冰蓄冷
冰蓄冷技术
压缩机辅助系统 系统全部冷媒均进入蓄冰器 ,这种系统不仅夜间制冰 ,在空调高峰期间 也是一边融冰 ,一边继续制冰 ,这种系统初投资最省 ,但因昼夜制冰 ,始 终维持较低的蒸发温度 ,故耗电量较大 ,与以上两种方法相比 ,因其系 统简单 ,初投资省而得到最普遍的青睐与应用。
案将获得更大经济效益。 6.乙方案由于夜间制冰有可能提供 18：00～24：00部分房
间需要之冷量。
9.3冰蓄冷在唐山百货大楼空调系统改造中的应用
设计资料
唐山百货大楼建筑面积 40 000m2 ，分为超级商场和条式楼两部 分。 超级商场面积 8000m2，地下 1层 ，地上 4层 ，集中空调系统于 1 992年建成 ； 条式楼面积 32000m2，地下 1层 ，地上 5层 ，集中空调系统于 1 996年建成。 大楼空调用电占大楼总用电近 70 %，原有变压器严重超负荷运 行，不得不限电运行或限制其他项目发展。
方案乙：
1： 2台双工况离心式冷水机组。 2： 50只高灵蓄冰桶 3： 2台日间空调工况时运行的冷冻水泵 4： 2台 1～ 2 0层冷冻水供水泵 5： 2台夜间制冰、日间融冰供冷水泵 6： 2台 2 1～ 3 3层冷冻水供水泵 7：日间空调运行板式换热器 8：中间板式换热器 9：高区中间板式换热器 1 0：末端设备。
直接蒸发冰蓄冷系统
氟里昂直接蒸发式蓄冷是由冷媒管道直接制造冰 ,盘管外表形成 50～75ｍｍ厚的冰层 ,日间供冷时 ,冰的熔解是由外至内 ,在夜间制 冷时这种溶解法内部的冰水很快结冰 , 或因上次未全部溶解而使冰 附在管外壁 ,这种蓄冰通过管道外表上的冰使冻水结成冰。这一制冷 方式需要控制冰的厚度不超过 50ｍｍ左右 ,否则因冰层热阻大 ,冷媒 的传热受到影响 ,导致机组自动停止或爆裂。另外对直接蒸发系统 , 当蒸发器结冰时 ,压缩机吸气温度较低 ,单位制冷量的耗电量增加。
冰蓄冷空调系统
1.冰蓄冷空调系统的定义：冰蓄冷空调系统，就是利用蓄能设备在空调系统不需要冷量的时间内将冷量储存起来，在空调系统需要的时间再将这部分能量释放出来的空调系统。
按冷源分类：①冷媒液〔盐水等〕循环，②制冷剂直接膨胀式按制冰形态分类：①静态型，在换热器上结冰与融冰；最常用的为浸水盘管式外制冰内融方式；②动态型，将生成的冰连续或间断地剥离；最常用的是在假设干平行板内通以冷媒，在板面上喷水并使其结冰，待冰层到达适当厚度，再加热板面，使冰片剥离，提高了蒸发温度和制冷机性能系数。
按冷水输送方式分类：①二次侧冷水输送方式为冰蓄冷槽与二次侧热媒相通,②一次侧与二次侧相通的盐水输送方式按装置组成分类：①现场安装型，适用于大型建筑物；②机组型，将制冷机与冰蓄冷槽等组合成机组，由工厂生产，适用于中小型建筑物。
冰蓄冷空调自控系统的基本功能冰蓄冷空调由于自身的特点而对自控系统有一定的依赖，而这种依赖就决定了自控系统的基本功能。
就一般情况而言，冰蓄冷空调对自控系统有如下四个方面的基本要求：1、工况切换和设备起停控制。
冰蓄冷空调是在同一管道系统上通过对水泵和阀门等设备的不同组合而得到不同的工况的，而不同的工况组合又表达出不同的运行策略。
因此，选择冰蓄冷空调只是为降低运行费用在设备上提供了可能，而真正实现降低运行费用还需将系统中所有设备有机地结合起来，并使操作者方便快捷地在各工况之间切换。
就具体的工程而言，不同的工况对参与运行的水泵以及阀门的开启和关闭都有不同的规定，与此同时，对各设备的启动顺序和设备启动的时间间隔都有具体的要求。
