各种蓄冷技术比较
氨水制冷及冰蓄冷
制 冷 原 理 与 技 术
二、扩散－吸收式循环
①发生、精馏过程：从储液器流出的浓氨水在 溶液热交换器被加热后，通过热虹吸泵输送 至发生器； 溶液在发生器中被再次加热，产生的氨 蒸汽上升到精馏器，最后较纯的氨蒸汽进入 冷凝器； 而发生中产生的稀溶液借助于发生器和 吸收器之间的高度差经过溶液热交换器进入 吸收器。 ②氨蒸汽在冷凝器依靠空气自然对流冷却冷凝。 ③从冷凝器来的氨液以及一股来自吸收器的氨 氢混合气体均从蒸发器上部进入，使蒸发器 内充满氨氢混合物。虽然蒸发器总压等于冷 凝器压力，但是氨蒸汽的分压力减小，氨液 蒸发，实现制冷。
制 冷 原 理 与 技 术
制 冷 原 理 与 技 术
制 冷 原 理 与 技 术
5、设原始溶液中，A组分摩尔分数为x，当温度 为T4时达到饱和，此时A组分在液相中摩尔 组分x4，汽相组分y4； 6、将引出汽加以冷却，温度为T3 、T2、 T1时， 汽相中A组分比例升高为y3，y2、y1；（温度
越低，易挥发组分因其沸点低比例越高）
制 冷 原 理 与 技 术
五、共晶盐蓄冷 共晶盐是一种相变材料（无机盐、水、成 核剂、水和稳定剂组成的混合物），可 以在较高温度时进行相变。将共晶盐封 装在塑料容器内，再沉浸在蓄冷槽内。 蓄冷时，蓄冷槽通载冷剂；释冷时，蓄 冷槽通空调冷媒水。术
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3、制冷循环及在焓浓图表示 ①发生、精馏过程： 1a点：进入精馏塔的初始状态点，处于过 冷状态； 1点：溶液在塔内被加热达到的饱和状态 点； 2点：发生终了的稀溶液状态点； 1”点：与溶液饱和状态点1相平衡的汽相 状态点； 5’’点：塔顶排出的蒸汽状态点。 1”－5’’ 表示蒸汽在精馏段进一步提纯的过程。
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水蓄冷及冰蓄冷的比较
八、水蓄冷与冰蓄冷的比拟一. 水蓄冷与冰蓄冷比拟将水蓄冷与冰蓄冷进展比拟，这二种蓄冷方式的最大不同就是水蓄冷是利用水的温度变化〔显热变化〕进展蓄冷，而冰蓄冷利用水的相态变化〔相变所需的潜热〕进展蓄冷。
因此，冰、水蓄冷系统在以下方面发生了变化。
〔1〕蓄冷系统制冷机的容量为0.6～0.65从冰蓄冷简介中知道：冰蓄冷制冷机组蓄冷工况下的制冷能力系数Cf〔制冰温度为-6℃时〕，其制冷能力比制冷机组在空调工况低了0.4～0.35，也就是说冰蓄冷在希望利用蓄冷系统减少制冷机组容量的愿望很难实现。
而水蓄冷就不存在这一问题。
〔2〕蓄冷装置的蓄冷密度从冰蓄冷与水蓄冷的简介中知道：冰蓄冷槽的蓄冷密度为〔40～50kW /m3〕，蓄冷水池的蓄冷密度为〔7～11.6kW /m3〕。
冰蓄冷槽的蓄冷密度是蓄冷水池蓄冷密度的5倍左右。
这里要说明一下，就是关于水蓄冷与冰蓄冷的占地问题。
通常在人们的心目中，一说起水蓄冷，就有水池容积大，要占用大块地方。
其实这是一种错觉。
产生这一错觉的原因是：以为冰蓄冷利用的是水的潜热，而物态变化的热潜热是比拟大的〔往往人们对凝固热不太熟悉，又经常与汽化热来衡量〕，认为蓄冰槽冰的容积比例可为1，因此，远远夸张了蓄冰槽蓄冷密度。
