冰蓄冷空调系统
一．简介
夏季，普遍使用的空调系统已成为建筑物高峰用电的大户，由于电力用户的用电性质不同，各类用户最大负荷出现的时间不同，这样负荷的累加就形成了用电的高峰和低谷负荷，高峰负荷的大小决定了电网必须投入的发电设备容量（包括发电机组和输配电设备等的容量），如果各类用户最大负荷出现的时间过分集中，为了满足高峰期用户电力需求，电力部门一方面必须建设新电站增加电网容量，一方面必须提高电网的调峰能力，适应用户的负荷变化，用户方面也需采取节电和调荷措施，否则，只能通过拉闸限电的方法减轻电站运行压力。
昼夜蓄冷调荷技术就是针对这种局面提出并得以运用的。它是让制冷机组在夜间电力负荷低谷时运行，并将产生的冷量储存起来，在次日需要时再将冷量释放出来满足用冷负荷，以实现用户侧冷复合用电的移峰调谷，达到均衡电网负荷的目的。
简单地说，蓄冷调荷技术有以下三方面的社会效益：
1）通过移峰调谷，达到均衡电网负荷的目的。减少国家对新增电站和电网的投资，同时减少调峰调荷的工作，避免限电拉闸。 2）稳定电厂机组负荷水平，改善机组运行效率。
3）减少CO2和烟尘排放量，从而保护环境，减轻温室效应（火力发电机组负荷率低
时，CO2和烟尘排放量大）。
4）对用户来说，利用夜间电价低廉时段制冰，在电价高峰时段使用，能大大减少
空调
系统运行费用。
对用户的作用：
1）减少制冷机容量，提高制冷系统运行的可靠性。
2）减少水泵，冷却塔的装机容量
3）减少配电容量，从而减少部分投资
4）减少运行费用
5）可采用低温送风系统，提高工作空间的环境质量
6）可作紧急冷源使用
7）将计算机控制结合进蓄冰系统中，实现运行模式的优化
冰蓄冷中央空调已逐渐成为移峰填谷，均衡电网用电，提高电网经济运行水平的有力手段，它代表了集中空调设计的发展方向。
二．蓄冷技术的分类：
1 水蓄冷
水蓄冷是利用水的显热（）进行蓄冷，即夜间制出2-5度的低温水供白
天使用，供回水温差一般8度。
2 冰蓄冷
冰蓄冷是利用冰的熔解热（335KJ/KG）进行蓄冷，由于水的熔解热远大于水的显热，故蓄冰槽容积远小于蓄水槽容积。
常用冰蓄冷系统有：
1）冰盘管式（外融冰方式）
冰直接冻结在蒸发盘管上，融冰是使空调回水通过冰与冰之间形成自然通道，与
冰直接接触融冰，故又称直接蒸发式。
主要有美国的BAC(美国巴尔的摩)
2）完全冻结式（内融冰式）
完全冻结式是将铄料或金属盘管安装杂爱蓄冰槽内，管内通以冷水机组制出的低温乙二醇溶液，使蓄冰槽内90%以上的水冻结起来，融冰是，让从负荷端回来的温度较高的乙二醇溶液仍通过管内，将管外的冰融化，而乙二醇溶液自身温度降低。主要有美国的CALMAC（即高灵），FAFCO(美国华富可)，BAC。
3）冰球式
将去离子水（加成核剂等）注入铄料球内，把冰球叠放在蓄冰罐内，以乙二醇溶液与球内的水进行热交换，使之结冰和融冰。
主要有法国的CIAT，美国的CRYOGEL，蕊芯冰球（台湾及北京西冷公司）
4）制冰滑落式（动态制冰）
该系统由蓄冰槽及位于上方的若干个板状蒸发器组成，循环水泵将水从蓄冰槽内抽出，喷洒在蒸发器上，在蒸发器上结成冰，待冰结成一定厚度，四通阀切换，使冰融化落至蓄冰槽。
主要有美国的TURBO，MORRIS，PAUL MUELLER
3 共晶盐（优态盐）
人工合成的高温相变材料与空调冷水机组配合。
目前在国内使用少
三．蓄冰策略
1. 全量蓄冰
制冷机组在非高峰期全负荷运行，在高峰期的冷负荷完全由储存的蓄冷量供应。
从经济角度考虑，该策略适用于高峰期持续时间短的场合。
适用于冷负荷高峰持续时间短的尖峰负荷
峰期电价很高
对移峰填谷提供特殊政策
电力特别紧张
2. 分量蓄冰
高峰期负荷部分由蓄冷来满足，部分有制冷机来满足
四．与低温送风的结合
与冰蓄冷相结合的低温送风空调系统，能够充分利用冰蓄冷所产生的低温冷冻水，一定程度上弥补了因设置冰蓄冷系统而增加的初投资，如送风温度为7度时，与常规
送风系统相比，风管尺寸，空气处理设备，风机功率减少30%左右。
五．冰蓄冷系统设计
冰蓄冷系统设计一般需了解以下参数：
设计日最高负荷
建筑物工作时间及可蓄冷时间
突发性冷负荷量及发生时间
当地分时电价
当地电力增容费及其他电力优惠政策
建筑物冷负荷特点（最好有逐时负荷曲线）
对空调系统设计有无特殊要求
六．高灵蓄冰桶
桶体与盘管均由聚乙烯材料制成，系统为完全冻结式内融冰，蓄冰桶按标准尺寸制造，高灵蓄冰桶为组合化的，在绝热的聚乙烯水桶内，装有螺旋状盘绕的盘管换热器，冰桶有7种规格，换热器内充满25%乙二醇溶液。
冰桶安装方便，室内，室外，叠放，半埋，全埋于地下。且现场无需任何制冷专业工作，只需进行
☆冰蓄冷中央空调系统☆ 冰蓄冷概念冰蓄冷就是利用夜间谷期低价电力，满负荷运行制冰主机，使水发生相变制成冰，存储在专用的蓄冰槽中，然后在白天用电高峰时段融冰供冷。冰蓄冷系统与常规空调系统结合构成冰蓄冷空调系统，是电力系统及用户削峰填谷、平衡用电负荷的最有效方法。 冰蓄冷空调系统工作原理图 冰蓄冷空调系统工作模式 运行模式冷却泵乙二醇泵循环泵V1阀V2阀V3阀V4阀 制冷机蓄冰开开关开关开关 冷机蓄冰又供冷开开开开关调节调节 蓄冰槽单独供冷关开开调节调节关开 制冷机单独供冷开开开关开关开 冷机和冰槽联合供冷开开开调节调节关开 上述工作模式的相互切换是由共盈公司开发的冰蓄冷计算机控制系统自动完成的。 冰蓄冷空调系统组成由双工况制冷主机、储冰盘管及蓄冰槽、乙二醇溶液、乙二醇水泵、板式换热器、共盈冰蓄冷自动控制系统（包括流量传感器、温度传感器、电磁阀、电脑、控制软件等）、常规空调配件等部件组成。 冰蓄冷空调的优点 ◆节省初投资：新建冰蓄冷空调可节省主机、附属设备及配电设备初投资，包括变压器、配电柜等一次电力投资费用，但冰蓄冷专用设备的投资较大。 ◆节省运行电费：由于充分利用了廉价的电力低谷期满负荷蓄冰蓄冷，供高峰期融冰供冷，所以只要峰谷电价比达到3∶1以上，即可在全年节省电费达到30%以上。 ◆节省基本电费：冰蓄冷空调系统可减少主机和循环水泵装机容量和功率达30%～50%，平衡用电负荷，降低配电容量，由此每月可节省18元/kV A的基本电费，数量相当可观。 ◆系统安全可靠：整套系统采用智能控制，实行电脑监控，无须专人值守，管理简单可靠。蓄冷系统作为相对独立的冷源，增加了集中空调系统的运行可靠性。 ◆增大供冷能力：常规空调系统配上冰蓄冷设备可以提高30％－50％的供冷能力。 冰蓄冷自控系统简介冰蓄冷空调系统比较复杂，不可能靠手动操作控制系统运行，必须借助共盈蓄冷自控系统，根据室外温度、天气走势、历史记录、电价政策以及各种传感器件信息，自动选择主机优先、融冰优先模式或全量融冰模式，自动切换制冰、制冷工况与融冰、供冷模式，自动控制制冷主机和其它设备的启停，监视记录统计各设备工作状况与运行参数，自动诊断系统故障，使系统在任何负荷情况下都能达到用户要求，保证空调系统始终处于最经济的运行状态，提高系统的自动化水平，提高系统的管理效率，实乃冰蓄冷空调系统的关键部分。 冰蓄冷与水蓄冷比较
水蓄冷、冰蓄冷空调系统浅析 发表时间：2019-03-21T15:47:56.907Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：丁岳峰 [导读] 在白天用电高峰时释放该冷量提供空调服务，从而缓解空调高峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有二种，即水蓄冷、冰蓄冷。 中冶华天南京工程技术有限公司江苏南京 210000 引言 蓄冷技术，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，从而缓解空调高峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有二种，即水蓄冷、冰蓄冷。 正文 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。选择基载主机。然后从总负荷中扣除基载主机所承担的负荷，再按第一种情况合理配制冷水机与蓄冰槽。 二、水蓄冷 水蓄冷是利用3-7°C的低温水进行蓄冷，可直接与常规系统区配，无需其它专门设备。 其优点是：投资省，维修费用少，管理比较简单。但由于水的蓄能密度低，只能储存水的显热，故蓄水槽上地面积大。如若利用高层建筑内的消防水池，在确定制冷机容量与蓄冷槽的容量时，可根据消防水池的容量来计算出蓄冷量，然后根据剩余负荷量来确定制冷机组的制冷量。最后校核一下冷水机组能否满足夜间蓄冷的需要。 三、冰蓄冷与水蓄冷的对比 水蓄冷系统不仅从节能而且从节省初投资方面都具有很大的优越性，它充分利用了建筑的消防水池，不再占用建筑面积，节省了机房面积，但我们不能因此而完全肯定水蓄冷，否定冰蓄冷，他们各用各自的适用范围，下面我们来分析一下：根据公式qc=Q/（N1+CfN2） Qs=N2Cfqc 我们可得出蓄冷比率： η=Qs/Q=（N2Cfqc）/Q=（N2Cfqc）/[（N1+CfN2）×（N2Cfqc）/Q] =1/[1+（N1/（CfN2）） 对于一般的办公建筑来说，N1、Cf、N2均为确定值，分别为8.5，8，0.7，则η=1（1+8.5/0.7×8）=39.7% 在这个比率下，制冷机与蓄冷槽容量配置为最佳，对冰蓄冷而言，因蓄冰槽可根据蓄冷量的大小来配置，不受任何限制，我们就可根据这一比率来确定蓄冷量，从而配置出相应的制冷机与蓄冰槽，但对水蓄冷而言，因为它利用的是消防水池，而建筑物消防水池的容积只与建筑物的性质及使用功能有关，与建筑面积没有关系，那么在这一条件下限制下，对于空调面积只与建筑物的性质及使用功能有关，与建筑面积没有关系，那么在这一条件下，对空调面积较小的建筑物来说，水池所蓄存的冷量占全日总冷量的比率接近于39.7%，则我们建议采用冰蓄冷系统，对空调面积较小的建筑物来说，水池所蓄存的冷量占全日总冷量的比率接于39.7%，甚至高于39.7%，则我们应采用水蓄冷系统，同时，应与水系统的分区结合起来。 造价方面，同等蓄冷量的水蓄冷系统造价约为冰蓄冷的一半或更低。冰蓄冷需要的双工况制冷机组价格高，装机容量大，增加了配电装置的费用，且冰槽的价格高，使用有乙二醇数量多，价格贵，管路系统和控制系统均较复杂，因此总造价高。 蓄冷系统装机容量方面，水蓄冷的蒸发温度与常规空调相差不大，且可采取并联供冷等方式使装机容量减小。冰蓄冷工质的蒸发温度较低，制冷机组在蓄冰工况下的制冷能力系数Cf为0.6～0.65（制冰温度为-6℃时），其制冷能力比制冷机组在空调工况下低0.4～0.35。相同制冷量下，冰蓄冷的双工况制冷机组容量要大于常规空调工况机组。 移峰量上看在同等投入的情况下，水蓄冷系统一般设计为全削峰，节省电费大大多于冰蓄冷系统。冰蓄冷为降低造价，一般为1/2或1/3削峰，节省电费少于水蓄冷系统。