这就要求自控系统能为工况的切换提供方便、安全的操作手段。
理想情况下，操作者希望通过鼠标在屏幕上的点击或通过菜单的选择就能切换工况。
但是自控系统在提供操作方便的同时又要能够防止人员的误操作，所以建议把工况切换和系统启动分为两步操作，即切换工况只是为系统启动做好了工况的选择，而并不是在切换工况后直接启动系统。
冰蓄冷的概念
一、冰蓄冷的概念
冰蓄冷空调是利用夜间低谷电价蓄冰，白天电价高峰时段融冰供冷。
冰蓄冷空调可以有效降低系统装机容量，减少系统运行费用。
二、冰蓄冷系统的优缺点
冰蓄冷系统主要优点：
1）运行费用较常规空调系统可降低30%—50%；
2）系统配电及装机容量较常规系统初投资可降低30%；
3）可以快速给空调区域降温；
4）过渡季节除湿效果好
5）适合用于负荷比较集中、变化较大的场合，如体育馆、展览馆、影剧院、音乐厅等；
冰蓄冷系统主要缺点：
1）初投资高于常规空调；
2）机房面积高于常规空调（蓄冰槽体积=总冷量KW *蓄冷量百分比 *系数0.024*1.1）。
冰蓄冷
发展背景
1980年，美国得州Dallas电力公司第一个实施“ 1980年，美国得州Dallas电力公司第一个实施“转移尖 峰电力优待措施” 峰电力优待措施” 。 开始时是以直接蒸发式管外结冰为基础的冰蓄冷空调 系统，然后有其它形式的冰蓄冷设备和系统，实施的 工程项目逐年增加。 1983年在美国能源部主持召开的第三次“ 1983年在美国能源部主持召开的第三次“蓄冰在制冷 工程中的应用” 工程中的应用”专题研讨会上，首次提出了与冰蓄冷 相结合的低温送风系统。1985年末，两座采用冰蓄冷 相结合的低温送风系统。1985年末，两座采用冰蓄冷 与低温送风系统总建筑面积为46450m 与低温送风系统总建筑面积为46450m2的空调建筑在美 国投入运行。进入90年代以来，低温送风系统的形式 国投入运行。进入90年代以来，低温送风系统的形式 日趋多样，设计方法更加完善。
冰蓄冷
冰蓄冷就是将水制成冰的方式，利用冰的 相变潜热进行冷量的储存。由于冰蓄冷除 可以利用一定温差的水显热外，主要利用 的是：335KJ/Kg的相变潜热。因此，与水 的是：335KJ/Kg的相变潜热。因此，与水 蓄冷相比，储存同样多的冷量，冰蓄冷所 需的体积将比水蓄冷所需的体积小得多。
冰蓄冷
蓄冰槽内的水并不是全部都冻结成冰。为 此，常使用制冰率(IPF)来表示蓄冰槽中冰 此，常使用制冰率(IPF)来表示蓄冰槽中冰 所占的体积份额。这种特点促进了冰蓄冷 槽与制冷机一体机化机组的发展。蓄冰系 统的技术水平要求较高，它必须使用蒸发 温度低的制冷机组，要求制冷剂的蒸发压 力较低，所以压缩机能耗高；而且冰蓄冷 系统的设计和控制比水蓄冷系统复杂得多。
空调冷（热）源简介 空调冷（
工业与民用建筑中，中央空调用冷热源常见的类 型如表 ：
空调冷（热）负荷分析 空调冷（
冰蓄冷(技术版)
深圳电价
峰 平 谷
高需求商业(400KWh以上) 1.0064 0.8009 0.4208 高需求工业(400KWh以上) 0.9947 0.6899 0.3059 备注：蓄冷空调用电谷期电价按0.2788元/千瓦时执行。
高峰时段：9:00-11:00,14:00-16:30,19:00-21:30 平 时段：7:00-9:00,11:00-14:00,16:30-19:00,21:30-23:00 低谷时段：23:00-7:00
动态冰蓄冷的特点
制冰效率高，运行费用最低。 不改动空调主机及系统，适用性最强。
