冰蓄冷空調(diào)技術(shù)簡述

　　冰蓄冷空調(diào)是利用夜間低谷負(fù)荷電力制冰儲存在蓄冰裝置中，白天融冰將所儲存冷量釋放出來，減少電網(wǎng)高峰時(shí)段空調(diào)用電負(fù)荷及空調(diào)系統(tǒng)裝機(jī)容量，它代表著當(dāng)今世界中央空調(diào)的發(fā)展方向。

　　1.削峰填谷、平衡電力負(fù)荷。

　　2.改善發(fā)電機(jī)組效率、減少環(huán)境污染。

　　3.減小機(jī)組裝機(jī)容量、節(jié)省空調(diào)用戶的電力花費(fèi)。

　　4.改善制冷機(jī)組運(yùn)行效率。

　　5.蓄冷空調(diào)系統(tǒng)特別適合用于負(fù)荷比較集中、變化較大的場合加體育館、影劇院、音樂廳等。

　　6.應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)，可擴(kuò)大空調(diào)區(qū)域使用面積 。

　　7.適合于應(yīng)急設(shè)備所處的環(huán)境，計(jì)算機(jī)房、軍事設(shè)施、電話機(jī)房和易燃易爆物品倉庫等。

　　與普通空調(diào)相比所具有的優(yōu)勢

　?。?）節(jié)省電費(fèi)。

　　（2）節(jié)省電力設(shè)備費(fèi)用與用電困擾。

　?。?）蓄冷空調(diào)效率高。

　?。?）節(jié)省冷水設(shè)備費(fèi)用。

　　（5）節(jié)省空調(diào)箱倒設(shè)備費(fèi)用。

　?。?）除濕效果良好。

　?。?）斷電時(shí)利用一般功率發(fā)電機(jī)仍可保持室內(nèi)空調(diào)運(yùn)行。

　?。?）可快速達(dá)到冷卻效果 。

　?。?）節(jié)省空調(diào)及電力設(shè)備的保養(yǎng)成本。

　?。?0）降低噪亂冷水流量與循環(huán)風(fēng)上減少，即水泵與空調(diào)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)振動及噪音降低。

　?。?1）使用壽命長。

　　與普通空調(diào)相比所具有的缺點(diǎn)

　?。?）對于冰蓄冷系統(tǒng)，其運(yùn)行效率將降低。

　?。?）增加了蓄冷設(shè)備費(fèi)用及其占用的空間。

　　（3）增加水管和風(fēng)管的保溫費(fèi)用。

　?。?）冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的制冷主機(jī)性能系數(shù)（COP）要下降。運(yùn)行策略和工作模式

　　運(yùn)行策略

　　所謂運(yùn)行策略是指蓄冷系統(tǒng)以設(shè)計(jì)循環(huán)周期（如設(shè)計(jì)日或周等）的負(fù)荷及其特點(diǎn)為基礎(chǔ)，按電費(fèi)結(jié)構(gòu)等條件對系統(tǒng)以蓄冷容量、釋冷供冷或以釋冷連同制冷機(jī)組共同供冷作出最優(yōu)的運(yùn)行安排考慮。一般可歸納為全部蓄冷策略和部分蓄冷策略。

　　工作模式

　　蓄冷系統(tǒng)工作模式是指系統(tǒng)在充冷還是供冷，供冷時(shí)蓄冷裝置及制冷機(jī)組是各自單獨(dú)工作還是共同工作。蓄冷系統(tǒng)需在規(guī)定的幾種方式下運(yùn)行，以滿足供冷負(fù)荷的要求常用的工作模式有如下幾種：

　　（1）機(jī)組制冰模式

　?。?）制冰同時(shí)供冷模式

　?。?）單制冷機(jī)供冷模式

　?。?）單融冰供冷模式

　?。?）制冷機(jī)與融冰同時(shí)供冷

　　制冷機(jī)與融冰同時(shí)供冷

　　在此工作模式下制冷機(jī)和蓄冰裝置同時(shí)運(yùn)行滿足供冷需求。按部分蓄冷運(yùn)行策略，在較熱季節(jié)都需要采用這種工作模式，才能滿足供冷要求。該工作模式又分成了兩種情況，即機(jī)組優(yōu)先和融冰優(yōu)先。