冰蓄冷空调系统的优点和缺点： （1）优点： ①平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设，对国家而言，是节能的； 对于大城市的商业用电而言，均会出现用电的峰谷时段，在用电的峰段，常常会出现供电不足的状况，而在用电的谷段，又常常会出现电量过剩的状况，如果将低谷电的电能转化为冷能应用到峰值电时的空调系统中去，则可以缓解电网压力，平衡电网； 对国家电网而言，要满足用户1kwh的用电需求，必须要发电站发出超过1kwh 的电量便于抵消电在运输过程中的损耗，而用户对电的需求和利用程度在实际过程中却是不定的，是随机的，尤其是对建筑内的空调而言，其使用程度往往同当天的室外天气条件密切相关，不定性特点尤为突出，倘若国家电网发出的余电无法被用户使用，一来是对能源的浪费，二来对国家电网的安全也存在着隐患，于是，冰蓄冷技术在空调系统中的应用便大大地减缓和减少了以上问题； ②能使制冷主机的装机容量减少； 冰蓄冷空调系统按运行策略可分为两类，一类是全部蓄冷模式，另一类是部分蓄冷模式。对于第一类，通俗地说就是建筑的所有冷负荷（注：蓄冰装置是无法作为热源使用的）全由蓄冰装置承担，而制冷机组（通常是双工况制冷机组）只扮演为蓄冰装置充冷制冰的角色，在空调系统运行的时候，制冷机组处于停机状态，而蓄冰装置则全时段运行，为用户提供冷量。对于第二类，也是实际工程中常用的运行方式，即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分，而另一部分则由制冷机组（双工况）承担。因此，由上述可知，不论哪种运行方式，蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的，我们所说的减少了制冷主机的装机容量，实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷，这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小； ③目前各地供电部门对用电限制较严，征收的额外费用也名目繁多，建筑业主与用户的经济负担较重，还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术，就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾； ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术，在初投资费用方面，既可减少空调处理设备、输配设备的大小，输送管网的粗细，还可减少机房管井的占用面积，压低建筑层高，从而不但可节省空调的初投资费用，而且还可降低建筑造价；在运行费用方面，由于送风温度低，风机、水泵的输配功率大幅度降低，制冷空调系统的整体能效得到提高，再加上分时电价的优惠，从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用； ⑤由于采用了低温大温差供冷送风，使空调处理与输送过程均在较低温度下进行，有利于抑止细菌、病菌的繁殖；较低的室内温度，可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。 （2）缺点：
浅谈 流态冰蓄冷系统设计 （第三代）
目录 说明 (3) 产品特点 (3) 安装事项 (3) 项目经济性分析表 (4) 一、峰谷电价政策 (5) 1、国家电力现状及电力优惠政策 (5) 二、冰蓄冷空调系统简介 (5) 1、冰蓄冷空调原理 (5) 2、实施目的 (6) 3、直接接触式的主要特点 (6) 三、直接接触式设计方案 (6) 1、贵项目基本情况 (6) 2、建设冰蓄冷系统的可行性...................................................................................错误！未定义书签。 3、设计计算依据 (7) 4、冰蓄冷空调系统运行费用表 (8) 5、实施费用................................................................................................................错误！未定义书签。 1﹑冰蓄冷冷站增加设备及工程费用...................................................................错误！未定义书签。 6、结论 (15) 四、直接接触式控制以及主机群控系统 (16) 1、冰蓄冷控制系统 (16) 2、控制功能 (16) 3、主机群控系统 (17)
说明 通过“移峰填谷”，可使*******公司整个空调系统每年节省运行电费109.35万元。 不改动系统和空调主机，冰蓄冷与现有空调系统并联运行，安全可靠。 产品特点 冰蓄冷系统是通过制冰方式，以冰的相变潜热为主蓄存冷量的蓄冰系统，利用夜间电网低价电力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（高峰电价约为低谷电价的3~5倍）将冰融化供冷，以达到降低运行费用的目的。我司自主研发的独特冰蓄冷技术，突破了传统冰蓄冷的概念，效益更高。 ⑴.自主设计定指标生产的高效二次蓄冰主机，蓄冰COP可达到10； ⑵.直接蒸发式的蓄冰方式，蒸发温度可控制在-1℃； ⑶.外融冰设计，采用冷水直灌，融冰效率极高。 安装事项 ⑴.安装过程简单快捷、占地面积小，可利用建筑物外绿化带面积等，蓄冰罐可以放置室外。 ⑵.不改动原有空调系统，安装过程基本不影响生产； ⑶.安装调试共需约4个星期。
