冰蓄冷方案..
江森自控 是创造智能环境的全球领导者，
将创造力融入人们的生活、工作和出行中。
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第1篇 | 设计日负荷
XXXX项目设计日冷负荷为700RT，即2462KW。设计日全天冷负荷比较稳定，基本都处于85%～95%负荷左右。供回水温度为6℃/12℃，6℃温差。
设计日负荷分布情况如下表所示：
时间 冷负荷 冷负荷 负荷率 备注
RT KW % 00：00-01：00 626.32 2202.13 85.00 01：00-02：00 626.32 2202.13 85.00 02：00-03：00 626.32 2202.13 85.00 03：00-04：00 626.32 2202.13 85.00 04：00-05：00 626.32 2202.13 85.00
05：00-06：00 626.32 2202.13 85.00 06：00-07：00 626.32 2202.13 85.00
07：00-08：00 626.32 2202.13 85.00 08：00-09：00 626.32 2202.13 85.00 09：00-10：00 700.00 2461.20 95.00 10：00-11：00 700.00 2461.20 95.00 11：00-12：00 700.00 2461.20 95.00 12：00-13：00 700.00 2461.20 95.00 13：00-14：00 700.00 2461.20 95.00 14：00-15：00 700.00 2461.20 95.00 15：00-16：00 700.00 2461.20 95.00 16：00-17：00 700.00 2461.20 95.00 17：00-18：00 700.00 2461.20 95.00 18：00-19：00 700.00 2461.20 95.00 19：00-20：00 700.00 2461.20 95.00 20：00-21：00 700.00 2461.20 95.00 21：00-22：00 700.00 2461.20 95.00 22：00-23：00 626.32 2202.13 85.00 23：00-00：00 626.32 2202.13 85.00 全年负荷分布情况以及各负荷所占天数如下表所示：
序号 负荷百分比 最高负荷 运行天数 运行小时 备注
1 100% 700RT 90 24 2 80% 560RT 105 6 3 75% 525RT 125 24 4 60% 420RT 45 24 5 55% 385RT 105 6 现有YS432RT机组1台以及五冷机组1台，但考虑到较高的尖峰负荷及考虑备用机组，因此，与业主沟通了解后，设计需要增加1台432RT的机组。如下常规电制冷空调配置，主设备参数如下：
序号 项目 参数 数量 单位 备注 江森自控 是创造智能环境的全球领导者，
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1 螺杆机组 432RT（标准工况） 1 台 备1
2 冷冻水泵 220CMH，32M，30KW 1 台 备1
3 冷却水泵 275CMH，28M，30KW 1 台 备1
4 冷却塔 380T/H，湿球28.5℃，22KW 1 台
但是，如果采用冰蓄冷系统，利用夜间8小时低估电期间进行蓄冰，将蓄得的冷量在白天进行释放，充分利用低价电的优势，大大节约运行成本。冰蓄冷系统除了能节约相当可观的运行成本之外，还有如下几点优势：
1）增加冰蓄冷系统，需增加双工况机组及蓄冰盘管等设备，与现有的YS432RT机组三者相互备用；
2）如果白天出现紧急停电，常规空调系统将罢工；但是冰蓄冷系统可以继续运转，利用UPG不间断电源，只要驱动水泵就可以继续为末端提供冷量，维持生产线的继续运转，杜绝可能会影响生产线正常运行的不利因素。
冰蓄冷系统的可行性分析将在下述章节进行分析展开。
第2篇 | 冰蓄冷系统
1. 冰蓄冷系统
1.1冰蓄冷系统简介
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( 如用电高峰) 把冷量取出来进行利用。由此可以实现对电网的削峰填谷,
有利于降低发电装机容量, 维持电网的安全高效运行。