体积最小，冷损失最少。
配套水泵功率最小，高峰运行费用低。 可提供1.5℃的冷冻水，降低水泵功耗。
动态冰蓄冷系统图
动态冰蓄冷的特点（二）
不改动空调主机及系统，适用性最强。
其它形式的冰蓄冷系统，都必须采用双工况螺杆式空 调主机。 动态冰蓄冷，无需采用双工况螺杆式空调主机，也不 需要改动冷冻水系统，可以与任意空调主机进行搭配使 用，如果与离心式空调主机联合使用，较普通使用双工 况螺杆式空调主机的冰蓄冷效率超过30%。 仅需在冷冻水管路上安装2-3个阀门即可开始运行动 态冰蓄冷设备。
占地面积较小，制 冰率一般在50% 左右。储冰罐安 装比较方便，但 距离主机房不能 太远，否则乙二 醇用量及设备用 电均较多。
由于需要温度分层， 高度最好高于6 米，消防水池因 为高度较低，效 果较差。如果自 建水池，占地面 积很大，而且位 置需要很规整。
动态冰蓄冷
普通冰蓄冷
水蓄冷
与普通蓄冷模式比较（二）
空调蓄冷的作用及意义
移峰填谷 在电力应用方面，由于蓄冷系统“避开使用高峰电价” 而“尽量使用低谷电价”在应用上节省资金
冰蓄冷知识点总结
冰蓄冷知识点总结一、冰蓄冷技术的原理1. 制冷原理：冰蓄冷技术利用低温时段利用外部电力或太阳能等能源，把水制冷冰冻，制得冰块。
当需要冷却的时候，释放储存的冷能，以此降低制冷系统的负荷，降低能耗。
2. 蓄冷原理：制冷设备在低峰时段运行，将冰制造好保存起来。
在高峰时段不需要开启制冷设备，通过释放储存的冷能来满足需求。
二、冰蓄冷技术的优点1. 节约能源：冰蓄冷技术能够在低峰时段利用便宜的电力或者太阳能等能源，制冷并储存冷能，降低高峰时段的能耗成本。
2. 减少负荷峰值：通过在低峰时段制冷并储存，可以在高峰时段释放冷能，降低空调系统的负荷峰值，减少对电网的压力。
3. 环保节能：使用冰蓄冷技术可以减少碳排放，降低能源消耗，对环境更加友好。
4. 应用广泛：冰蓄冷技术不仅可以应用在建筑空调系统，还可以应用在食品零售行业、交通车辆、工业生产等领域。
5. 维护便利：冰蓄冷系统相比于传统直接蒸发式制冷系统，维护成本更低，寿命更长。
三、冰蓄冷技术的应用领域1. 建筑空调系统：在商业建筑和住宅楼宇的空调系统中广泛应用，通过在夜间低峰时段制冷，白天释放冷能来降低空调系统运行成本。
2. 食品零售行业：冰蓄冷技术在超市、冷藏库等场所使用，能够减少制冷系统的耗电量，降低运行成本，同时保持食品的新鲜。
3. 交通工具：在公共交通工具和商用车辆中，冰蓄冷技术可以减少车辆空调系统的能耗，提高燃油利用率。
4. 工业生产：在一些工业生产过程中，例如塑料加工、化工等领域，冰蓄冷技术可以用来降低生产过程中的制冷成本。
四、冰蓄冷技术的发展趋势1. 太阳能结合：将太阳能与冰蓄冷技术结合，可以更好地利用清洁能源，增加系统的可持续性。
2. 智能化控制：通过智能传感器和控制系统，可以实现对冰蓄冷系统的精确监控和调节，进一步提高能效。
3. 新材料应用：利用新型材料和制冷技术的发展，可以提高冰蓄冷系统的效率和环保性。
4. 多元化应用：冰蓄冷技术不仅可以应用于空调制冷，还可以拓展到其它工业和生活领域，提高其市场应用的多元性。
1kg冰蓄冷量
1kg冰蓄冷量
【原创实用版】
目录
1.冰蓄冷量的定义
2.冰蓄冷量的计算方法
3.冰蓄冷量的应用
4.冰蓄冷量的优势与局限性
正文
1.冰蓄冷量的定义
冰蓄冷量是指在特定条件下，冰块所吸收或释放的热量。
它是衡量冰块在熔化或凝固过程中，能够吸收或释放热量的多少。