浅谈冰蓄冷空调与常规中央空调的优缺点 发表时间：2016-08-18T10:15:48.877Z 来源：《低碳地产》2015年第2期作者：韩广玉 [导读] 冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置。 深圳机械院建筑设计有限公司广东深圳 518000 本人前段时间做了一个小型的冰蓄冷项目，通过这个项目认真学习了一下蓄冰系统，在此跟各位浅谈一下蓄冰空调与常规空调优缺点对比，以及本人累积的些许设计经验，希望能对初次做蓄冰项目的设计同行带来一些帮助。 现简单分析一下冰蓄冷中央空调系统、常规空调系统的特点。 1）冰蓄冷中央空调系统特点 冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置，利用夜间低谷用电时段开启制冷机组，将蓄冰装置中的水制成冰，白天在空调用电高峰时段利用融冰取冷满足部分空调负荷，宏观上起到调峰移谷，微观上在提高室内空调品质的同时大大降低用户运行费用的作用。 该技术在二十世纪30年代起源于美国，在70年代能源危机中得到发达国家的大力发展。从美国、日本、韩国、台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看，冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。比如，韩国明令超过2000㎡建筑，必须采用冰蓄冷或煤气空调，日本超过5000㎡的建筑物，就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。很多国家都采取了奖励措施来推广这种技术，比如韩国转移1KW高峰电力，一次性奖励2000美元，美国一次性奖励500美元，等等。 中国在近年加大对蓄能技术的推广力度，国家计委和经贸委2001年底特地下达《节约用电管理办法》，要求各单位推广蓄能技术，并逐步加大峰谷电差价。一些建筑采用蓄能技术后直接给用户带去了收益，节约了运行成本。2001年10月举办APEC会议的10万㎡的上海科技城、广州大学城500万㎡等大型建筑采用的就是冰蓄冷空调系统。 冰蓄冷空调从其原理和实践中可以看出它有如下特点 优点： ①减少冷水机组容量（降低主机一次性投资），总用电负荷少，减少变压器配电容量与配电设施费。 ②冷主机制冷效率高（COP大于5.3），同时利用峰谷荷电价差，大大减少空调年运行费，可节约运行费用35%以上。 ③减少建筑的配电容量，节约变配电的投资，节约约30%（空调的配电投资）；免双线路的高可靠性费用，节约投资。 ④使用灵活，部分区域使用空调可由融冰提供，不用开主机，节能效果明显。 ⑤可以为较小的负荷（如只使用个别办公室）融冰定量供冷，而无需开主机。 ⑥在过渡季节，可以融冰定量供冷，而无需开主机，不会出现大马拉小车的状况，运行更合理，费用节约明显。 ⑦具有应急功能，提高空调系统的可靠性。在拉闸限电时更能显示其优势：只要具备带动水泵的电力（如发电机发电、限电减电力供电）就能够融冰供冷，不会出现空调不能使用的状况。 ⑧制冷温度低而稳定，空调效果佳，提高大楼的舒适性和品位。 ⑨有低温冷源制冷速度快，上班前启动时间短。上班前启动时间越长，则空调无效运行越多，无谓的浪费越大。 ⑩作为驱动能源，清洁、环保、稳定、简单可靠，且峰谷电差价在不久的将来势必更优惠（周边省份在去年均已大幅优惠，国外的峰谷差更大）。 对于大型多建筑区域供冷，可以低温供水，降低送水能耗、减少管网投资；同时与每一建筑一个供冷站的形式比可以节约投资、减少管理费用、减少机房面积。 可以为末端提供低温冷冻水，降低末端的投资；加强除湿能力，大幅提高空调舒适性；如果采用低温送风系统，更是可以节约末端的风机能耗、提高空调品质、减少风管的尺寸和投资。 空调系统智能化程度高，可以实现系统的全自动运行，而且具备与大楼的BAS接口，是目前世界上最先进的空调系统。 不足之处： ①如果主机和蓄冰装置等设备均布置于冷冻机房内，蓄冰装置需要占用一定的空间。 ②机房设备投资比常规水冷电制冷和溴化锂机组系统稍高。 ③冰蓄冷只能夏天供冷，需要供热系统。（可以采用热网换热采暖，热网容量远低于溴化锂机组所需，只有50%左右容量）2）常规电制冷中央空调系统特点 是目前使用较多的空调形式，经过一个多世纪的发展，制冷主机的形式多种多样，具有制冷效率高等的优点，它有如下特点：优点： ①系统简单，占地比其他形式的稍小。
冰蓄冷中央空调运行费用的估算 前言 本文冰蓄冷中央空调运行费用计算是按照本公司采用法国西亚特STL蓄冰球，法国西亚特单螺杆机组，优化设计的条件进行的。因此计算结果仅仅适合本公司设计的冰蓄冷空调系统。其它形式的冰蓄冷空调可以参照计算方法进行计算。当冰蓄冷中央空调管道系统阻力不同；建筑物谷电有冷负荷；以及甲方有特殊要求，设计有所不同；整个计算需要作相应调正。 本文谨供企业负责人在选择中央空调系统时作冰蓄冷中央空调年度运行费用估算用。 随着社会生产力的发展，人民生活水平的提高，人们对电力的需求也越来越大。由于人类的活动主要在白天，因此随着电力系统的发展，电网峰谷电量的差也越来越大。为了节约宝贵的能源资源，移峰填谷，平衡电网，一项重要技术，就是冰蓄冷中央空调。为了推广这项技术，政府，电力部门推出一系列的优惠政策，其中最主要的是峰谷电电价差。根据国内已经完成的工程实践和国外资料，当峰谷电电价差达到3：1时，冰蓄冷中央空调投资和运行的综合效益与其他形式的空调相比具有绝对的优势。但是冰蓄冷中央空调和其他形式的空调相比究竟能节约多少费用，许多人都不十分清楚，当工程完成后又不能再搞一个同样大小其他形式的空调系统，以同样运行效果来比较运行费用的大小。因此应该以深入的科学分析来比较冰蓄冷中央空调和其他类型空调的运行费用。下面首先分析影响冰蓄冷中央空调运行费用的主要因素：1峰谷电价：冰蓄冷中央空调是利用夜间廉价谷电蓄冰，在白天 峰电期间供冷，因此直接影响运行费用的首要因素是峰谷电电价差，浙江省谷电电价0.3元，峰电电价0.879元。 2冰蓄冷中央空调蓄冰量的大小：根据目前已经完成的工程，最佳状态是蓄冰主机和蓄冰罐处于完全匹配的状态。也就是说夜间谷电期间主机能完全用于蓄冰和供冷，峰电期间蓄冰量和主机供冷正好满足空调供冷的需要。这时冰蓄冷中央空调投资增加较小，而运行取得的经济效益最大。如果蓄冰量减小，虽然投资回收比较快，但是夜间主机部分空置，影响了运行的经济效益，综合效益比较差；如果蓄冰量过大，部分主机成为单纯的蓄冰主机，这部分蓄冰能力的投资太大，投资回收比较慢，而夏季过渡季节空调有可能因峰电期间负荷太小而蓄冰量无法放完，造成运行经济效益并不大。
