蓄能空调技术应用手册
蓄能空调冷热源方案及其工程应用
蓄能空调冷热源方案及其工程应用发布时间：2022-05-04T13:44:21.874Z 来源：《中国科技信息》2022年1月2期作者：叶挺[导读] 蓄能空调是我国现代空调技术中的最新技术产物叶挺温州耀佳机电有限公司浙江温州 325400摘要：蓄能空调是我国现代空调技术中的最新技术产物，而蓄能空调本身和传统的空调相比，在运行层面没有体现出明显的节能优势，但是将蓄能空调设置在适合的建筑类型或场所能，可以改善特殊电网供应时的电能情况，解决电力符合峰谷差较大的现象，从而满足节能效果，也为空调工程的发展提供可靠的支持。
关键词：蓄能空调；冷热源；方案设计；应用分析引言：在我国现代绿色节能理念中，对空调工程的设计也提出了全新的要求，空调作为电能消耗较大的一个板块，在节能理念中也占据着主要地位，为了空调的节能效果，人们积极引入蓄能空调的设计，通过合理的选择蓄能空调冷热源方案，并且保证蓄能空调有效运行，有助于提高蓄能空调的应用效果。
1蓄能空调冷热源方案的设计前提在我国现代空调工程的设计中，蓄能空调的应用也比较广泛，然而在蓄能空调冷热源方案的设计中，一般应用在以电能为驱动的空调系统中，同时在蓄能空调的设计下也要满足以下几点要求：（1）空调工程设计区域采用的为峰谷电能加个，并且电能加个差距较大的区域；（2）该区域的空调工程为间歇性运行或者短时间运行的情况；（3）空调工程运行负荷处于峰值和谷值时相差较为选出，并且该区域属于电力低谷区间电力符合小，并且为连续空调工程；（4）该区域空调工程不具备电力增容条件或者对增容具有一定的限制；（5）在特点时间段内对空调制冷具有特殊的限制要求。
2蓄能空调的蓄冷类型（1）全蓄冷类型：当电网处于供电高峰期时，蓄能空调的蓄冷设备需要承担全部符合，同时运行费用也相对较低，对于蓄能空调的投资成本较高，一般适合间断性运行或者限制性用电的空调工程；（2）部分蓄冷类型：一般在用电高峰区间内，蓄冷设备可以为空调提供一部分的负荷，在部分蓄冷类型的空调设计中，投资成本比较小，可以有效发挥出不同设备的各类能力，具有较高的应用价值。
蓄能空调技术
1.能源转化的蓄能方式：机械能、电磁能、化学能、热能2.热能蓄存的方法可分为：显热蓄存、潜热蓄存、化学反应热蓄存3.1英制马力=1匹=745.7w1米制马力=735.5w4.冷吨：零摄氏度的一吨水转化为零摄氏度的一吨冰所需的冷量1美国冷吨=3.517kw5.蓄冷空调以（冷吨·时）为单位，常规空调以（冷吨）为单位第三章1. 蓄冷系统包含：蓄冷设备、制冷设备、连接管路、控制系统蓄冷空调系统：蓄冷系统、空调系统2. 蓄冷空调系统工作原理目的：建筑物空调的负荷分布是很不均匀的，采用常规空调时，制冷机的选择必须满足峰值负荷的要求，而采用蓄冷系统则可充分利用夜间时间，转移高峰负荷，在实行峰谷电价的地区亦可节省电费开支。
蓄冷过程：夜间，乙二醇载冷剂通过冷水机组和冰筒与旁通构成蓄冷循环，此时溶液出水温度为零下三点三摄氏度，经盘管将冷量转移给冰筒内的水，使水结冰，回水温度为零摄氏度。
融冰放冷：白天，载冷剂液体经蓄冰筒及并联旁通，通过设定出水温度调节阀控制蓄冰筒流量与并联旁通流量的比例，确保出水温度为给定的值，然后经换热系统将冷量并入常规空调管网内，或以大温差送风的方式，直接送人空调使用。
3. 蓄冷空调系统分类储能方式：显热蓄冷、潜热蓄冷蓄冷介质：水蓄冷、冰蓄冷、共晶盐蓄冷、气体水合物蓄冷蓄冷装置结构形式：盘管式、板式、球式、冰晶式、冰片滑落式4. 水蓄冷水蓄冷就是利用水的显热进行冷量储存。
利用4-7℃的低温水进行蓄冷。
优点：节省投资，技术要求低，维护费用少，可以使用常规空调制冷机组，冬季可用于蓄热，适宜于既可蓄冷又可蓄热的空调热泵机组。
缺点：占地面积大，冷损耗大，防水保温麻烦为防止蓄冷槽内冷水与温水混合，可采取：分层化、迷宫曲板、复合蓄冷槽该流程可运行：制冷机单独供冷制冷机单独充冷蓄冷槽单独供冷制冷机、蓄冷槽联合供冷5. 冰蓄冷0℃时，冰的蓄冷密度达334kJ/kg，故储存同样多的冷量，冰蓄冷所需的介质体积比水蓄冷小很多。
约克冰蓄冷设计应用手册
13.0°C
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6.0°C
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图1-- 典型冰蓄冷系统图
900 TR A/C Performance Curve ( ARI Unloading )
蓄冰装置的性能 由于静态冰槽不能象冷水机组那样可以由控制中心来控制恒定的出 水温度，所以蓄冰装置的热工性能更象是换热器，只是这个换热器 的其中一侧为冰水混合物，其温度一直维持在0℃。所以蓄冰装置 的热工性能主要是由以下因素决定的。