而实际上蓄冰槽的蓄冷密度仅是蓄冷水池蓄冷密度的5倍左右，以目前使用最多的冰盘管为例，冰蓄冷槽需要安装在室，并要求有一定的安装距离。
我们曾对某一冰蓄冷系统与水蓄冷系统进展比拟，如果将蓄冰槽安装的场地全部空间改为蓄冷水池，再加上该建筑物的消防水池，二者的蓄冷能力近乎相当。
〔3〕蓄冷装置的兼容性水蓄冷系统的蓄冷水池冬季可作为蓄热水池使用，这一点对于热泵运行的制冷系统是特别有用的。
而冰蓄冷系统蓄冰槽那么没有此功能。
〔4〕蓄冷系统的建立投资冰蓄冷与水蓄冷相比，一般来说，水蓄冷系统根本建立投资不高于常规空调系统，而冰蓄冷系统根本建立投资比常规空调系统高出20％以上。
冰蓄冷的缺点：冰蓄冷的用电量高于常规空调20％左右，水蓄冷那么可节省制冷用电10％左右。
冷形式介绍
1. 冷形式介绍蓄冷系统主要包括水蓄冷、冰蓄冷和共晶盐蓄冷等集中方式。
水蓄冷主要技术特点是：可以利用常规冷水机组即可进行蓄冷，但是由于是用于显热蓄冷方式，同样蓄冷规模的条件下其所需的蓄冷水池体积最大，通常在单位面积昂贵的商业建筑中较难找到相应的空间去放置蓄冷水池。
共晶盐蓄冷的技术特点是：其可以利用常规冷水机组即可进行蓄冷，此种方式通过利用高温相变材料完成蓄冷和供冷过程，同时，其所需要的蓄冷体积较水蓄冷小，较冰蓄冷大。
此种方式的释冷温度通常较高，适用于对除湿要求低以及改造项目。
目前国内应用案例相对较少。
冰蓄冷系统是目前应用最为普遍的蓄冷技术，由于其蓄冷体积相对最小，因此，在商业项目中应用比较普遍，本文将在随后主要研究冰蓄冷系统的经济性进行分析。
2. 冰蓄冷系统介绍冰蓄冷系统主要是利用水、冰转变过程中的潜热迁移等特性，利用城市电网低谷电开机蓄冷，并于电网用电高峰时段释放冷量，以缓和电网峰段电力供需矛盾，达到“ 移峰填谷”的目的。
即尽可能利用低谷电力负荷，使制冷机在满负荷情况下运转，将空调全部或部分冷量以潜热形式储存，一旦出现高空调冷负荷，则令冰融化后以低温水形式提供空调所需冷量。
这样可以有效地减少所需制冷设备的数量，降低使用高峰期的制冷用耗电量，并能保证在低谷期有效地利用电力资源。
冰蓄冷系统是国家在发展过程中能源紧缺及缓解电网负荷分布不均匀时期的产物，系统的优势是利用了国家在能源紧缺时的用电政策，进而节约了运行成本。
也可促进地区电网负荷分布的合理性；同时，尽管蓄冰系统利用电价差节省了项目的运行费用，但其亦消耗了更多的电能。
冰蓄冷的优缺点介绍
冰蓄冷空调的原理和优缺点介绍一、冰蓄冷的技术原理：冰蓄冷中央空调是指在夜间低谷电力段开启制冷主机，将建筑物所需的空调部分或全部制备好，并以冰的形式储存于蓄冷装置中，在电力高峰时段将冰融化提供空调用冷，由于充分应用了夜间低谷电力，由此使中央空调的运行费用（在有夜间低谷电力费用的地区）降低。
在有夜间低谷电力费用的地区，冰蓄冷中央空调不仅为用户节约大量的运行费用，而且对电网具有卓越的移峰填谷功能，提高电网运行的经济性。
国家发改委在《节能中长期专项规划》中，将应用电力蓄冷、蓄热作为节能降耗的十大措施之一。
二、冰蓄冷技术与普通空调相比所具有的优势：1、优化空调系统：原中央空调系统设计属于耗能型中央空调系统设计，通过冰蓄冷系统的设计可将原系统进行优化，使空调运行过程更趋于合理。