东华大学环境学院冰蓄冷设计 姓名：何燕娜 班级：建筑1202 学号： 121430205 2014年12月
1.1 项目概述 本项目为浙江某办公楼建设项目的双工况冰蓄冷系统应用。 1.2 冰蓄冷系统在本项目中的应用 冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，它代表着当今世界中央空调的发展方向。 本文就对冰蓄冷系统设计进行详细阐述，并和传统的风冷系统进行初投资和运行成本的综合比较。 1.3 冰蓄冷系统的工作模式 冰蓄冷系统的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。蓄冷系统需要在几种规定的方式下运行，以满足供冷负荷的要求，常用的工作模式有如下几种： （1）机组制冰模式
在此种工作模式下，通过浓度为25%的乙二醇溶液的循环，在蓄冰装置中制冰。此间，制冷机的工作状况受到监控，当离开制冷机的乙二醇溶液达到最低出口温度时制冷机关闭。此种工作模式的示意图如图1-2所示。 图1-2 机组制冰工作模式示意图 （2）制冰同时供冷模式 当制冰期间存在冷负荷时，用于制冷的一部分低温乙二醇溶液被分送至冷负荷以满足供冷需要，乙二醇溶液分送量取决于空调水回路的设定温度。一般情况下，这部分的供冷负荷不宜过大，因为这部分冷负荷的制冷量是制冷机组在制冰工况下运行提供的。蓄冷时供冷在能耗及制冷机组容量上是不经济合理的，因此，只要此冷负荷有合适的制冷机组可选用，就应设置基载制冷机组专供这部分冷负荷，该工作模式示意图如图1-3所示。 图1-3 制冰同时供冷模式示意图 （3）单制冷机供冷模式： 在此种工作模式下，制冷机满足空调全部冷负荷需求。出口处的乙二醇溶液不再经过蓄冰装置，而直接流至负荷端设定温度有机组维持。该工作模式示意图如图1-4所示。
冰蓄冷中央空调系统 摘要：本文在分析了目前为解决峰谷用电量差应运而生的冰蓄冷中央空调系统，对其原理，分类，优缺点，效益等方面做了简要介绍；并在此基础上，说明了评价冰蓄冷系统的一系列指标，如冰蓄冷系统的蒸发温度，制冷率与融冰率，热损失，安全性与可靠性等；此外，介绍了国外的冰蓄冷系统的技术发展趋势及特点，另外，对于国内冰蓄冷系统发展面临的问题也做了总结以及一些可行的建议。 关键词：冰蓄冷；移峰填谷；蓄能 Ice-Thermal-Storage Center Air Conditioning System Abstract: This paper analyses the ice-thermal-storage center air conditioning system for solving the problem of the peak and valley of electricity and introduces the the principle, advantages and disadvantages, classification, benefits and so on. Furthermore, the paper also explains a series of index that evaluate the ice-thermal-storage center air conditioning system, such as the evaporation temperature, the refrigeration rate and thaw rate, the heat loss, the security and reliability and so on. In addition, it shows the technology trends and characteristics of the ice-thermal-storage center air conditioning system abroad and puts forward some suggestions of how to do in our country when we popularize the ice-thermal-storage center air conditioning system. Key words：The ice storage technology,; Peak load shaving; Energy storage 引言 众所周知，夏季用电紧张，时常导致拉闸限电的事情发生。到了夏季，随着空调用电的加大，让城市电力系统峰谷差急剧放大，电网负荷明显加大。中科院广州能源研究所博士冯自平称“电力紧张有很大一部分是由峰谷差造成的，峰谷差造成浪费几乎是‘天文数字’。”，在我国电力结构中，空调是造成电力负荷峰谷差的主要因素之一。 综合全天的电量供应，其实电力紧张只出现在用电高峰时段，用电低谷期发电能力富裕的电量却往往因得不到有效利用而被白白消耗掉，造成巨大的能源浪费。特别在夏季高温期间，电力供需矛盾突出，重点是空调负荷呈现出“爆发性”增长，这种增长与气温密切相关。夏天电力出现缺口的时段主要集中在上午9时至11时、下午1时至3时和晚上6时30分至8时30分，夜间及凌晨为用电低谷期。在用电高峰期，由于负荷增加较大，与低谷形成峰谷差。据有关报道，去年广东空调的负荷绝对值就已超过1000万千瓦，而空调开启带来的负荷占总用电负荷已经达到35%以上。空调用电不仅增加了高峰负荷，而且加大了电网的峰谷差。 我国的电力工业发展很快，96年发电装机容量已达到世界第2位，到97年底全国发电装机容量达2.5亿千瓦，2004年装机容量达到4.4亿千瓦，预计2005年要突破5亿千瓦，仅比美国装机容量少3亿千瓦左右。但是，尽管如此，我国的电力供应仍日益紧缺，尤其是