蓄冰装置的材料及结构 蓄冰装置的换热面积 进入冰槽的乙二醇的温度 乙二醇的流速 对于给定的蓄冰槽要控制融冰及结冰速率，只能通过调节进入冰槽 的乙二醇的温度及流速来进行控制。一般来说进入冰槽的乙二醇流 量越大，温度越高，则融冰的速率越快，而对于结冰来说， 乙二醇 流量越大，温度越低，则结冰的速率越快。
1.2.1 蓄冰装置 蓄冰设备特点 一般来说，用在乙二醇蓄冰系统中的蓄冰装置也叫静态冰槽。静态 冰槽因为没有运行部件而得名，是一个封闭式的容器，里面贮存的 冰是蓄能的介质。蓄冰装置实际上是一种高效的换热器，冰的贮存 及与乙二醇的换热都是在同一个容器内进行的，蓄冰装置在蓄冰及 融冰的时候也是充当乙二醇与冰之间的换热器。 各个厂家生产的静态冰槽的材料、结构、尺寸都不一样，典型的蓄 冰装置是由钢、聚乙烯或丙乙烯等材料制作，结构上看有盘管式和 封装式两大类。不同的蓄冰装置的热工性能表现也不一样，各有各 的融冰曲线与制冰曲线。
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建筑环境能源工程第6章 蓄能技术的应用
6.1.1 热能蓄能 6.1.1.2 潜热蓄能
(2)蓄冷空调 空调系统是空调蓄冷技术研究的热点和方向。在夜间电网低谷时，也是
一般空调系统负荷低谷时，这时开启制冷主机制冷并将冷量用蓄冷设备 储存起来。在白天电网高峰用电时，也是一般空调系统负荷高峰时，释 放出储存的冷量来满足空调系统的需要。 目前蓄冷空调主要有冰蓄冷和水蓄冷，以及共晶盐蓄冷和气体水合物蓄 冷等陆续应用在实际工程中。空调相变蓄冷的优势主要是相变蓄冷材料 的储能密度是同体积显热储能物质的5 ～ 14 倍，可根据空调系统特性 选取适宜的相变温度，直接采用常规单工况制冷机蓄冷，获得较高的蒸 发温度，提高系统效率。
6.1 蓄能技术的类型 6.2 蓄能空调发展状况和适用范围 6.3 冰蓄冷空调技术类型 6.4 冰蓄冷空调系统运行模式与设备 6.5 水蓄冷空调系统的形式与适用范围 6.6 蓄热供热系统的形式与设备
在工业生产和日常生活中，由于能量的产生和需求有时间上和数量上的 不一致，为了有效利用能量，经常会设置一些蓄能装置。蓄能，又称为 储能，是将不稳定的能量转化为在自然条件下比较稳定存在形态的过程， 包括自然界和人为的转化方法。其中采取储存和释放能量的人为过程或 技术手段，就称为蓄能技术。
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6.1.1 热能蓄能 6.1.1.2 潜热蓄能
潜热蓄能是利用蓄热材料发生相变来实现的，因为通常是利用固体—液 体相变蓄能，因此熔化潜热大、熔点在适应范围内、冷却时结晶率大、 化学稳定性好、热导率大等特点是好的蓄热材料的主要指标
同时因为水的汽化潜热较大、温度适应范围较大、化学性质稳定、无毒、 价廉等优点，使它成为应用最广泛的液体—气体相变蓄热材料
但由于水在汽化时有很大的体积变化，需要较大的蓄热容器。
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空调水蓄冷技术及工程应用
空调水蓄冷技术及工程应用一、空调蓄能技术及其经济效益概述空调蓄能技术是一种最有效地获取分时电价差效益、节省电制冷或电制热运行电费的技术。
在国外已经是一项成熟的技术，目前国内正在大面积推广应用。
二、水蓄冷中心空调系统蓄冷中心空调系统是将冷量以显热或潜热的形式储存在某种介质中，并在需要时能够从储存冷量的介质中开释出冷量的空调系统。
水蓄冷是空调蓄冷的重要方式之一，利用水的显热储存冷量。
水蓄冷中心空调系统是用水为介质，将夜间电网多余的谷段电力(低电价时)与水的显热相结合来蓄冷，以低温冷冻水形式储存冷量，并在用电高峰时段(高电价时)使用储存的低温冷冻水来作为冷源的空调系统。
三、实施水蓄冷时的基本条件1、有可执行峰谷电价的供电政策或有对蓄能优惠的电价政策。
2、以冷冻水为冷源的电制冷空调系统，低电价时段有空余的制冷机组作蓄冷用。
3、建筑物中具有可利用的消防水池或可建蓄水池的空间(绿地、露天停车地下，空闲地或可作水池的地下室等)。
四、温度分层型水蓄冷原理冷量储存的类型有温度分层型、多水池型、隔膜型或迷宫与多水池折流型等。
实践证实，相对其它类型，温度分层型(垂直流向型)最简单有效。
温度分层型水蓄冷是利用水在不同温度时密度不同这一物理特性，依靠密度差使温水和冷水之间保持分隔，避免冷水和温水混合造成冷量损失。
