冰蓄冷空調系統介紹

冰蓄冷空調技術簡述

　　冰蓄冷空調是利用夜間低谷負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，減少電網高峰時段空調用電負荷及空調系統裝機容量，它代表著當今世界中央空調的發展方向。

　　1.削峰填谷、平衡電力負荷。

　　2.改善發電機組效率、減少環境污染。

　　3.減小機組裝機容量、節省空調用戶的電力花費。

　　4.改善制冷機組運行效率。

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

　　6.應用蓄冷空調技術，可擴大空調區域使用面積 。

　　7.適合于應急設備所處的環境，計算機房、軍事設施、電話機房和易燃易爆物品倉庫等。

　　與普通空調相比所具有的優勢

　?。?）節省電費。

　?。?）節省電力設備費用與用電困擾。

　?。?）蓄冷空調效率高。

　?。?）節省冷水設備費用。

　?。?）節省空調箱倒設備費用。

　?。?）除濕效果良好。

　?。?）斷電時利用一般功率發電機仍可保持室內空調運行。

　?。?）可快速達到冷卻效果 。

　?。?）節省空調及電力設備的保養成本。

　?。?0）降低噪亂冷水流量與循環風上減少，即水泵與空調機組運轉振動及噪音降低。

　?。?1）使用壽命長。

　　與普通空調相比所具有的缺點

　?。?）對于冰蓄冷系統，其運行效率將降低。

　?。?）增加了蓄冷設備費用及其占用的空間。

　?。?）增加水管和風管的保溫費用。

　?。?）冰蓄冷空調系統的制冷主機性能系數（COP）要下降。運行策略和工作模式

　　運行策略

　　所謂運行策略是指蓄冷系統以設計循環周期（如設計日或周等）的負荷及其特點為基礎，按電費結構等條件對系統以蓄冷容量、釋冷供冷或以釋冷連同制冷機組共同供冷作出最優的運行安排考慮。一般可歸納為全部蓄冷策略和部分蓄冷策略。

　　工作模式

　　蓄冷系統工作模式是指系統在充冷還是供冷，供冷時蓄冷裝置及制冷機組是各自單獨工作還是共同工作。蓄冷系統需在規定的幾種方式下運行，以滿足供冷負荷的要求常用的工作模式有如下幾種：

　?。?）機組制冰模式

　?。?）制冰同時供冷模式

　?。?）單制冷機供冷模式

　?。?）單融冰供冷模式

　?。?）制冷機與融冰同時供冷

　　制冷機與融冰同時供冷

　　在此工作模式下制冷機和蓄冰裝置同時運行滿足供冷需求。按部分蓄冷運行策略，在較熱季節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，即機組優先和融冰優先。

　　機組優先

　　回流的熱乙二醇溶液，先經制冷機預冷，而后流經蓄冰裝置而被融冰冷卻至設定溫度。

　　融冰優先

　　從空調負荷端流回的熱乙二醇溶液先經蓄冰裝置冷卻到某一中間溫度，而后經制冷機冷卻至設定溫度。

　　蓄冰流程選擇

　　蓄冰空調系統在運行過程中制冷機可有兩種運行工況，即蓄冰工況和放冷工況。在蓄冰工況時，經制冷機冷卻的低溫乙二醇溶液進入蓄冰槽的蓄冰換熱器內，將蓄冰槽內靜止的水冷卻并凍結成冰，當蓄冰過程完成時，整個蓄冰設備的水將基本完全凍結。融冰時，經板式換熱器換熱后的系統回流溫熱乙二醇溶液進入蓄冰換熱器，將乙二醇溶液溫度降低，再送回負荷端滿足空調冷負荷的需要。

　　乙二醇溶液系統的流程有兩種：并聯流程和串聯流程。

　　a、并聯流程：

　　這種流程中制冷機與蓄冰罐在系統中處于并聯位置，當最大負荷時，可以聯合供冷。同時該流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、單溶冰供冷、冷機直接供冷等。

　　b、串聯流程：

　　即制冷機與蓄冰罐在流程中處于串聯位置，以一套循環泵維持系統內的流量與壓力，供應空調所需的基本負荷。串聯流程配置適當自控，也可實現各種工況的切換。

　　并聯流程在發揮制冷機與蓄冰罐的放冷能力方面均衡性較好，夜間蓄冷時只需開啟功率較小的初級泵運行，蓄冷時更節能，運行靈活。串聯流程系統較簡單，放冷恒定，適合于較小的工程和大溫差供冷系統。

　　蓄冰空調的選型

　　除了空調供冷外，全天的其余時間全部用于蓄冷，這樣可使主機的容量減少至最小值。

　　蓄冷比例的確定是非常重要的一個環節，在方案設計中一般先初步選擇較典型的幾個值（如30％等），經設備初選型，根據當地有關的電力政策并計算初投資、運行費、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；Δtm 為對數平均溫差；

水泵選型：

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

該工程采用并聯流程，初級泵流量=Q/C×Δt

揚程P(估算)=P主機+P蓄冷罐+P管道+P閥門

揚程P=P換熱器+P蓄冷罐+P管道+P閥門

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

考慮以下幾點：

①、采用主機上游的串聯系統，主機上游回水先流經主機，使主機在較高的溫度下運行，提高了壓縮機的效率，使能耗降低。

②、蓄冰裝置標準蓄冰槽。標準蓄冰槽有以下優點：

a、在保證導熱性能的同時，徹底杜絕腐蝕隱患，重量輕；

b、采用不完全凍結式，可提供穩定的低溫載冷劑，減小循環水泵的流量及相應管道的管徑，降低初投資；

c、外結冰，無內應力，使用壽命長；

d、傳熱面積大，結冰融冰速率穩定；

e、結冰厚度薄，制冷主機運行效率高。

③、設計日聯合供冷時，采用主機優先模式，主機一直滿負荷運行，機組利用率高，主機和蓄冷盤管容量最小，投資最節省。

④、所有水泵采用原裝進口優質產品，變頻運行。整個供冷期，大部分時間都為部分負荷，水泵通過無級調速、變頻、節能效果明顯。