PLC in the ice storage central air-conditioning system of control 1 Introduction In PLC in 30 years which developed, it passes through develops unceasingly, already could unify simulates I/O, the network corresponds as well as uses new programming standard like IEC 61131-3. However, engineers only must use digital I/O and few simulations I/O number as well as simple programming skill on potential 80% industrial application. PLC has been widely used in all industrial sectors. According to "The United States market information" World PLC and software market report, in 1995 the global software PLC and its economies of scale of about 5 billion US dollars [5]. As electronic technology and the development of computer technology, Because uses traditional the tool to be possible to solve 80% industrial application, like this intensely needs to have low cost simple PLC; Thus promoted the low cost miniature PLC growth, it has the useful trapezoidal logical programming digital I/O. However, this has also created the discontinuity in the control technology, on the one hand 80% application need to use the simple low cost controller, but on the other hand other 20% application then have surpassed the function which the tradition control system can provide. Engineer is developing these 20% application to need to have the higher circulation speed, the senior control algorithm, the more simulations function as well as can well and the enterprise network integration. In 80 and the 90's, these must develop "20% application" engineers had considered uses PC in the industry control. PC provides the software function may carry out the senior task, provides the rich programming and the user environment, and the PC COTS part enables control engineer the technology which develops unceasingly to use in other applications. These technologies including floating point processor; High speed I/O main line, like PCI and ethernet; Fixed data memory; software development kit. Moreover PC also can provide the incomparable flexibility, highly effective software as well as senior low cost hardware. Ice thermal storage air conditioning is the central power grid could be redundant-night ice electricity in the form of cold storage, in the daytime peak hours