单位通常为焦耳/千克（J/kg）或者瓦特时/千克（Wh/kg）。
2.冰蓄冷量的计算方法
冰蓄冷量的计算公式为：Q = m * L
其中，Q 表示冰蓄冷量，m 表示冰的质量，L 表示冰的比热容。
冰的比热容通常取为 2.093 J/g℃。
因此，1kg冰的蓄冷量约为2093 J/kg。
3.冰蓄冷量的应用
冰蓄冷量在很多领域都有广泛的应用，例如：
（1）制冷系统：冰蓄冷技术可用于制冷系统，通过冰蓄冷来实现冷量的调节和平衡，从而提高系统的能效。
（2）空调系统：在空调系统中，冰蓄冷技术可以用于调节室内温度，降低空调设备的能耗。
（3）食品保鲜：冰蓄冷技术在食品保鲜领域也有广泛应用，例如在冷链运输过程中，可以通过冰蓄冷来保持食品的新鲜度。
4.冰蓄冷量的优势与局限性
冰蓄冷量的优势主要体现在以下几点：
（1）节能：冰蓄冷技术可以提高制冷系统的能效，降低能耗。
（2）环保：冰蓄冷技术可以减少制冷剂的使用，从而减少对环境的破坏。
（3）调节冷量：冰蓄冷技术可以实现冷量的调节和平衡，提高系统的运行效率。
然而，冰蓄冷技术也存在一些局限性，例如：
（1）设备投资大：冰蓄冷设备需要一定的投资成本，对资金要求较高。
（2）占地面积大：冰蓄冷设备通常体积较大，需要占用一定的空间。
第六章6.3冰蓄冷技术
美国Calmac公司的圆形盘管
• 盘管为聚乙烯材料，盘管组装在架构上， 整体放置在蓄冰槽内。蓄冰桶采用外径为 16mm（也有13mm）的聚乙烯管绕成螺旋 形盘管热交换器。盘管冰层厚度为12mm， 盘管换热表面积12ft2/RTH(0.317m2/KWH)。
美国Fafco公司的U行盘管
• FAFCO蓄冰槽由外径为6.35mm的耐高低温 石腊脂塑料管制成平行流换热盘管垂直放 入保温槽内构成，平均冰层厚度为10mm， 盘管换热表面积为 13ft2/RTH(0.345m2/KWH)。盘管管径小， 易堵塞。载冷剂必须经过过滤，或者过滤 器没有很好的清洗，管道就会堵塞。
法国CIAT公司的Cristopia冰球
• Cristopia冰球外壳由高密度聚合烯烃材料制成， 内注CIAT公司专利的具高凝固---融化潜热的PCM相 变蓄能溶液。冰球有多种类型，从-33℃～+27℃的 温度覆盖范围能够满足各种不同的需求，形成全系 列的产品组合空调用蓄冰球型号为AC-00型，冰球 直径98mm,相变温度为0℃，蓄冷量为6RTh/m3,冰 球重量560g,每立方米冰球的个数为1222个。冰球 为光滑的球形，每个冰球作为一个独立的蓄冰单元， 可承受20bar的压力。一个蓄冰系统有几十万甚至 上百万个这样的独立单元，任一独立单元的损坏都 不会对整个系统的性能产生影响，从而系统运行可 靠，维护量最低；冰球为高密度聚烯烃外壳，不存 在任何腐蚀。截至到目前为止冰球已经过至少数万 次无损试验且试验仍在继续，其测试寿命已超过50 年。
2、名义蓄冷量与净可利用蓄冷量
名义蓄冷量是指由蓄冷设备生产厂商所定义的蓄冷 设备的理论蓄冷量（一般比净可用蓄冷量大）。 净可利用蓄冷量是指在一给定的蓄冷和释冷循环 过程中，蓄冷设备在等于或小于可用供冷温度时所 能提供的最大实际蓄冷量。 净可利用蓄冷量占名义蓄冷量的百分比例值是衡 量蓄冷设备的一个重要指标，此比例值越大，则蓄 冷设备的使用率越高，当然此数值受蓄冷系统很多 因素的影响，如蓄冷系统的配置，设备的进出口温 度等。对于冰蓄冷系统此数值可近似为融冰率．
冰蓄冷介绍