水在4℃左右时的密度最大，随着水温的升高密度逐渐减小，利用水的这一物理特性，使温度低的水储存于池的下部，温度高的水位于储存于池的上部。
设计良好的温度分层型水蓄冷池在上部温水区与下部冷水区之间形成一个热质交换层。
一个稳定而厚度小的热质交换层是进步蓄冷效率的关键。
为了在蓄水池内垂直方向的横断面上，使水流以重力流或活塞流平稳地在整个断面上均匀地活动并平稳地导进池内(或由池内引出)，在上部温水区与下部冷水区之间形成并保持一个有效的、厚度尽可能小的热质交换层，关键是在蓄水池内的上下部设置相同散水器，以确保水流在进进蓄水池时满足佛雷得(Frande)系数，使得水流均匀分配且扰动最小地进进蓄冷池。
浅析蓄能空调系统及其推广应用
、
该 系统 的原 理 图 见 图 １ 。
内融冰系统系在取冷 时依靠蓄冷盘管 内的载冷 剂从冰槽 内取冷 ， 再通过换热器与空调系统水进行热交换 ， 将蓄冷量释放给空调水 。 这种系统具有安全 、 可靠 、 高效 、 技术成熟等诸多优点 ， 目前工程 是 中普遍采用 的蓄冷系统。但这种系统 由于需有二次换热过程 ， 使得取冷 的温度上升 ， 因此无法实现低温送 风和降低工程造价的 目的。 ２夕融 冰 系 统 原 理 ＿ 该 系统 的原 理 图 见 图 ２ 。 外 融 冰 方 式 与 内融 冰 方 式 相 比 ， 由于 外 融 冰 系 统 中 的空 调 水 可 以 与冰直接接触进行取 冷 ， 取冷温度更低 ， 其取冷效率更 高， 同时取冷过 程更加平稳 ， 使大温差低温送风成为可能 。 但常规外融冰空调 系统所采 用 的蓄 冰 槽 一 般 为 上 部 与 大 气 相 通 的开 放 式 蓄 冰 槽 ，在 工 程 应 用 中要 谨 防系 统 水 倒 灌 。
调。
二、 空调 系统 的 蓄 冷 介质 １７ ＿ Ｋ 水 可作为显热式 蓄冷 的蓄冷介质 ， 其蓄冷温度 为 ４～６ 。该系统 的 主要 特 点 是 易 于 利 用现 有 空 调用 常规 冷 水机 组 ，在 用 电 低 峰 时 经 过 蒸发器把冷量储存 在冷水里 ，在用 电高 峰期 时把储存 的冷量供 给空调 系统 。这 样 的 系 统 空 调 系统 供 冷 回水 温 度 和 蓄 冷槽 供 水 之 间 的 温 差 对 蓄能非常重要 ， 并且该温差直接决定着蓄水槽 的体积 。
２冰 ．
冰可 作 为 潜热 式 蓄冷 的蓄 冷 介 质 。 由 于 水 的凝 固点 为 ０ ， 水 相 ℃ 冰 变产 生 的蓄 冷 量 比 温度 蓄 冷 量 要 大很 多 ， 因而 以 冰作 为 蓄冷 介 质具 有 很高 的应用价值。该系统在用电低峰期时把冷量储存在冰 内， 在高峰期 时用 来 补 充 高 峰期 的 用冷 量 。 据 从 蓄 冰槽 取 冷 方 式 的不 同 ， 分 为 内 根 可 融 冰 和 外 融 冰 丽种 方 式 。 内融 冰 方 式 是 空 调 系 统 水 和 冰 的冷 量 通 过 板 式 换 热 器 间 接 换热 的取 冷 方 式 ；外 融 冰 方 式 是 空 调 水 与 冰直 接 接 触 取
技术说明书范例 (1)
蓄电池柜空调器工艺方法技术说明书一、现有技术情况（技术领域、背景技术）蓄电池柜空调器是专门用于通信基站内的蓄电池组的空调器。
通信基站温度目前一般设定在25℃左右，这么低的温度并不是因为通信设备的需要，而是因为蓄电池的需要，通信设备可以接受的环境温度可以高达34℃左右。
蓄电池是基站中发热量非常小的设备，为了蓄电池的需要将基站整体温度降低，造成了大量的能源消耗。
本文所涉及的蓄电池柜空调器装在蓄电池柜上，将蓄电池柜内的环境温度控制在25℃左右，通信基站整体温度则可以提高至34℃左右，通信基站空调能耗可因此降低40%以上。
另外，由于基站设定温度提高，基站内外温差加大，室外自然冷源的利用时间和利用效率更加提高。
如果蓄电池柜空调与利用室外自然冷源的设备（譬如热管热交换器）结合使用，通信基站空调节能率可以达到60%~90%。
三：技术内容（主要功能、特点及原理）3.1产品功能蓄电池柜空调器是专门为蓄电池设计的新型空调，为蓄电池提供最适宜的温度，从而使得机房内的其他设备可以提高工作温度，极大地降低机房制冷设备的总能耗。
该空调为一体化结构，外配排氢风扇，并可联动控制机房空调。
3.2采用标准产品设计、生产、储存、运输、使用遵循以下中华人民共和国国家标准。
No. 标准编号标准名称1GB/T17626.7-1998电磁兼容实验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则2GB4706.1家用和类似用途电器的安全通用要求3GB4798.1电工电子产品应用环境条件第1部分：贮存4GB4798.2电工电子产品应用环境条件第2部分: 运输5GB4798.3电工电子产品应用环境条件第3部分：有气候防护场所固定使用3.3工作原理工作原理如下图所示。