冰蓄冷系统的设计与施工 一、工程概述 XXXX位于XX东侧，建设单位是XXX房地产开发有限公司。该建筑物功能类型为办公，酒店，银行办公的综合大厦，总建筑面积11.6万平方米。是全 国最大的冰蓄冷工程项目。该项目由XXXX安装工程有限公司第一项目部进行施工安装。本系统主要是为该建筑提供空调冷冻水，冷冻站在地下3层;机房建筑 面积1200m2蓄冰槽520m2）。冷冻站采用蓄冰空调系统，充分利用夜间廉价的低谷电力储存冷量，补充在电力高峰期的空调冷负荷需要，节约系统运行成本。 二、设备配置 （一）冷源 1. 双工况螺 杆式冷水机组3台（YSFAFAS55CNE约克（合资） 2.基载 离心式冷水机组2台（YKFBEBH55CPE勺克（合资） （二）冷却塔：大连斯频得 冷却塔共计5台，CTA-600UFW两台，CTA-450UFW三台。 （三）板式换热器：丹麦APV 板式换热器共计3台，选用APV板式换热器J185-MGS16/16 （四）蓄冰槽（现场加工） 蓄冰槽共有六台，最大蓄冰量31787.2KW（9040RT。（见表1） （五）乙二醇循环水泵：德国KSB 乙二醇循环水泵共计4台，其中1台备用，并配4台变频器。 （六）冷却水循环泵：德国KSB
冷却水循环泵选用卧式离心泵4台，其中1台备用 三、运行策略： （一）负荷说明 根据建筑使用情况及初步设计估算结果，整幢大楼的尖峰冷负荷为 11428KW（3250RT。由于气温变化，空调系统在整个运行期间日负荷大小会有变化，根据负荷分布情况，出100獗荷情况逐时空调负荷:（见表2） 蓄冰的模式可采用全部（全量）蓄冰模式或部分（分量）蓄冰模式。本工程采用部分蓄冰模式。 根据采暖通风专业提供的建筑物设计日100%负荷如下：最大小时冷负 荷:11428KW（ 3250RT 设计日冷负荷：151705KWH（ 43144RTH 最大小时基载冷负荷：2286KW（ 650RT 扣除基载冷负荷后的最大小时冷负荷：9142.33KW （2600RT 扣除设计日基载冷负荷后冷负荷：96852.4KWH （27544RTH （二）系统流程简述 本设计蓄冰设备选用冰球式蓄冰设备，系统选用串联单循环回路方式，在循环回路中，乙二醇制冷主机置于蓄冰装置上游。系统中设有板式热交换器3台，每台换热量为用3961KW（ 1126RT，用以把冰蓄冷系统的乙二醇回路与通往空调负荷的水回路隔离开，保证乙二醇仅在蓄冰循环中流动，而不流经各空调负荷回路，可减少乙二醇用量并避免乙二醇在空调负荷回路中的泄漏。乙二醇回路中设有4个电动调节阀CV1,CV2,CV8CV9根据冷负荷变化，通过电动调节阀 CV1,CV2调节进入蓄冰装置的乙二醇流量，保证进入板式热交换器的乙二醇侧温度恒定并满足冷负荷需求。电动调节阀CV8.CV9调节进入板式热交换器的乙二醇流量，保证进入板式热交换器的水侧温度恒定并满足冷负荷需求。同时，空调冷
（1）一、空调蓄冰 电能难于储存，单靠供电机构本身的设备难以达到"削峰填谷"的目标，无法尽 量在电力低谷期间使用电力；当然，有些电力公司由于电网调峰能力不足，建 设抽水蓄能电站进行调峰，但其初投资高、运行费用大，难以推广。因此，大 多数国家的供电机构都采用各种行政和经济手段，迫使用户各自将用电高峰削平，并尽量将用电时间转移到夜间，蓄冷系统就是在这种情况下发展起来的。 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。蓄冷介质可以是水、冰或共晶盐。因此，蓄冷系统的特点是：转移制冷 设备的运行时间；这样，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，达到电力移峰填谷的目的。 空调系统是现代公用建筑与商业用房不可缺少的设施，其耗电量很大，而且 基本处于电负荷峰值期。例如，饭店和办公楼每平米建筑面积的空调峰值耗电 量约40～60瓦；以北京为例，目前，公用与商用建筑的空调用电负荷约为60 万千瓦，约为高峰电负荷的16%，因此，空调负荷具有很大的削峰填谷潜力。二、全负荷蓄冷与部分负荷蓄冷 除某些工业空调系统以外，商用建筑空调和一般工业建筑用空调均非全日空调，通常空调系统每天只需运行10～14小时，而且几乎均在非满负荷下工作。图1-1中的A部分为某建筑典型设计日空调冷负荷图。如果不采用蓄冷，制冷 机组的制冷量应满足瞬时最大负荷的需要，即qmax 为应选制冷机组的容量。 蓄冷系统的设计思想通常有二种，即：全负荷蓄冷和部分负荷蓄冷。 1. 全负荷蓄冷 全负荷蓄冷或称负荷转移，其策略是将电高峰期的冷负荷全部转移到电力 低谷期。如图1-1，全天所需冷量A均由用电低谷或平峰时间所蓄存的冷量供给；即蓄冷量B+C等于A，在用电高峰时间制冷机不运行。这样，全负荷蓄冷 系统需设置较大的制冷机和蓄冷装置。虽然，运行费用低，但设备投资高、蓄
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； (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。 冰蓄冷空调技术在我国的应用将成为不可逆转的趋势。当然它也有一些缺点，如增加蓄冷池、水泵的输送能耗及增加蓄冷池等设备的冷量损失等。 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。 3运行策略与自动控制 3.1运行策略