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冰蓄冷空调系统具有以下主要特点:
降低空调系统的运行费用。
制冷机组的容量小于常规空调系统, 空调系统相应的冷却塔、水泵、输变电系统容量减少。
在某些常规空调系统配上冰蓄冷设备, 可以提高30%~50%的供冷能力。
可以作为稳定的冷源供应, 提高空调系统的运行可靠性。
制冷设备大多处于满负荷的运行状况, 减少开停机次数, 延长设备寿命。
对电网削峰填谷, 提高电网运行稳定性、经济性, 降低发电装机容量。
减少发电厂对环境的污染。
1.2 蓄冰装置简介
1.3 蓄冰装置分类
1.4 蓄冰系统 江森自控 是创造智能环境的全球领导者，
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2. 主设备选型
双工况主机的配置。冰蓄冷系统中，双工况机组的额定出力会小于常规电制冷空调的额定出力。设计选用1台空调工况下（6℃/11℃）制冷量≥460RT的双工况螺杆机组，其在制冰工况下（-5.6℃出水）的制冷量为≥328RT。
在标准工况（7℃/12℃）及制冰工况下（-5.6℃出水）的性能参数如表所示：
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蓄冰装置的配置。YS双工况机组制冰工况下单小时制冷量为344RT，在夜间低谷电8小时内进行蓄冰，总共蓄得冰量2752RTH，因此需要选择总蓄冰量大于2752RTH的整装式蓄冰装置。但考虑设备尺寸、型号及经济利益各方面因素，选用国内知名品牌内融冰蓄冰装置4台，单台制冰量为745RTH，型号ITSI-S745，总蓄冰量约为2980RTH > 2752RTH，满足系统蓄冰要求。 江森自控 是创造智能环境的全球领导者，
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如上黑框内为所选产品型号，该型号尺寸为6800mm×2520mm×3176mm。单台运行重量为51.2T，考虑适当余量，冰槽基础应能承受3.5T/m2。单台蓄冰盘管纯乙二醇需要2.4T，共4台，纯乙二醇总量为9.60T，考虑适当余量，纯乙二醇总量是10.00T。盘管阻力6.3m。
板式换热器的配置。板式换热器的换热量需要考虑到冰蓄冷系统最大换热量，即制冰机制冷量+蓄冰装置最大小时融冰量，此处，最大换热量取830RT，即2918KW。冰蓄冷板式换热器冷侧（乙二醇侧）进出水温3.0℃/11.0℃，板式换热器热侧（冷冻水侧）进出水温6℃/12℃。板材采用304。本方案板式换热器厂家选择著名合资品牌，共1台。
乙二醇循环泵的配置。循环流量330CMH，扬程需要克服制冰机蒸发器侧阻力（11.0m）、蓄冰盘管阻力（6.3m）、板式换热器冷侧阻力（<8.0m）及管路管件阻力，根据工程实际经验，设计为35m扬程，功率55KW。乙二醇泵1用1备，共计2台，品牌选用著名合资品牌卧式泵。变频配置。
板换冷冻泵的配置。循环流量420CMH，扬程需要克服板式换热器热侧阻力（<8.0m）、末端及管路管件阻力，根据工程实际经验，设计为32m扬程，功率55KW。板换冷冻泵2台，1用1备，品牌选用著名合资品牌卧式泵。
冷却水泵的配置。循环流量360CMH，扬程需要克服双工况机组冷凝器侧 江森自控 是创造智能环境的全球领导者，
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阻力（9.0m）及管路管件阻力，根据工程实际经验，设计为28m扬程，功率45KW。冷却水泵2台，1用1备，品牌选用著名合资品牌卧式泵。
开式方形逆流冷却塔的配置。配置双工况机组用的冷却塔，形式采用开式方形逆流，32℃/37℃，28.5℃湿球温度的标准工况下处理量为450T/H，功率为22kW。冷却塔选用合资知名品牌冷却塔。
定压装置的配置。定压装置采用常压定压装置，共计1台，集补水、排气及定压于一身。膨胀量为600L，功率3.0kW。
主设备参数如下：
序号 项目 参数 数量 备注
1 双工况机组 标准工况500RT（7℃/12℃） 1台
2 蓄冰装置 745RTH 4台
3 板式换热器 830RT 1台
4 乙二醇泵 330CMH，35M 2台 1备
5 板换冷冻泵 420CMH，32M 2台 1备
6 冷却水泵 360CMH，28M 2台 1备
7 冷却塔 450T/H，28.5℃ 1台
8 乙二醇 10吨