系统主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、毛细管、内风机、外风机、排氢风机、控制系统及其他附件组成，制冷剂采用R134a。
制冷剂在蒸发器蒸发中带走热量，压缩机压缩制冷剂蒸汽，升压升温后的制冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝放热，冷凝后的制冷剂液体经过毛细管节流，降温降压进入蒸发器。
第 八 章 蓄 能 空 调
第八章蓄能空调一．蓄能空调基本概念⏹空调蓄能技术是九十年代以来在国内兴起的一门实用综合技术，由于可以对电网的电力起到移峰填谷的作用，有利于整个社会的优化资源配置；同时，由于峰谷电价的差额，使用户的运行电费大幅下降，因此是一项利国利民的双赢举措。
定义⏹蓄能空调，就是利用蓄能设备在空调系统不需要能量或用能量小的时间内将能量蓄存起来，在空调系统需求量大的时间将这部分能量释放出来。
根据使用对象和蓄存温度的高低，可以分为蓄冷和蓄热。
结合电力系统的分时电价政策，以冰蓄冷系统为例，在夜间用电低谷期，采用电制冷机制冷，将制得冷量以冰（或其它相变材料）的形式蓄存起来，在白天空调负荷（电价）高峰期将冰融化释放冷量，用以部分或全部满足供冷需求。
潜热蓄能是利用物质发生相变将所吸收或释放的热能蓄存起来，而显热蓄能则是将物质发生温度变化时所吸收或释放的热能蓄存起来。
例如，每1千克水发生1℃的温度变化会向外界吸收或释放1千卡的热量，为显热蓄能；而每1千克0℃冰发生相变融化成0℃水需要吸收80千卡的热量，为潜热蓄能。
很明显，同一物质的潜热蓄能量(相变温度)大大高于显热蓄能量(1℃温差)，因此采用潜热蓄能方式将大大减少介质的用量和设备的体积。
二．蓄能空调的由来与发展⏹早在几千年前，我国《诗经》中就有“凿冰冲冲，纳于凌阴”的记载，当时还没有机械制冷，我们的祖先利用大自然的造化将冬天的冰蓄存起来到夏天使用，这应该是最古老的蓄冰工程了。
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的教堂，由于平时人员少、负荷需求少，而礼拜日人员多、负荷需求大，由于制造工艺所限，当时制冷机的制冷容量均较小，因此平日制冷并蓄冰，到礼拜日冷机和融冰同时使用以提供冷量。
充分体现了蓄能系统的优点，可减少设备容量并提高设备的使用率。
当时主要应用于类似的剧院和乳品厂等负荷集中、间歇供冷的场所内。
随着机械制造业的进步，蓄冷技术的发展很快停滞下来。
⏹到了二十世纪七十年代中期，随着世界范围内的能源危机出现，蓄冷技术的发展得到了新的、更强大的推动力。
动态___冰蓄冷设计应用手册
动态冰蓄冷设计应用手册目录第一章：冰蓄冷系统基本知识1.1 蓄冷概念1.2 蓄冷原理1.3 蓄冷介质1.4 蓄冷运行策略1.5 蓄冷空调系统构成1.6 蓄冷空调的适用条件1.7 冰蓄冷空调系统种类1.8 评价冰蓄冷的要点第二章：动态冰蓄冷先进技术介绍2.1 动态冰蓄冷原理2.2 动态冰蓄冷的优势2.3 动态冰蓄冷系统构成2.4 动态冰蓄冷运行模式2.5 动态冰蓄冷控制方案2.6 动态冰蓄冷低温取水第三章：动态冰蓄冷系统工程设计3.1 确定建筑物设计日的空调逐时冷负3.2 确定蓄冰系统的形式和运行策略3.3 确定制冷主机的容量3.4 确定动态冰浆生成机组3.5 蓄冰槽的容量设计及计算3.6 蓄冰槽的形式和保温3.7 水泵的选型计算3.8 动态冰蓄冷应用案例3.9 经济性分析第四章：动态制冰机组规格与参数第五章：动态冰蓄冷系统操作维护5.1 操作指南5.2 用户参数5.3 故障查询5.4 系统常见故障处理5.5 系统维护第一章冰蓄冷系统基本知识1.1 蓄冷概念冰蓄冷空调是利用夜间低谷时段电力制冰并蓄存起来，在白天用电高峰时段不开或少开制冷主机，利用夜间蓄存的冰来满足空调冷负荷需求的一种节能手段。
冰蓄冷空调的广泛应用具有利国利民的重要意义。
从空调用户的角度来说，由于可以充分利用夜间低谷廉价电力，从而大大降低了空调系统的运行费用。
从电网公司的角度来说，可以把白天高峰时段电力需求大量转移到夜间低谷时段，实现电网移峰填谷、平衡峰谷矛盾，从宏观上大大降低峰谷差带来的能源损失。
蓄冷空调优点：1)转移制冷机组用电时间，起到了转移电力高峰期用电负荷的作用2)空调蓄冷系统的制冷设备容量和辅助设备小于常规空调系统，减少设备的投资、运行和维护费用3)空调蓄冷系统的运行费用由于电力部门实施峰、谷分时电价政策，比常规空调系统要低，分时电价差值越大，得益越大4)蓄冰系统的制冷主机在蓄冰过程中是在满负荷、高效率的运转，而主机在部分负荷运行下的效率比较低。