冰蓄冷中央空调技术原理及经济性分析 江苏安厦工程项目管理有限公司□卢义生 摘要：由于冰蓄冷中央空调系统具有节能环保等诸多优点，近几年在我国得到了迅速发展。以滁州第一人民医院为例，通过冰蓄冷中央空调系统与常规中央空调系统的经济性分析对比，可以看出冰蓄冷中央空调系统在实际应用中的优势。 关键词：冰蓄冷空调系统常规空调系统经济性分析 国外利用机械制冷机的蓄能空调最早出现在二十世纪三十年代，但随着机械制造业的进步，蓄能技术的发展很快停滞下来。直到二十世纪八十年代初期，蓄能空调在美国、日本等发达国家再次得到研究推广。到九十年代中后期，美国、日本、欧洲等国家和我国台湾地区的蓄能空调系统已得到广泛的应用，并取得了良好的经济效益。我国于九十年代中期正式引入冰蓄冷空调系统，近年来国家及地方电力部门相继制定了峰谷电价政策及优惠措施以促进冰蓄冷空调的发展。2000年，国家电力公司国电财[2000]114号文件明确要求加大峰谷电价推广力度，为此，全国多个省市纷纷出台了分时电价政策，一般低谷电价只相当于高峰电价的1/2甚至1/5，而且有取消电力增容费、电贴费等不同程度的优惠，在政策上支持冰蓄冷空调的发展。近两年来，随着我国节能减排政策的不断推广，冰蓄冷空调技术得到了迅猛发展。中国建筑设计研究院机电专业设计研究院总工程师、北京制冷学会常务理事宋孝春表示：“冰蓄冷空调系统是人类在面对能源危机时优化资源配置、保护生态环境的一项技术革新，能产生良好的社会效应和经济效益……。我国冰蓄冷空调市场已走向成熟，全国范围内，近两年的工程几乎等于前十年的总和。未来一段时间内，这个数字仍以几何级数字向上递增……” 1冰蓄冷技术介绍 1.1冰蓄冷系统原理 冰蓄冷中央空调是在夜间利用制冷主机制冰，将冷量以冰的形式蓄存起来，然后在白天根据空调负荷要求释放这些冷量，这样在电力低谷段蓄冰，在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。这样就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用，从而利用峰谷电价政策，达到为用户节约电费的目的。 在一般大楼中，空调系统用电量占总耗电量的35%~65%，而制冷主机的电耗在空调系统耗电量中又占65%~75%。在常规空调设计中，冷水主机及辅助设备容量均按尖峰负荷来选配，这不仅使空调系统的电力容量增大，而且使得主机等空调设备在大部分情况下都处于低效率的部分负荷状态运行，设备利用率也低，投资效益低。
地源热泵冰蓄冷中央空调浅析 目前生产和使用的空气源热泵户型中央空调存在有一些急待解决的问题，研究开发地源热泵户型蓄冰中央空调，对节能、降低用户运行费用和电网调峰有着十分重要的意义和发展前景。为了加快地源热泵户型蓄冰中央空调的发展和应用，建议电力部门尽快建立完善鼓励低谷用电的优惠政策，如尽可能拉大峰谷电价比，给予蓄冰空调设备的开发和使用补贴等。同时也建议有关厂家加强地源热泵户型蓄冰中央空调的开发研究，降低造价，提高综合效益，为户型蓄冰中央空调开辟更广阔的市场。 1、户型中央空调的发展 户型中央空调即住宅集中空调，自20世纪90年代进入中国市场以来，正得到很快的发展。就其原因，首先是我国一直把城乡居民住房当作头等大事来抓。 近年来人均住房面积有了很大提高，并且住房也有向大户型、多居室的别墅、多层和小高层发展的趋势;第二，人民生活水平提高，富裕起来的城乡居民住房室内装饰都达“小康”水平，房间空调已满足不了他们的要求，更多的人把消费投向了户型中央空调;第三，生产工艺的成熟和激烈的市场竞争，使得户型中央空调的造价逐渐为工薪阶层接受;第四，城市建筑景观和环境的限制，也使城市的一些小型商业用户转而使用小型集中空调。以上几点可以看出，关注和议论户型中央空调并非超前，户型中央空调将是21世纪的新消费热点。 2、户型中央空调目前存在的问题及解决办法 2.1户型中央空调目前存在的问题 经对目前户型中央空调的调查和了解，我们发现存在着如下问题： 1)国内生产的户型中央空调大多是以空气为热源的热泵机组，虽然在使用和安装上有其方便之处，但在夏季炎热的地区，机组冷凝温度较高，COP值较低，机组耗电量大;在冬季温度较低，湿度较大的地区，机组又需融霜，造成室温波动较大，机组耗电量同样增大。
冰蓄冷中央空调系统分 析报告 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
冰蓄冷中央空调系统分析报告 清华大学建筑设计研究院张菁华 清华同方股份有限公司节能蓄能事业部张希春摘要以某博物馆蓄冰空调系统设计为例，详细分析了该系统的 经济性，并阐述了冰蓄冷空调系统的社会性； 关键词冰蓄冷空调系统常规空调系统投资回收期 Analyticalreportingoficestorgeair- conditioningsystem Byzhangjinghuaandzhangxichun Abstract Introduceicestorgeair- conditioningsystemdesignbywayofamuseum,alsoanalyseitsecon omicsandsociality Keywords icestorgeair-conditioningsystem,usualair- conditioningsystem,periodofinvestmentrecovery 我国建筑用能已达全社会能源消费量的27.6％，其中空调制冷耗电量占电网高峰负荷的1/3左右。蓄能空调顺势而生，电力部门也积极推行峰谷分时电价，在政策上扶植蓄能空调的应用与推广。 蓄冷技术是一种投资少、见效快的调荷措施，目前已成为许多经济发达国家积极推广的一项促进能源、经济和环境协调发展的、实用的系统节能技术。蓄冰技术的推广对于提高我国能源利用水平、促进经济发展将会具有积极的影响。 一、蓄冰系统设计 1、案例工程简介 工程名称：某省博物馆冰蓄冷中央空调系统 建筑面积：10万m2左右