2、降低运行电费：充分利用电价优惠政策，在夜间低电谷电价时段制冷，在高峰电价时段放冷使用，能够做到部分移峰，从而降低空调运行电费。
3、节省空调运行电量：a、由于充冷过程在夜间进行，夜间气温相比白天较低，制制冷单耗下降。
B、由于充冷时制冷机满负荷地高效运行，避免了正常供冷时难以避免的“小马拉大车”的现象。
4、增加了空调系统的运行的灵活性：b、然停电时，不需开主机，只需开供冷泵，因此，使用备用电源仍可维持空调供冷。
b、应紧张，供电部门对正常中央空调要限电使用，但在全国各地，蓄冷中央空调往往得到额外支持，不在限制范围。
c、行方式灵活，空调可按原有系统单独运行，也可与增加蓄冷系统结合运行。
三、冰蓄冷技术与普通空调相比所具有的缺点：1、通常在不计电力增容费的前提下，其一次性投资比常规空调大。
2、蓄冷装置要占用一定的建筑空间，而且增加了蓄冷设备费用。
3、制冷蓄冰时制冷主机的制冷效率要比在空调工况下低，其空调系统的制冷性能系数（COP）要下降。
4、与普通空调系统相比需增加水管和风管的保温费用。
5、设计与调试相对比较复杂，效能的完全发挥受环境影响较大。
动态蓄冰系统与静态蓄冰系统的比较
蓄冷装置造价
低
高
系统总造价
低
高
效率
高
低
系统检测地
出厂前就做全面检测
现场安装运作后才能做检测
蓄冷装置寿命
50年以上
15—20年
性价比
高
低
XX动态蓄冰系统与静态蓄冰系统的比较
一、系统示意图比较
二、系统特点比较
对比项目
动态蓄冰
静态蓄冰
乙二醇溶液
不需要
需要
蓄冷泵
不需要
需要，且功率较大
放冷温度
较恒定
变化幅度大
融冰率
100%
〈100%融冰特性可随意控制，好有瓶颈，跟不上要求，不好
冷热共槽
能
不能
蓄冷装置维护
基本免维护
维护困难
可靠性
高
低
主机造价
高
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。
水蓄冷与冰蓄冷的比较
水蓄冷与冰蓄冷比较将水蓄冷与冰蓄冷进行比较，这二种蓄冷方式的最大不同就是水蓄冷是利用水的温度变化（显热变化）进行蓄冷，而冰蓄冷利用水的相态变化（相变所需的潜热）进行蓄冷。
因此，冰、水蓄冷系统在下列方面发生了变化。
（1）蓄冷系统制冷机的容量从冰蓄冷简介中知道：冰蓄冷制冷机组蓄冷工况下的制冷能力系数C为0.60.65 （制冰温度为-6C时），其制冷能力比制冷机组在空调工况低了0.4〜0.35，也就是说冰蓄冷在希望利用蓄冷系统减少制冷机组容量的愿望很难实现。
而水蓄冷就不存在这一问题。
（2）蓄冷装置的蓄冷密度从冰蓄冷与水蓄冷的简介中知道：冰蓄冷槽的蓄冷密度为（40〜50kW/m3），蓄冷水池的蓄冷密度为（7〜11.6kW /m3）。
冰蓄冷槽的蓄冷密度是蓄冷水池蓄冷密度的5倍左右。
这里要说明一下，就是关于水蓄冷与冰蓄冷的占地问题。
通常在人们的心目中，一说起水蓄冷，就有水池容积大，要占用大块地方。
其实这是一种错觉。
产生这一错觉的原因是：以为冰蓄冷利用的是水的潜热，而物态变化的热潜热是比较大的（往往人们对凝固热不太熟悉，又经常与汽化热来衡量），认为蓄冰槽内冰的容积比例可为1,因此，远远夸大了蓄冰槽蓄冷密度。