9 定压装置 膨胀量600L 1台
第3篇 | 流程说明
3.1 流程图
冰蓄冷系统的流程图如下所示： 江森自控 是创造智能环境的全球领导者，
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3.2 流程说明
本系统共包括4个功能，需要说明的是，双工况机组运用于冰蓄冷系统，其蒸发器侧进出均为25%乙二醇溶液，通过冰蓄冷板换一直保持与冷冻水管路相互独立。
双工况主机制冰模式：夜间低谷电期间没有冷负荷。开启新增冷却水泵、冷却塔、乙二醇泵及双工况机组，系统进入制冰工况，制冰机组蒸发器侧出口温度设为-5.6℃。通过乙二醇泵的降频运行，将制冰机的制冷量通过25%乙二醇溶液储存于新增的蓄冰盘管，以供白天使用。有3个条件可以确定蓄冰装置蓄冰结束：1）蓄冰装置出口温度达到-5.6℃，说明蓄冰装置蓄冰结束；2）蓄冰装置内部液位到达设计液位，说明蓄冰装置蓄冰结束；3）蓄冰时间到达06：00，即低谷电时间结束，说明蓄冰装置蓄冰结束。3个条件任一条件满足，即确定蓄冰结束。
双工况主机与蓄冰装置联合供冷模式：当白天末端存在冷负荷时，冰蓄冷系统可以进行制冰机与蓄冰装置联合供冷模式，以主机优先模式运行。冰蓄冷侧，从板换冷侧出来的高温乙二醇溶液先经过主机降温，温度降到适当的点，进入蓄冰装置进行进一步降温，蓄冰装置出口温度传感器设定值3.0℃（可调）控制蓄冰装置直通与旁通的调节量，确保低温乙二醇溶液以3.0℃（可调）设计温度进
冰蓄冷工作原理
冰蓄冷工作原理
冰蓄冷（Ice Storage）是一种利用制冷机组制备冰块的技术，通过储存冰块来平衡供需差异，提高能源利用效率的方式。具体工作原理如下：
1. 制冷机组工作：冰蓄冷系统一般采用蒸发冷凝循环制冷机组。在制冷机组中，通过压缩机将制冷剂压缩成高压气体，然后通过冷凝器冷却成高压冷液。制冷剂经过膨胀阀放大流量并且从高压冷液变成低温低压气体。
2. 冰块制备：制冷剂低温低压气体通过蒸发器与水进行换热，从而将水冷却至结冰温度以下。水在与制冷剂进行换热过程中，逐渐形成冰块。
3. 冰块储存：制备好的冰块会存放在冰蓄冷装置中，通常是在大容器里的储冰槽或冰藏器中。冰块在冷藏过程中会吸收周围的热量，使得周围环境温度下降。
4. 冰块利用：当需要降低室温时，制冷机组的蒸发器会传送制冷剂与冰块进行热量交换，使冰块开始融化。在这个过程中，冰块释放吸收的热量，将热量传递给制冷剂，从而使制冷剂变成高温高压气体。
5. 冰蓄冷储能：在冰块融化的过程中，系统中的制冷剂会吸收大量的热量。融化的冰块本身储存了冰蓄冷系统之前的制冷量，这样的储存方式称为“冰蓄冷储能”。冰蓄冷储能可以在需要冷却时释放储存的制冷量来提供制冷效果。
通过冰蓄冷技术，能够在低负荷时段制备冰块存储储冷能量，在高负荷时段释放储存的制冷量，从而平衡供需差异，提高制冷系统的能源利用效率。
冰蓄冷的原理
冰蓄冷的原理
一、引言
冰蓄冷技术是一种通过利用冰的融化吸收热量来实现空调制冷的技术。这种技术在工业、商业和家庭等领域得到广泛应用，具有节能环保、运行稳定等优点。本文将详细介绍冰蓄冷的原理。
二、冰蓄冷的基本原理
1.相变潜热
物质在相变时会吸收或释放大量的热量，这种热量称为相变潜热。水从液态转变为固态时，需要吸收相当于其自身质量乘以80%的热量，而从固态转变为液态时，则需要释放同样数量的热量。
2.传导换热
传导是物质之间由高温向低温传递能量的过程。在冰蓄冷系统中，通过传导将室内空气中的热量传递到储存了大量冰块的蓄冰槽内，使得室内温度得到降低。
3.循环系统
循环系统是指将制冷剂通过压缩、膨胀、液化和汽化等过程循环使用，从而实现制冷的过程。在冰蓄冷系统中，循环系统是将制冷剂通过蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等部件进行循环使用。
三、冰蓄冷的工作原理
1.储存阶段
在储存阶段，制冷剂通过压缩机被压缩成高温高压气体，然后通过冷凝器散发热量，变成高温高压液体。接着，制冷剂流经节流阀进入蒸发器，在蒸发器内部变成低温低压气体，并吸收室内空气中的热量。这时，蓄冰槽内的水开始结成大块的冰块，并吸收室内空气中的热量。
2.放电阶段
在放电阶段，当室内温度达到预设值时，控制系统会切断制冷剂的供应，并启动水泵将储存在蓄冰槽中的大块冰块带入蒸发器。此时，室内空气通过风机被吹过蒸发器并与储存在其中的大块冰块接触。由于相变潜热的作用，冰块在融化的过程中吸收了室内空气中的热量，从而使得室内温度得到降低。