水蓄冷空调设计手册(第一版)
1.水蓄冷空调系统的形式根据空调系统冷负荷的情况和用户所在地区的分时电价，将水蓄冷分成三种形式。
1.1 完全蓄冷将全天的空调冷负荷完全转移到电力低谷时段。
完全蓄冷的日运行示意图见图1，从图中可以看出，全天空调时段所需要的冷量均由蓄冷系统供给。
这种蓄冷运行模式运行费用最省。
这种水蓄冷方式适宜于仅有白天冷负荷的空调系统。
图1 完全蓄冷运行图时间1.2 完全削峰蓄冷将高峰时段的空调冷负荷完全转移到电力低谷时段。
完全削峰蓄冷的日运行图见图2，从图中可以看出，全天高峰时段空调所需要的冷量均由蓄冷系统供给(图中8.00～11.00，18.00～21.00为高峰用电时间)。
这种水蓄冷方式适宜于仅有白天冷负荷的空调系统。
万kcal/h时间图2 完全削峰蓄冷运行图1.3 部分负荷蓄冷将全天空调的冷负荷部分转移到电力低谷时段。
部分负荷蓄冷的日运行示意图见图3，从图中可以看出，夜间用电低谷时段储存冷量，补充高峰时段空调所需要的冷量。
这种水蓄冷形式可根据空调制冷系统制冷能力与可能建设蓄冷水池的大小，在运行过程中可执行完全削峰加填平、完全削峰与局部削峰等运行模式。
完全削峰蓄冷是部分削峰的一个特例，它比较特殊，因为这种蓄冷形式的单位能量的运行费用最便宜。
万kcal/h时间图3 部分蓄冷运行图通常蓄冷系统是采用完全蓄冷还是部分蓄冷可根据建筑物设计日空调负荷分布曲线图来确定。
原则上说，对于设计日尖峰负荷远大于平均负荷，则系统宜采用全部蓄冷；反之，对于设计日尖峰负荷与平均负荷相差不大，制冷能力又较大，且全天运行时，宜采用部分蓄冷（削峰蓄冷）。
全部蓄冷式系统的投资较高，占地面积较大，一般不太采用；但由于完全蓄冷的经济效益与社会效益最好，完全蓄冷的形式在条件允许的场合，还是应该提倡采用的。
而部分蓄冷式系统的初期投资与常规空调系统相差不大（制冷设备减少，增加蓄冷设备，二者相差不多），运行费用大幅度下降，这种水蓄冷形式同样是应该推广采用的。
蓄冰热泵节能机组说明书
蓄冰热泵节能机组技术领域本实用新型涉及一种蓄冰热泵节能机组。
背景技术空调蓄能技术是九十年代以来在国内兴起的一门实用综合技术，其可以对电网的电力起到移峰填谷的作用，有利于整个社会资源的优化配置，同时，由于峰谷电价的差额，空调蓄能技术使用户的运行电费大幅下降，因此是一项利国利民的技术。
蓄能空调，就是利用蓄能设备在空调系统不需要能量或用能量小的时间内将能量蓄存起来，在空调系统需求量大的时间将这部分能量释放出来。
根据使用对象和蓄存温度的高低，可以分为蓄冷和蓄热。
冰蓄冷空调是目前普遍使用的一种蓄冷式空调，结合电力系统的分时电价政策，在夜间用电低谷期，采用电制冷机制冷，将制得冷量以冰的形式蓄存起来，在白天空调负荷电价高峰期将冰融化释放冷量，用以部分或全部满足供冷需求。
因此，蓄冷式空调，尤其是冰蓄冷空调，具有良好的节能特性和经济效益。
但是，现有的冰蓄冷空调存在以下不足：由于冷冻水温度低于常规空调，制冷工质（冷媒）蒸发温度降低，与常规空调相比，压缩机处于更低的温度下运转，使其运行效率降低；同时，由于冰蓄冷系统的运行温度降低，也使压缩机的额定容量升高，即获取单位冷量的用电量相应提高。
目前，许多宾馆、酒店、餐厅、桑拿、泳池等建筑场所需要的生产、生活及卫生用热水，一般采用的是燃煤、燃油锅炉或电热锅炉等传统的加热设备制取，因此消耗了大量能源；而中央空调的冷水机组在制冷时也产生大量的余热，这种余热经由高温、高压的制冷工质携带，并通过冷却塔排放到室外空气中，因此不仅浪费了大量的能源还对室外空气造成严重的热污染。
由此可见，在某些既需要制冷又需要大量热水的场合，制冷过程有大量热能白白浪费，而产生热水的过程却需要消耗另外的燃料来产生热能，造成了能源和资源的双重浪费，既不经济又污染环境，人们已深刻认识到节能降耗的必要性和紧迫性。
所以现有的产品存在以下不足：压缩机运行效率低，浪费能源和资源，不能回收并充分利用冷水机组的余热，综合运行费用高。
蓄能技术
水蓄冷空调系统特点
• 水蓄冷空调通过“移峰填谷”技术，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先进水平，预示着中央 空调的发展方向，有如下优点：
• • • • • a. b. c. d. e. 节约电厂、电网的基础建设投入 大大减少空调年运行费 使用灵活 启动时间短 增大楼层空间，提高空调品质
• 蓄冷系统分类及其工作原理 • 蓄冷技术应用实例 • 蓄冷蓄热空调在湖北地区的应用及前景展 望
四、蓄能空调（蓄能技术在空调节能中的应用）