而实际上蓄冰槽的蓄冷密度仅是蓄冷水池蓄冷密度的5倍左右，以目前使用最多的冰盘管为例，冰蓄冷槽需要安装在室内，并要求有一定的安装距离。
我们曾对某一冰蓄冷系统与水蓄冷系统进行比较，如果将蓄冰槽安装的场地全部空间改为蓄冷水池，再加上该建筑物的消防水池，二者的蓄冷能力近乎相当。
（3）蓄冷装置的兼容性水蓄冷系统的蓄冷水池冬季可作为蓄热水池使用，这一点对于热泵运行的制冷系统是特别有用的。
而冰蓄冷系统蓄冰槽则没有此功能。
（4）蓄冷系统的建设投资冰蓄冷与水蓄冷相比，一般来说，水蓄冷系统基本建设投资不高于常规空调系统, 而冰蓄冷系统基本建设投资比常规空调系统高出20%以上。
冰蓄冷的缺点：冰蓄冷的用电量高于常规空调20%左右，水蓄冷则可节省制冷用电10%左右。
蓄冷技术研究综述
蓄冷技术研究综述摘要：本文主要阐述了国内外蓄冷式空调技术的发展情况以及主要的蓄冷技术，分析比较了了水蓄冷，冰蓄冷，共晶盐蓄冷等不同形式蓄冷技术的优缺点，并提出了当前国内外蓄冷技术研究的热点。
关键字：水蓄冷，冰蓄冷，共晶盐蓄冷随着经济的发展，生活水平的提高，消费者对新鲜水果，蔬菜的质量要求越来越高。
这一要求大大推进了科学工作者对食品贮藏方法的不懈努力研究。
20世纪70年代所诞生的冰温技术，就是其重要成果之一。
随着中国冷链物流，特别是医药、疫苗专业化冷链物流的高度发展，相变蓄冷的材料技术已经日益成为中国物流界一个引人瞩目的焦点。
相变蓄冷的材料技术作为一个较新的概念被引入中国的冷链物流。
能源是人类生存和发展的基础，环境是人类为生存、发展所需物质、能量的贮存场所。
能源和环境问题，已成为制约人类为物质和精神生活进一步提高的严重障碍。
纵观整个世界，随着科学技术的进步与发展，人们对能源的需求日益增加，但同时对能源的利用又存在很大的浪费，这样一方面造成能源的供给渐趋紧张，另一方面也加剧着环境的恶化。
因此，如何开发出新的绿色能源及提高其利用率已经成为非常紧迫的世界性课题。
与此同时，能源的短缺和环境污染同样是制约我国“21世纪可持续发展"的重要因素之一。
近年来我国的能源供应紧张状况有所加剧，无论是石油、煤气还是电，都会出现短时期内的供不应求的状况。
对电力来说，就具有一个明显的时间性特点，白天“高峰期”的负荷与夜晚的“低谷期"的负荷之间的峰谷差很大，这一差别导致白天用电高峰期时的发电与输电设备严重超载。
电力部门为保证电网的运行安全，只能采取拉闸限电的措施，影响了用户的正常使用。
在现代社会中，这种拉负荷限峰的做法不宜采用。
而这用电低谷时，用户少、负荷低，发电与输电能量的大量过剩，供过于求，电网运行效率低下，使电网的负荷率降低。
蓄冷技术就是在电力负荷率较低的夜间，充分利用电网低谷时间的低价电采用电动制冷机制冷，把冷量按显热或潜热的形式储存在某种介质中，将冷量储存起来。
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在中国运用的蓄冰系统情况
法国西亚特公司的STL蓄冰系统
美国BAC公司的钢盘管蓄冰系统
美国的高灵桶蓄冰系统
杭州华源公司的蕊心冰球系统
清华同方的钢盘管蓄冰系统
一．BAC冰盘管：盘管为钢制连续卷焊而成，外径为26.27mm，外表为热镀锌，可制成非标，或用于混凝土结构其缺点为：
1、由于管壁较薄，不耐腐蚀，需采用经特殊处理的乙二醇冷媒（价