3.再生阶段
在再生阶段，当储存在蓄冰槽中的大块冰块全部融化后，控制系统会启动制冷机组进行再生。制冷剂被压缩成高温高压气体，并通过冷凝器散发热量变成高温高压液体。接着，制冷剂流经节流阀进入蒸发器，在蒸发器内部变成低温低压气体，并吸收室内空气中的热量。同时，储存在蓄冰槽中的水开始结成大块的冰块，并吸收室内空气中的热量。
冰蓄冷空调系统的优化控制方案设计
冰蓄冷空调系统的优化控制方案设计
冰蓄冷空调系统的优化控制方案设计
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｏｐｔｉｍａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ Ｉｃｅ—ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ
廖 勇 陈建飚 （广东工业大学自动化学院，广东广州５１００９０）
摘 要
介绍了冰蓄冷空调系统的应用现状和常用的控制策略，提出了一种经济有效的优化控制方案。方案主要由负荷预测、
优化控制运行和自控实施三大部分组成，重点介绍了如何运用人工神经网络去做建筑物的逐时负荷预测和建立优化运行
数学模型。
关键词：冰蓄冷系统，负荷预测，人工神经网络，优化控制
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｃｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ Ｉｔ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｌｏａｄ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ，ｏｐｔｉｍａｌ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ，
ｗｈｉｃｈ ｅｍｐｈａｓｉｚｅ ｈｏｗ ｔｏ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｌｏａｄ ｕｓｅｄ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ｂｕｉｌｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｍａ廿１ ｍｏｄｅ１．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｃｅ－ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｌｏａｄ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ，ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ
冰蓄冷空调系统一般是在夜问冷负荷需求较低时（同时电
网用电也处于低谷、电价较低）开启制冷机组制冰，能量以潜热
和一部分显热的形式储存于冰蓄冷槽中，待白天在空调负荷高
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内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，直接将蓄冰槽内的冷能释放出来，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，缓解电力供应紧张；
(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)室内相对湿度低，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。
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。
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；
冷链储能方案
冷链储能方案
引言
冷链储能是指将能量以冷链的形式储存起来，在需要的时候释放出来。冷链储能方案的应用范围非常广泛，包括工业生产、冷库、交通运输等领域。本文将介绍几种常见的冷链储能方案，包括蓄冷储能、液氮储能和蓄冰储能。