　　機(jī)組優(yōu)先

　　回流的熱乙二醇溶液，先經(jīng)制冷機(jī)預(yù)冷，而后流經(jīng)蓄冰裝置而被融冰冷卻至設(shè)定溫度。

　　融冰優(yōu)先

　　從空調(diào)負(fù)荷端流回的熱乙二醇溶液先經(jīng)蓄冰裝置冷卻到某一中間溫度，而后經(jīng)制冷機(jī)冷卻至設(shè)定溫度。

　　蓄冰流程選擇

　　蓄冰空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中制冷機(jī)可有兩種運(yùn)行工況，即蓄冰工況和放冷工況。在蓄冰工況時(shí)，經(jīng)制冷機(jī)冷卻的低溫乙二醇溶液進(jìn)入蓄冰槽的蓄冰換熱器內(nèi)，將蓄冰槽內(nèi)靜止的水冷卻并凍結(jié)成冰，當(dāng)蓄冰過程完成時(shí)，整個(gè)蓄冰設(shè)備的水將基本完全凍結(jié)。融冰時(shí)，經(jīng)板式換熱器換熱后的系統(tǒng)回流溫?zé)嵋叶既芤哼M(jìn)入蓄冰換熱器，將乙二醇溶液溫度降低，再送回負(fù)荷端滿足空調(diào)冷負(fù)荷的需要。

　　乙二醇溶液系統(tǒng)的流程有兩種：并聯(lián)流程和串聯(lián)流程。

　　a、并聯(lián)流程：

　　這種流程中制冷機(jī)與蓄冰罐在系統(tǒng)中處于并聯(lián)位置，當(dāng)最大負(fù)荷時(shí)，可以聯(lián)合供冷。同時(shí)該流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、單溶冰供冷、冷機(jī)直接供冷等。

　　b、串聯(lián)流程：

　　即制冷機(jī)與蓄冰罐在流程中處于串聯(lián)位置，以一套循環(huán)泵維持系統(tǒng)內(nèi)的流量與壓力，供應(yīng)空調(diào)所需的基本負(fù)荷。串聯(lián)流程配置適當(dāng)自控，也可實(shí)現(xiàn)各種工況的切換。

　　并聯(lián)流程在發(fā)揮制冷機(jī)與蓄冰罐的放冷能力方面均衡性較好，夜間蓄冷時(shí)只需開啟功率較小的初級泵運(yùn)行，蓄冷時(shí)更節(jié)能，運(yùn)行靈活。串聯(lián)流程系統(tǒng)較簡單，放冷恒定，適合于較小的工程和大溫差供冷系統(tǒng)。

　　蓄冰空調(diào)的選型

　　除了空調(diào)供冷外，全天的其余時(shí)間全部用于蓄冷，這樣可使主機(jī)的容量減少至最小值。

　　蓄冷比例的確定是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在方案設(shè)計(jì)中一般先初步選擇較典型的幾個(gè)值（如30％等），經(jīng)設(shè)備初選型，根據(jù)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)的電力政策并計(jì)算初投資、運(yùn)行費(fèi)、并考慮其它因素最后選定較佳的比例值。

　　蓄冰罐

　　蓄冰槽容量

　　Q′=n2*q*T2

　　板式換熱器選型

　　F=Q/(K×Δtm)

　　公式中Q為總換熱量；K為換熱系數(shù)；Δtm 為對數(shù)平均溫差；

水泵選型：

根據(jù)流程，確定滿足各種工況下的最大阻力和流量；為達(dá)到節(jié)能的目的，盡量選用多臺泵。

該工程采用并聯(lián)流程，初級泵流量=Q/C×Δt

揚(yáng)程P(估算)=P主機(jī)+P蓄冷罐+P管道+P閥門

揚(yáng)程P=P換熱器+P蓄冷罐+P管道+P閥門

水泵選型后，還需與自控專業(yè)配合，校核各工況下的流量和阻力分配，以及三通閥的調(diào)節(jié)能力能否滿足工況要求等。

考慮以下幾點(diǎn)：

①、采用主機(jī)上游的串聯(lián)系統(tǒng)，主機(jī)上游回水先流經(jīng)主機(jī)，使主機(jī)在較高的溫度下運(yùn)行，提高了壓縮機(jī)的效率，使能耗降低。

②、蓄冰裝置標(biāo)準(zhǔn)蓄冰槽。標(biāo)準(zhǔn)蓄冰槽有以下優(yōu)點(diǎn)：

a、在保證導(dǎo)熱性能的同時(shí)，徹底杜絕腐蝕隱患，重量輕；

b、采用不完全凍結(jié)式，可提供穩(wěn)定的低溫載冷劑，減小循環(huán)水泵的流量及相應(yīng)管道的管徑，降低初投資；

c、外結(jié)冰，無內(nèi)應(yīng)力，使用壽命長；

d、傳熱面積大，結(jié)冰融冰速率穩(wěn)定；

e、結(jié)冰厚度薄，制冷主機(jī)運(yùn)行效率高。

③、設(shè)計(jì)日聯(lián)合供冷時(shí)，采用主機(jī)優(yōu)先模式，主機(jī)一直滿負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組利用率高，主機(jī)和蓄冷盤管容量最小，投資最節(jié)省。

④、所有水泵采用原裝進(jìn)口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，變頻運(yùn)行。整個(gè)供冷期，大部分時(shí)間都為部分負(fù)荷，水泵通過無級調(diào)速、變頻、節(jié)能效果明顯。