格很高）
2、盘管一旦发生泄漏，很难检测，难以维修
3、水阻大、放冷慢。
设计寿命为20年。
二．高灵冰桶：盘管为聚乙烯材料，外径为16mm，盘管在冰桶内螺旋盘绕。
为标准产品，其缺点是：
1、盘管的单路长度很长，流通阻力很大。
2、一旦发生泄漏，无法检修，整只冰桶报废。
3、放冷慢，设计寿命低于20年。
三．FAFCO盘管：盘管为耐高低温的聚烯烃石蜡脂，外管径为6.35mm，产品有标准和非标准系统，其缺点为：
1、管内径很细，容易堵塞。
2、一旦发生泄漏，较难检修。
3、应急放冷慢，设计寿命低于20年。
四．蕊心冰球：外壳由聚乙烯材制成，直径130mm长240mm，表面有摺皱，冰球内部有直径2mm的铝合金翅片管，由于内芯不易结冰时金属管起到冷桥作用。
其缺点是：
1、金属蕊心与PE塑料外壳的结合处难以密封。
2、摺皱用于结冰时伸缩时间长易产生应力集中、疲劳、老化、破
裂。
3、单只冰球体积大，蓄冰效率低。
4、不承压不适合闭式系统。
五．STL的技术来源
STL为法语潜热储能系统的缩写，是法国西亚公司的专利产品。
自1982年第一套STL系统在法国投入运行以来，20多年间全球已有5000个工程实例，总蓄冰量超过5000000KW/h。
1993年5月深圳中电大厦在国内第一个使用该技术并获得成功。
其后STL在中国得到迅速推广。
STL应用在：空气调节、工艺流程、区域供冷、电厂发电机冷却、冷藏链等领域。
法国CIAT公司STL冰球，外壳为高密度的聚烯烃，内为PCM
（相变物质—储冷液）单位蓄冷量为5万大卡/m3。
特点为：
1、生产和应用已有20年的经验，质量稳定。
2、使用寿命长，经法国权威机构模拟测试使用寿命为100年。
3、可靠性高，与盘管蓄冷器相比，STL系统流通面积大，不易阻
塞及结垢，即使有个别冰球破裂也不影响系统性能。
4、换热较率高，可短时间大量放冷，使系统更具弹性。
5、无维护，由于冰球使用寿长，加上完善的罐体防腐，可保证蓄
冰设施受到无维护。
6、设备配套性好，从冷冻机到蓄冰球到板式换热器到自控系统均
由CIAT公司提供，使系统匹配性能好，进一步保证了系统的可靠性。
7、场地要求低，罐体尺寸可方便调整，可随意组合，并使冰罐直
埋地下成为可能。
各种冰蓄冷设备在全球应用情况（工程数量/个）：
法国CIAT 5000
.美国BAC 2000
美国高灵桶1000
FAFCO 1000
台湾蕊心冰球200
各种冰蓄冷设备在中国应用情况（工程数量%）：
CIAT占全国蓄冰工程的47%
BAC占全国蓄冰工程的14%
蕊心冰球占全国蓄冰工程的26%
高灵桶占全国蓄冰工程的3%
FAFCO占全国蓄冰工程的7%
清华盘管占全国蓄冰工程的7%
空调厂家与蓄冰设备厂家配套情况看，除西亚特之外，其它供应商或有双工况冷机或有蓄冰设备，技术和设备都不齐套。
而CIAT在技术方面是全系统的，在设备方面是齐套的。
由此可知：在系统匹配性能上，CIAT具有较大的优势。
新世界中心冰蓄冷工程蓄冰量1260m3
蓄冰罐数量10个
蓄冰罐容积126 m3
蓄冰罐尺寸长度13.40m×直径3.5 m×高度4.0 m 总供所需占地面积长度15m×宽41 m×=615 m2
总供所需占地体积3075 m3深度5 m。