蓄冷储能
蓄冷储能是将低温制冷机产生的冷量储存起来，以便在需要的时候使用。常见的蓄冷储能方案有冷水蓄冷和冷气蓄冷两种。
冷水蓄冷
冷水蓄冷是利用水的大比热和高热容量对能量进行储存。该方案一般包括冷水制冷机组、储水罐和水泵等组件。制冷机组在低峰时段运行，将冷水输送到储水罐中进行储存。在高峰时段，水泵将储存的冷水输送到需要冷却的设备或建筑中，起到降温的作用。
冷水蓄冷方案的优点是能量储存效率高，对环境无污染。然而，由于水的密度较大，储水罐的体积相对较大，需要较大的空间进行储存。
冷气蓄冷
冷气蓄冷是通过将空气中含有的冷量进行储存。该方案一般包括冷风机组、蓄冷装置和送风系统等组件。冷风机组在低峰时段运行，将冷气输送到蓄冷装置中进行储存。在高峰时段，蓄冷装置将储存的冷气输送到送风系统中，通过送风系统将冷气送入需要冷却的房间或设备中。
冷气蓄冷方案的优点是储存空间相对较小，使用灵活方便。然而，由于空气的热容量相对较小，需要较长的时间才能进行储存和释放，储能效率相对较低。
液氮储能
液氮储能是通过将液态氮进行储存，利用其低温特性对能量进行储存和释放。液氮储能方案一般包括液氮储罐、液氮泵和蓄能器等组件。液氮制冷机在低峰时段运行，将空气中的氮气凝结成液态氮，然后将液态氮输送到储罐中进行储存。在高峰时段，液氮泵将储存的液态氮输送到蓄能器中，通过瞬间蒸发将储存的能量释放出来。 液氮储能方案的优点是储存能量密度高，能够快速释放能量。然而，由于液氮的极低温特性，对设备的密封性要求较高，同时储存和输送液氮需要专业的设备和系统，成本相对较高。
蓄冰储能
蓄冰储能是通过将冰进行储存，利用冰的低温特性对能量进行储存和释放。蓄冰储能方案一般包括冰储存装置、冰融化装置和冷却系统等组件。在低峰时段，制冷机组通过冷凝器将制冷剂的冷量传递给冰储存装置，将水冷却成冰。在高峰时段，冰融化装置将储存的冰融化为冷水，通过冷却系统将冷水输送到需要冷却的设备或建筑中。
某商业项目冰蓄冷空调技术方案及经济分析
第３７卷第３０期 ２ ０ １ １年１ ０月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖ０１．３７ Ｎｏ．３０ Ｏｃｔ． ２０１１ ・１３５・ 文章编号：１００９—６８２５（２０１ １）３０—０１３５—０２ 某商业项目冰蓄冷空调技术方案及经济分析 许伟强 邹 海王一斐 摘要：针对青岛某商场夏季采用的冰蓄冷空调系统，从商业运营商节省运行资金及降低能耗方面，进行了技术可行性 和经济合理性分析，总结了该空调系统的优点和缺点，得出了采用冰蓄冷空调系统虽然增加了初投资，但能够减小运营 期间运行费用的结论。 关键词：冰蓄冷空调，技术方案，经济分析 中图分类号：ＴＵ８３１．３ 文献标识码：Ａ １ 项目概况 本项目为青岛某商业项目冰蓄冷空调工程，分为商场和超市 部分。商场部分建筑高度为３１．５ ｍ，地上６层，地下３层；地上 ６层为商场，地下１层为超市，地下２层，３层为车库，商场及超市 面积共６６ ２８６ ｍ‘。 ２空调设计方案 电价情况：青岛市的电力供应于夏季比较紧张，青岛政府出 台实行峰谷电价政策。由于空调设备的电力负荷占总电力负荷 的比重较大，所以在用电高峰时段大量空调设备投人运行，会造 成高峰时段供电紧张、电量缺口较大的局面。如将这部分电力负 荷调整到用电低谷期，则会使供电需求趋于平稳，既节省了资金， 又提高了供电效率。 青岛市峰谷时段及电价见表１。 表１青岛市电价价目表 电价类型 类别 时段 电价／元・ｋｗｈ一 低谷 ２３：００～０７：Ｏ０ ０．３２１ ８ ０７：Ｏ０～０８：３０ 平电 ０．８０４ ５ １１：３０～１８：Ｏ０ 蓄冰空调 ０８：３０～１０：３０ 峰电 １８：Ｏ０～１９：Ｏ０ １．２８７ ２ ２１：Ｏ０～２３：Ｏ０ １０：３０～１１：３０ 尖峰 １．３６７ ６５ １９：Ｏ０—２１：Ｏ０ 常规电价 Ｏ０：００～２４：Ｏ０ ０．８Ｏ４ ５ 注：１）表中电价是青岛面向社会的电价，蓄冰空调低谷电时段电价按０ ３２１ ８元／ｋｗｈ 执行。低谷电为常规电下浮６０％，峰电为常规电上浮６０％，尖峰电为常规 电上浮７Ｏ％。 ２）根据青岛电力公司介绍，蓄冰空调系统电价根据项目情况可以申请，电价 会在表中电价的基础上有所优惠。 ３）基本电费按照青岛市相关数据为２０元／（ｋＶＡ・月） ２．１ 蓄冰系统论述 冰蓄冷空调系统设备选型及流程设计是以该系统的设计日 （最不利情况）逐时负荷分布为依据的。