1.技术原理 • 水蓄冷中央空调系统是用水为介质，将夜间电网 多余的谷段电力（低电价时）与水的显热相结合 来蓄冷，以低温冷冻水形式储存冷量，并在用电 高峰时段（高电价时）使用储存的低温冷冻水来 作为冷源的空调系统 2.关键技术 • 蓄冷水箱的结构形式应能防止所蓄冷水和回流热 水的混合，提高蓄冷水箱的蓄冷效率，增加蓄冷 水可用能量，因此如何降低冷温水界面间斜温层 的厚度是技术的关键。
水蓄冷系统
（一）水蓄冷技术
(1)优点：投资省，技术要求低，维护费用少，可用 常规制冷机组，且冬季可以用于蓄热。 (2)缺点：水的蓄冷密度低，只能利用8℃温差，故 系统占地面积大、冷损耗大、防水保温麻烦等。
(3)空调水蓄冷系统的设计，应异于常规空调系统的 设计，尽可能提高空调回水温度，减少蓄冷水槽 的体积。
（四）气体水合物蓄冷特点
• 采用气体水合物蓄冷，蓄冷温度与空调工 况相吻合，蓄冷密度高，而且储/释冷过程 的热传递效率高，特别是直接接触式储/释 冷系统。气体水合物低压蓄冷系统的造价 相对较低，被认为是一种比较理想的蓄冷 方式。但该方法还有一系列问题有待解决, 如制冷剂蒸气夹带水分的清除，防止水合 物膨胀堵塞等，工程实用还有困难。
中央空调蓄能节能技术
中央空调蓄能节能技术一、背景随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对工作和生活环境提出了更高的要求。
许多商场、宾馆、写字楼、民用住宅都设有空调系统，导致我国电力需求增长非常迅速，尤其是一天内用电高峰与低谷差距在不断拉大，电网运行的不均匀情况日趋严重，极大地影响了发电的成本和电网的安全运行。
蓄冷（热）中央空调技术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重大技术革命，有着良好的社会效应和经济效益。
蓄冷（热）系统是利用低价时段工作，将冷（热）量储存在蓄冷（热）装置中，在高峰电价时段，将储存的冷（热）释放出来供空调末端，达到节省电费、节能环保的目的。
由于蓄冷（热）技术可平衡电力负荷，提高负荷因素，从而大大减少CO2 和烟尘排放量，从而可减轻全球温室效应，对环境保护具有重大的意义。
蓄冷（热）空调代表了全球中央空调发展的趋势和方向，这些特点使得蓄冷（热）空调系统将成为21 世纪空调系统用户的最佳选择。
二、蓄冷（热）技术的发展及应用状况1.蓄冷（热）技术的发展阶段蓄冷技术最初开始于20 世纪30 年代，其发展大致经历了3 个阶段（1）从20 世纪30 年代至60 年代，是以削减空调制冷设备装机容量为主要目标，以小冷机带动大冷负荷的蓄冷阶段，特别是1950—1960 年间，发展很快，优点是投资省、技术要求低、维修费用少，可用于一些周期性使用，供冷时间又短的建筑物，如教堂、体育馆、礼堂等。
（2）1973 年全球性的经济危机，再次引起人们对蓄冷（热）技术的关注和研究。
人们开始实验性地将蓄冷（热）技术引入建筑物空调系统，以转移尖峰用电时段空调负荷为主要目的，此阶段主要在办公楼、大型商场内推广蓄冷(热)技术。
（3）1983 年在美国能源部主持召开的第3 次“蓄冷技术在制冷工程中的应用”专题研讨会上，首次提出了与蓄冷相结合的低温送风系统。
蓄冷技术的发展从此进入了第3 个阶段。
除了转移尖峰用电时段的空调负荷外，又增加了利用蓄冷的“高品位冷量”，以提高空调制冷系统整体能效和降低空调制冷系统整体投资及建筑造价。
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清华同方蓄能空调技术应用手册清华同方股份有限公司人工环境工程公司目录前言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
一、蓄能定义 (4)1.1蓄能定义 (4)1.2、蓄能空调的效益 (4)1.2.1宏观收益 (4)1.2.2、微观（用户）效益 (4)二、蓄能的类别 (5)2.1、部分负荷蓄能 (5)2.2、全负荷蓄能 (5)2.3、部分时段蓄能 (6)三、蓄能设备 (7)3.1、前言 (7)3.2、蓄冰设备 (7)3.3、内融冰与外融冰 (7)3.4、RH系列蓄冰设备 (7)3.4.1、性能特点 (8)3.4.2、标准蓄冰槽性能参数 (8)3.4.3、标准盘管外形尺寸 (9)3.4.4、制冰曲线 (11)3.4.5、盘管取冷曲线 (11)3.4.6、阻力曲线 (12)3.4.7、载冷剂 (13)四、系统形式 (14)4.1、内融冰系统 (14)4.2、主机上游串联系统优点4.3、外融冰系统 (16)4.4、大温差低温供水 (17)4.5、蓄冰蓄热结合系统 (17)五、系统设计 (19)5.1、典型设计日负荷 (19)5.2、主要设备容量的确定 (19)5.2.1、制冷主机的选择 (20)5.2.2、蓄冰装置的选择 (21)5.2.3、蓄热装置容量的确定 (21)A、电热锅炉选择 (21)B、蓄热槽的大小确定 (22)C、蓄能槽 (22)5.3、管道系统 (22)六、蓄能设计软件 (24)6.1、蓄能软件开发目的 (24)6.2、蓄能软件功能 (24)七、蓄冰优化控制 (26)7.1、控制策略类型 (26)7.2清华同方优化控制 (26)7.2.1、优化控制软件思路 (26)7.2.2、优化控制软件内容 (27)7.2.3、优化控制操作界面 (28)7.2.4、蓄能优化控制软件功能 (28)八、系统安装 (29)8.1、冰槽安装 (29)8.2、配管 (29)8.3、管路的试压和清洗 (30)8.4、系统保温与灌液试运行 (30)九、清华同方蓄冰空调工程 (32)9.1、典型工程汇总 (33)9.2、蓄能工程介绍 (32)一、蓄能定义1.1蓄能定义潜热蓄能：将物质发生相变时所吸收或释放的热能储存起来，从而达到降低外界温度的结果。
冰蓄冷：利用潜热蓄能的原理将冷量以冰的形式储存起来。
每1千克冰变成水需要吸收80千卡的热量。
显热蓄能：将物质发生温度变化时所吸收或释放的热能储存起来，如较高温度的水降低温度需要向外界释放热能，从而达到升高外界温度的结果。
水蓄冷/热：就是利用显热蓄能将冷量/热量储存起来。
每1千克水发生1℃的温度变化会向外界吸收/释放1千卡的热能。
1.2、蓄能空调的效益1.2.1宏观效益●转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差●减少新建电厂投资●减少环境污染，有利于生态平衡●充分利用有限的不可再生资源1.2.2、微观（用户）效益●减少主机装机容量和功率可达30%--50%●相应减少冷却塔的装机容量和功率●设备满负荷运行比例增大，可充分提高设备利用率●减少一次电力投资费用，包括电贴费、变压器、配电柜等●利用分时电价，可节省大量的运行费用●可作为应急冷源，停电时可利用自备电力启动水泵融冰供冷二、蓄能的类别根据空调系统冷负荷分布情况或者当地的电价结构情况将蓄能类别分成下列三种形式。
2.1、部分负荷蓄能部分负荷蓄能就是全天所需要的冷/热量部分由蓄冷/热装置供给，如图所示，夜间用电低谷期利用制冷机蓄存一定冷量，补充电力高峰时间所需要的冷量。
冰槽供冷量等于夜间冰槽储存的冷量。
2.2、全负荷蓄能将电力高峰期的冷负荷全部转移到电力低谷期，如图所示：全天空调时段所需要的冷量均由电力低谷时段所蓄存的冷量供给。
2.3、部分时段蓄能某些地区对高峰用电量有所限制，这样电力高峰时段的冷量/热量就需要由蓄能设备来提供，在这种情况下，制冷机夜间蓄存的冷量全部用于限电时段供冷。
蓄能设备的设置主要用来解决限电时段内的空调需求。
三、蓄能设备3.1、前言蓄能设备广义地分为显热式蓄能和潜热式蓄能。
最常用的蓄能介质是水、冰和其他相变材料，不同蓄冷介质具有不同的单位体积蓄能能力和不同的蓄冷温度。
3.2、蓄冰设备冰盘管式蓄冰装置属于潜热式蓄冰装置，是由沉浸在水槽中的盘管构成换热表面的一种蓄冰装置。
在蓄冷过程中，载冷剂（一般为重量百分比25%的乙烯乙二醇水溶液）和制冷剂在盘管内循环，吸收水槽内水的热量，在盘管外表面形成冰层，使冷量以冰的形式储存起来。
3.3、内融冰与外融冰内融冰：在融冰供冷过程中，来自空调负荷的回水进入蓄冰盘管，由于回水温度较高，使得最接近盘管的冰层开始融化，随着融冰过程的进行，冰层由内向外逐步融化，所以这种融冰过程被称为内融冰。
由于冰层的自然浮升力作用，使得冰层在整个融化过程中与盘管表面的接触面积可以保持基本不变，因而保证了在整个取冷过程中，取冷水温相当稳定。
外融冰：温度较高的空调回水直接送入盘管表面结有冰层的蓄冰水槽，使盘管表面上的冰层自外向内逐渐融化，这种融冰过程称为外融冰。
由于空调回水与冰直接接触，换热效果好，取冷快，来自蓄冰槽的供水温度可低达1℃左右。
为了使外融冰系统能达到快速融冰放冷，蓄冰槽内水的空间应占一半，即蓄冰槽的蓄冰率（IPF）不大于50%，故蓄冰槽容积较大。
3.4、RH系列蓄冰设备清华同方股份有限公司生产的RH系列蓄冰设备，该设备内的主体装置是蛇形金属冰盘管。
