运行费。
c.使用灵活，节假日部分办公楼使用的空调可由蓄冷水槽直接提供，节能效果明显。
d.可以为较小的负荷（如只使用个别办公室）蓄冷水槽放冷定量供冷，而无需开主机。
e.具有应急功能，提高空调系统的可靠性。
f.上班前启动时间短，只需10—15分钟即可达到所需温度，常规系统约需1小时。
1.4系统设计原则经济水蓄冷系统设计须综合考虑影响初期投资及运行成本的各种因素，详尽研究系统的电费、峰谷电价结构及设备初期投资等因素，以期达到最佳的经济效益，在降低初期投资的同时节约更多的运行电费，转移更多的高峰用电量。
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2) 机组制冷同时供冷模式
供冷负荷不宜过大
3) 制冷机单独供冷模式
4) 单融冰供冷模式
5) 制冷机与融冰同时供冷
在此工作模式下制冷机和蓄冰装置同时运行满足供冷 需求。按部分蓄冷运行策略，在较热季节都需要采用 这种工作模式，才能满足供冷要求。该工作模式又分 成了两种情况:
— 机组优先 — 融冰优先
大大降低蓄冷所需的介质体积
(二) 冰蓄冷
• 优点 —降低蓄冷槽体积 —出冷水温度恒定 —冷损失小 —降低流体输配管网的初投资及运行费（输送冷水 温度低）
• 缺点 —制冷机COP降低 —管路复杂 —低温送风引起水分凝结（空调区空气量不足） —常规空调难以改造为冰蓄冷系统
(一) 冰系统
(二) 冰蓄冷-盘管外蓄冰系统
应急冷源
1.2.2 蓄冷空调系统工作模式
蓄冷系统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。 蓄冷系统需在规定的几种方式下运行，常用的工作模 式有如下几种：
—制冰模式 —制冰+供冷模式 —制冷机供冷模式 —融冰供冷模式 —制冷机与融冰同时供冷
1) 机组制冰模式
1.4.1 串联流程控制策略
• 主机优先 — 主机满负荷运行，冷量不足由融冰补充 — 在部分负荷时，主机出水温度下降，效率降低 — 在冷负荷较小时，融冰速率低 — 控制简单
主机在蓄冰槽上游 空调回水先流经主机，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，释冷速度较低 常用于舒适性空调系统。
1.3.2 串联流程
1.3.2 串联流程
主机在蓄冰槽下游(较少采用)
1.3.2 串联流程
主机在蓄冰槽下游(较少采用) 空调回水先流经蓄冷槽，使蓄冷槽的放冷速度提 高，但为了防止过快地消耗蓄冰量，需控制蓄冰槽 出口温度，而主机在较低的蒸发温度下工作，使能 耗增加。 只用于工艺制冷和低温空调系统。
5) 制冷机与融冰同时供冷
1.3 蓄冷空调系统工作流程
部分蓄冷运行策略的系统流程： • 主机与蓄冷槽并联 • 主机与蓄冷槽串联
— 主机在上游 — 蓄冷槽在上游
1.3.1 并联流程
—出水温度，出水量控制复杂 —浪费能量
1.3.1 并联流程
1.3.2 串联流程
主机在蓄冰槽上游
1.3.2 串联流程
(二) 冰蓄冷-盘管外蓄冰系统
(二) 冰蓄冷-盘管外蓄冰系统
• 融冰方法 —盘管外融冰 —盘管内融冰
(二) 冰蓄冷-盘管外蓄冰系统
(二) 冰蓄冷-盘管外蓄冰系统
(二) 冰蓄冷-盘管外蓄冰系统
(二) 冰蓄冷-封装冰蓄冷系统
(二) 冰蓄冷-封装冰蓄冷系统
(二) 冰蓄冷-封装冰蓄冷系统
(二) 冰蓄冷-冰片滑落式动态蓄冰系统
• 运行策略 —蓄冷系统以设计循环周期(如设计日或周等)的负荷 及其特点为基础，按电费结构等条件，对系统以 蓄冷容量、释冷供冷或以释冷连同制冷机组共同 供冷做出最优的运行安排考虑。
—全部蓄冷策略 —部分蓄冷策略
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
全部蓄冷
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
• 全部蓄冷策略 —蓄冷时间与空调时间完全错开 —空调期间制冷机不运行 —蓄冷设备承担空调所需全部冷量，蓄冷设备容量 较大 —适用于白天供冷时间较短场所或峰谷电价差很大 的地区
负荷均衡蓄冷
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
电力需求限制蓄冷
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
夜间有少量供应负荷
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
夜间有一定量供应负荷
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
空调淡季放冷
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
分时蓄冷
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
1 蓄冷空调系统工作原理
空调系统
蓄冷系统
1 蓄冷空调系统工作原理
• 蓄冷空调 —降低制冷机运行电费 —降低制冷机容量
1 蓄冷空调系统工作原理
夜间制冷蓄冷流程
白天融冰放冷流程
用晚上3毛钱的电，干白天1块钱的事
1 蓄冷空调系统工作原理
1.1 蓄冷空调系统分类
冷热水的混合 冰的释冷速度
(一) 水蓄冷
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
全部蓄冷系统循环图
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
部分蓄冷
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
• 部分蓄冷策略 —蓄冷时间与空调时间不完全错开 —制冷机利用率高 —蓄冷设备容量小，经济性好
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
部分蓄冷系统循环图
1.2.1 蓄冷空调系统运行策略
• 动态蓄冰过程 —蒸发器制冰 —冷凝器融冰
(二) 冰蓄冷-冰晶式蓄冷系统
• 蓄冰过程 —低浓度乙二醇溶液 进入蒸发器 —产生冰晶 —刮下冰晶 —送入蓄冷槽 —冰晶分离
(三) 共晶盐蓄冷
• 特点 —Na2SO4的水合物 —相变温度5~8C —充冷温度4-6C —释冷温度9-10C
1.2 蓄冷空调系统运行策略及工作模式
问题回顾
（1）相变蓄能材料的选择要求：热力学、相变动力学 、化学性质、经济性方面。
（2）相平衡规律，自由度计算，勒夏德里叶定律
（3）相变蓄能材料的结晶动力学特性（结晶机理与过 程）
（4）蓄能材料的种类及性能（显热、潜热、化学反应 蓄热材料）
（5）相变蓄能材料的性能测试（DTA、DSC）
主要内容
• 蓄冷空调系统工作原理 • 蓄冷空调系统构成 • 蓄冷空调冷水机组类型及性能 • 蓄冷设备种类及性能
• 原理 :利用4-7C低温 • 优点
—可使用常规制冷机组，投资低，技术要求低，维护 费用少
—既可蓄冷也可蓄热 • 缺点
—只能利用8C温差，占地面积大，冷损大，防水保温 麻烦
• 关键点 —冰的相变潜热进行冷量的储存
夜间制冷蓄冷流程
白天融冰放冷流程
(二) 冰蓄冷
1.3.2 串联流程
1.3.3 工作流程总结
1.3.3 工作流程总结
1.4 蓄冷空调系统控制策略
控制和设定制冷机、蓄冷装置、泵、阀门等的运行 状态，满足某种运行模式的技术要求，以达到系统 经济运行的最优化。
针对部分蓄冷而言，水蓄冷和全蓄冷系统无需要运 行最优化控制。
制冷主机优先供冷(冷机优先，机组优先) 蓄冰装置优先供冷(释冷优先，融冰优先)