本工程峰值负荷３ ３９３ ＲＴ （１１ ９３２ ｋＷ），其逐时负荷根据建筑使用功能，按照系数法分布情 况见表２。 根据表２夏季空调设计日逐时冷负荷可以看出，本建筑的冷 负荷分布在白天时段，空调高峰在０９：００～２１：００时段，而此时段 主要是青岛市的电力尖、高、平峰，很适合于蓄冰空调系统。 根据青岛市的电价政策及本项目的空调负荷特点，采用冷机 上游内融冰串联式系统形式，设双工况冷机和蓄冰设备共同作为 本大厦的中央制冷源系统。 表２逐时负荷分布情况 总负荷 ｌＯＯ％负荷 ７５％负荷 ５０％负荷 ２５％负荷 时间 ３ ３９３ ＲＴ ３ ３９３ ＲＴ ２ ５４５ ＲＴ １ ６９７ ＲＴ ８４８ ＲＴ Ｏ０：Ｏ０ ０１：００ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０ ０１：Ｏ０—０２：Ｏ０ ０ ０ ０ Ｏ ０ ０２：Ｏ０—０３：Ｏ０ Ｏ Ｏ ０ ０ ０ ０３：Ｏ０—０４：Ｏ０ ０ Ｏ ０ Ｏ ０ ０４：Ｏ０—０５：Ｏ０ ０ ０ ０ Ｏ Ｏ ０５：００—０６：００ ０ ０ ０ Ｏ Ｏ ０６：Ｏ０—０７：００ ０ Ｏ ０ Ｏ ０ ０７：Ｏ０—０８：Ｏ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０ ０８：Ｏ０～０９：Ｏ０ １ ２９０ ｌ ２９０ ９６８ ６４５ ３２３ ０９：Ｏ０～１０：Ｏ０ ２ ５４５ ２ ５４５ ｌ ９Ｏ９ １ ２７３ ６３６ １０：Ｏ０～１１：Ｏ０ ２ ７ｌ５ ２ ７１５ ２ ０３６ １ ３５８ ６７９ １１：Ｏ０～１２：Ｏ０ ２ ９８６ ２ ９８６ ２ ２４ｏ １ ４９３ ７４７ １２：Ｏ０—１３：Ｏ０ ３ １９Ｏ ３ １９０ ２ ３９３ １ ５９５ ７９８ １３：Ｏ０～１４：Ｏ０ ３ ２５８ ３ ２５８ ２ ４４４ １ ６２９ ８１５ １４：Ｏ０～１５：Ｏ０ ３ ３９３ ３ ３９３ ２ ５４５ １ ６９７ ８４８ １５：Ｏ０～１６：Ｏ０ ３ ２５８ ３ ２５８ ２ ４４４ ｌ ６２９ ８１５ １６：Ｏ０～１７：Ｏ０ ３ Ｏ５４ ３ Ｏ５４ ２ ２９ｌ １ ５２７ ７６４ １７：Ｏ０～１８：Ｏ０ ２ ８８４ ２ ８８４ ２ １６３ ｌ ４４２ ７２ｌ １８：Ｏ０～１９：００ ２ ５４５ ２ ５４５ １ ９０９ ｌ ２７３ ６３６ １９：Ｏ０～２０：Ｏ０ ２ ３７５ ２ ３７５ １ ７８ｌ ｌ ｌ８８ ５９４ ２０：Ｏ０—２１：Ｏ０ ２ ０３６ ２ ０３６ １ ５２７ １ ０１８ ５ｏ９ ２１：Ｏ０～２２：Ｏ０ １ ６９７ ｌ ６９７ ｌ ２７３ ８４９ ４２４ ２２：Ｏ０—２３：Ｏ０ １ ３２３ １ ３２３ ９９２ ６６２ ３３１ ２３：Ｏ０～２４：Ｏ０ Ｏ Ｏ ０ ０ ０ 注：Ｏ８：０ｏ～０９：００为预冷负荷 ２．２ 系统实施 ２．２．１ 设计日负荷平衡策略 设计日（１００％负荷）负荷运行方式：由于空调系统设计日的 逐时冷负荷较大，为了充分利用蓄冰槽和制冷机的供冷能力，最 大限度的降低系统运行电费，空调负荷由制冷机和蓄冰槽共同承 担。双工况冷机在电力低谷时段２３：００～０７：Ｏ０进行蓄冰，８ ｈ即 可蓄满冰槽，而后双工况冷机停机直到８：Ｏ０开始切换到空调工 况与蓄冰槽共同承担空调冷负荷。白天根据电价政策、负荷大 小、蓄冰槽冰量确定双工况机组的开启，尽可能的降低运行费用。 ２．２．２部分负荷平衡策略 ７５％负荷段负荷分配策略：７５％负荷段在青岛市的整个空调 期出现的时间较长，如何更合理的分配空调负荷调整好制冷机、 蓄冰槽的供冷，对制冷站空调运行费用的节省很关键，双工况冷 机２３：ｏ０～０７：００时段利用低谷电价蓄冰。在尖高峰时段，只开启 收稿Ｅｔ期：２０１１—０７—０５ 作者简介：许伟强（１９８３一），男，助理工程师，山东银座购物中心有限公司，山东济南２５００００ 邹 海（１９７０一），男，工程师，山东银座购物中心有限公司，山东济南２５００００ 王一斐（１９８２一），女，硕士，山东银座置业有限公司，山东济南２５００１
冰蓄冷辐射空调系统方案设计与能耗分析
低温与超导 第４２卷第２期 制冷技术 Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ｃｒｙｏ．＆Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄ Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．２