RH系列蓄冰设备各项性能参数如下：3.4.1、性能特点清华大学多年传热学研究的结晶—独特的蛇型盘管排列组合结构 以不完全冻结方式控制蓄冰量，在制冰完成后，盘管间仍存有水 钢管具有较高的传热效率单根盘管长100米，换热流程长，热交换极为充分结冰速度快、融冰量稳定冰结在盘管外，盘管不承受内应力内融冰稳定的低温(4o C)出口温度外融冰实现大温差送水和低温送风乙二醇用量少便于组成各种尺寸的非标产品通过ISO9001质量体系认证高科技焊接技术钢盘管外表面采用热锓锌工艺防腐严格的质量管理及质检工艺制度3.4.2、标准蓄冰槽性能参数RH-ICT内融冰系列标准蓄冰槽性能参数RH-ICTW外融冰系列标准蓄冰槽性能参数3.4.3、标准盘管外形尺寸RH-ICU标准内融冰蓄冰盘管外形尺寸RH-ICUW 标准外融冰蓄冰盘管外形尺寸标准蓄冰槽外形图3.4.4、制冰曲线下图为盘管的入口温度随蓄冷时间变化的过程，如图所示根据允许蓄冷时间的长短来确定运行温度和选择乙二醇溶液浓度。
3.4.5、盘管取冷曲线如图所示，这种蓄冰盘管的结构使得融冰时出口温度稳定。
由于盘管式蓄冰设备取冷后期存在碎冰期，所以后期取冷温度进一步下降。
3.4.6、阻力曲线不同容量蓄冰槽组合时，基本保持了各盘管支路阻力相等的原则，所以不同型号蓄冰槽并联组合，只要其流量保持一致，其流动阻力相差不大。
如下图。
注:图中组的含义表示200RTH。
3.4.7、载冷剂冰盘管式蓄冰设备所用的载冷剂为乙二醇水溶液。
乙二醇（C2H(OH)2）是无色、无味的液体，其挥发性低、腐蚀性低，易溶解于水及多种有机化合物。
乙二醇水溶液的凝固点、潜热、密度、比热、导热系数、粘度随溶液浓度不同而变化。
蓄冰系统乙二醇水溶液的凝固点应低于最低运行温度3-4℃。
此外，乙二醇腐蚀性很低，但乙二醇的水溶液呈弱酸性，因此，在使用过程中乙二醇溶液中需加入添加剂。
添加剂包括防腐剂和稳定剂。
防腐剂可以在金属表面形成阻蚀层；稳定剂可以使乙二醇溶液维持弱碱性（PH>7）。
溶液中添加剂的添加量为800—1200ppm。
乙二醇水溶液的密度与粘度稍大于水，而比热稍小于水，所以在计算载冷剂流量和管道阻力时应予以注意。
不同浓度的乙二醇溶液参数详见下表。
乙二醇水溶液凝固点四、系统形式4.1、内融冰系统蛇形冰盘管式内融冰蓄冰设备可以用于各种并、串联系统。
由于其取冷水温低而稳定，往往将其用于主机上游的串联蓄冰系统。
主机置于循环回路的上游，可提高主机的工作效率，仍可保证恒定的低温乙二醇出口温度，系统中水泵配置方便，水温控制效果好。
主机上游的串联系统存在四种运行工况：制冷机蓄冰、蓄冰槽融冰供冷、制冷机供冷、制冷机联合蓄冰槽共同供冷。
制冷机蓄冰（在空调系统不运行的时间段，如商场、办公楼夜间）制冷机自动转换为蓄冰工况，关闭V2、V4阀门，开启V1、V3阀门，使得乙二醇溶液在制冷机和蓄冰槽之间循环。
随着制冰时间的延长，乙二醇温度逐步降低，在管外完成要求冰量的冻结。
制冷机供冷为维持较高的制冷效率，当制冷机需直接加入制冷时，按空调工况运行。
乙二醇溶液在制冷机和板换之间循环，系统关闭V1、V3、V4，开启V2阀门。
通过板换降温后的冷冻水向用户供冷。
蓄冰槽供冷当需要蓄冰槽通过融冰提供冷量，制冷机停止运行，但是仍作为系统的通路。
通过乙二醇泵将乙二醇溶液送入蓄冰槽，经过降温后的乙二醇溶液进入板换换热。
关闭阀3，为了控制进入板换的乙二醇温度，将V2、V1阀门设为调节状态。
制冷机联合蓄冰槽供冷为了满足空调高峰期时的用冷量，乙二醇溶液经过两次降温，即乙二醇溶液先经过制冷机进行一次降温，然后经过蓄冰槽进行二次降温。
所以乙二醇溶液在板换前后的温差达到7℃。
为了控制进入板换的乙二醇溶液温度，调节V2、V1阀门来达到目的。
4.2、主机上游串联系统优点稳定的低温乙二醇出口温度可最大限度降低系统其他设备的容量。
主机置于蓄冰设备上游，主机在较高的蒸发温度下工作，提高主机工作效率，降低蓄冰设备的一次投资。
系统简单，结构紧凑。
板式换热器换热面积及水泵的功率最小。
自控系统相对简单，易于控制。
4.3、外融冰系统外融冰系统的主要特点是释冷温度能稳定地维持在1-3℃，因此可方便地用于工业的冷水供应系统，也可以为室内选用低温空调系统提供很好的冷源。
外融冰系统可以提供很大的取冷速率，即还可以满足用户的短时间大用冷4.4、大温差低温供水由于外融冰系统可以提供1—3℃的低温水，因而可以将送风温度降低到6-10℃，实现低温送风。
✧降低风机与风管的一次投资，从而使整个空调系统的投资小于常规系统。
✧降低楼层高度，使建筑结构、维护结构及其他建筑体系造价有显著降低。
✧降低房间相对湿度，改善热舒适性，在较低相对湿度条件下，人感到较凉快舒适。
✧降低风机的电耗达30—40%，从而进一步降低系统运行费用。
✧降低空调病的发生率，因而有“绿色空调”之称。
4.5、蓄冰蓄热结合系统为了更好的解决空调系统冷热源运行费用问题，将夏季蓄冰和冬季蓄热相结合，形成经济合理的蓄能系统。
在该系统中分别设有制冷机和电热锅炉，蓄冰槽和蓄热水池合成一体或者相互独立。