冰蓄冷辐射空调系统方案设计与能耗分析
梁坤峰，王林，张林泉，王全海
（河南科技大学，洛阳４７１００３）
摘要：基于温湿度独立控制思路，提出了一种冰蓄冷辐射空调系统，该系统将冰蓄冷技术和毛细管辐射空调技 术相结合，系统还利用地源为毛细管辐射供冷提供主要的高温冷源，以实现电力负荷“削峰填谷”、降低能耗和更好 的热舒适性。以杭州地区某办公楼为实例，进行了负荷计算、空调方案设计和蓄冷策略制定等工作，并与常规空调 系统相比较进行了节能分析，结果表明冰蓄冷辐射空调系统具有明显的节能优势。 关键词：温湿度独立控制；冰蓄冷；辐射空调；能耗；工程实例
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ ｎｅｗ ａｉｒ——ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ Ｌｉａｎｇ Ｋｕｎｆｅｎｇ，Ｗａｎｇ Ｌｉｎ，Ｚｈａｎｇ Ｌｉｎｑｕａｎ，Ｗａｎｇ Ｑｕａｎｈａｉ （Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｄｅａ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ，ａ ｎｅｗ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ ｐｒｅｓｅｎ— ｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｉｃｅ ｓｔｏｒａｇｅ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ．Ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄ—ｓｏｕｒｃｅ ｗａｓ ａｌｓｏ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｍａｉｎｌｙ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｌｄ ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｒ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ．Ｔｈｅ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｐｏｗｅｒ ｌｏａｄ ｐｅａｋ ｌｏａｄ ｓｈｉｆｔｉｎｇ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｇｏｏｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｍｆｏｒｔ．Ｔａｋｉｎｇ ａｎ ｏｆｆｉｃｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｉｎ Ｈａｎｇｚｈｏｕ ａｒｅａ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｓｏｍｅ ｗｏｒｋ ａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｌｉｋｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｌｏａｄ，ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ— ｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅｓ ａｎｄ ｍａｋｉｎｇ ｃｏｌｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ，ａｎｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｍｐａｒｅ ｗｉｔｈ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎ— ｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｃｅ ｓｔｏｒａｇｅ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｉｃｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ，Ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，Ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，Ｐｒｏｊｅｃｔ ｅｘａｍｐｌｅ
冰蓄冷的储能密度
冰蓄冷的储能密度
1.引言
1.1 概述
概述部分的内容：
冰蓄冷技术是一种储能的方法，通过将热能转化为冷能并将其储存起来，以供后续使用。随着能源需求的增加，传统的能源储存方式已经无法满足日益增长的能源需求。因此，寻找一种高效、可持续的能源储存方式变得尤为重要。冰蓄冷储能技术因其高储能密度而备受瞩目。
冰蓄冷储能的原理是利用水的相变过程。在储能过程中，水在低温条件下被冷却至冰点以下，这时它开始凝固并释放出大量的潜热。当需要使用储存的冷能时，只需将冷却后的水加热至冰点以上，水将融化成冷水并释放出存储的冷能。这种利用水的相变过程进行能量转换的方式，不仅能够实现能源的高效转换，还能将储能密度提升到更高的水平。
冰蓄冷储能技术具有许多优势。首先，它可以实现能量的高密度储存，相对于其他储能技术，冰蓄冷能够提供更高的能量输出。其次，冰蓄冷储能系统的运行成本相对较低。通过利用低峰时段的廉价电力进行制冷和储能，可以降低系统运行的成本。此外，冰蓄冷储能系统的寿命较长，维护成本也相对较低，具有更好的经济性和可持续性。
然而，冰蓄冷储能技术也存在一些局限性。首先，冰蓄冷系统需要大量的水来进行储能，这在一些水资源匮乏的地区可能面临困难。其次，冰蓄冷系统的建设和运营成本相对较高，需要投入大量的资金。此外，冰蓄冷储能系统的效率受到环境温度的影响，在高温环境下系统效率会降低，因此在选择应用场景时需注意。
综上所述，冰蓄冷储能技术凭借其高储能密度和低运行成本等优势，成为备受关注和研究的领域。然而，针对其局限性，进一步的技术改进和优化仍然是一个迫切的问题。随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，冰蓄冷储能技术有望在未来得到更广泛的应用和发展。
1.2 文章结构
本文将主要分为引言、正文和结论三个部分，详细讨论了冰蓄冷储能的相关内容。
在引言部分，首先会对冰蓄冷技术进行概述，介绍其在能源领域的应用和重要性。接着，会对整篇文章的结构进行说明，使读者对文章的内容目录有一个清晰的认识。最后，明确本文的目的，即通过深入研究冰蓄冷储能技术，探讨其储能密度的特点和潜力。
冰蓄冷空调的原理
冰蓄冷空调的原理
1.蓄冷阶段：
在低峰用电时段或低温时段，空调系统会启动制冷机组，将冷媒变为低温低压的蒸汽状态，并通过换热器吸热。冷媒的温度会进一步降低，直至低于冰块的冰点温度。这时，冰蓄冷系统的阀门会打开，把冷媒直接送入冰库。
2.冰蓄冷阶段：
冷媒进入冰库后，会与冰块发生热交换，冷却冰块。冷媒在冰块表面的管道中流动，吸收冰块的热量，导致冰块变得更加冰凉，并将冷媒本身的温度升高。
3.蓄冷储存阶段：
在蓄冷储存阶段，冷媒再次流过换热器，发生冷凝，形成高压高温的液体，并交给蓄冷机组，将其储存起来。通过这个循环，冷媒会持续地与冰块进行热交换，使冰块不断变冷，从而实现冰的蓄冷。
4.释放冷阶段：
当用户需要冷空调服务时，冷媒会被释放到室内机组。在释放冷阶段，储存的冷媒会经过蓄冷机组，通过蒸发器与室内空气进行热交换，将热量从室内空气吸走，使室内空气温度下降。同时，冷媒通过蒸发变成低温的蒸汽，在压缩机的作用下，再次变为高温高压的气体。
5.释放热阶段： 释放冷的同时，冷媒在压缩机的作用下变为高温高压的气体，通过冷凝器冷却，释放出余热。冷媒再次变成液体状态，回到蓄冷机组，准备下一次的蓄积循环。
通过以上过程的不断循环，冰蓄冷空调系统可以实现对室内温度的调节。由于冰块可以长时间地储存住冷量，并可根据需要释放，所以冰蓄冷系统具有很好的节能效果。此外，由于冰块的储存过程是在低峰用电期间，使得冰蓄冷系统可以充分利用廉价电力，进一步提高了节能效率。
总的来说，冰蓄冷空调通过储存冰块来实现制冷和制热功能，减少耗能并提高节能效率。其原理相对简单，但流程复杂，需要各个组件的配合和控制才能达到预期的效果。冰蓄冷空调系统是现代节能环保的一种空调解决方案，可以在一定程度上减少对传统电力资源的消耗，达到可持续发展的目标。