1、蓄冷空调原理蓄冷中央空调系统是一种通过蓄能来节约空调系统运行费用的技术，其基本工作原理是：建筑物空调时间所需冷量的部分或全部在非空调时间利用蓄冷介质的显热或其相变过程的潜热迁移等特性，将能量以低温状态蓄存起来，然后根据空调负荷要求释放这些冷量，这样在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。
当空调使用时间与非空调时间和电网高峰和低谷同步时，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。
在一般工程中，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中又占65%--75%。
在常规空调设计中，冷冰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绝大部分情况下均处于低效率的部分负荷状态运行，显得很不经济。
蓄冷中央空调从系统构成上来说只是在常规空调系统的基础上增加了一套蓄冷装置，其它各部分在结构上与常规空调相同，它在使用范围方面也与常规空调基本一致。
2、蓄冷中央空调的意义随着社会的发展，中央空调在大中城市的普及率日渐增高。
据统计，空调高峰时用电量达到城市用电负荷的25%-30%，加大了电网的峰谷用电差。
蓄冷中央空调之所以得到各国政府和工程技术界的重视，正因为它对电网有卓越的移峰填谷功能，是电力需求侧最有效的电能蓄存方法，蓄冷对于用户还有以下的一些突出优点：1）空调的出水温度低、制冷效果好，低温送风系统节省投资和能耗。
2）空调环境相对湿度较低，空调品质提高，有利于防止中央空调综合症。
3）利用峰谷荷电价差，平衡电网负荷。
减少空调年运行费。
4）减少冷水机组容量，降低一次性投资。
5）在主机出现故障或断电的情况下，蓄冷系统相当于应急冷源，系统可靠性高。
6）当建筑物功能变化或面积增加引起冷负荷增加时，只要增加蓄冷装置的蓄冷量，即可满足大楼新增冷量需要。
3、蓄冷发展史第一代：冰球蓄冷第二代：冰盘管蓄冷第三代：动态冰蓄冷――――――――――――――――――――――――――――――――在没有实行集中供热前，冬天时家家户户烧火取暖，这种原始的用能方式既浪费能源，又污染环境。
冰蓄冷空调系统课件
冰蓄冷空调系统在医院建筑中的应用场景及案例分析
医院建筑
应用场景
案例分析
综合性医院、专科医院、妇幼保健院 等。
医院建筑中需要保持恒温环境，同时 又要考虑医疗设备的冷却和特殊病人 的空调需求。冰蓄冷空调系统能够提 供稳定的温度环境，同时还可以利用 储存的冷量进行医疗设备的冷却，满 足特殊病人的空调需求。
冰蓄冷空调系统在工厂中的应用场景及案例分析
工厂
应用场景
案例分析
化工厂、制药厂、食品厂等。
工厂中需要提供稳定的室内温度和湿 度，同时又要考虑到生产设备的冷却 和特殊工艺的需求。冰蓄冷空调系统 能够提供稳定的温度和湿度环境，同 时还可以利用储存的冷量进行生产设 备的冷却和特殊工艺的处理。
某制药厂采用了冰蓄冷空调系统通过 在夜间电力低谷期制冰储存冷量白天 在电力峰荷时段利用储存的冷量进行 制冷此外该系统还能够进行生产设备 的冷却和特殊工艺的处理从而保证了 药品生产的质量和稳定性有效地降低 了电力负荷和空调运行成本。
利用制冷剂和吸收剂的特性，通过加热和冷却实现制冷效果。常用吸收剂有氨 和水。
蓄冰装置的运行
冰盘管式蓄冰
将制冷剂在盘管内流动，通过盘管外 化冰水的热量实现蓄冰。
冰晶式蓄冰
利用蓄冷介质（如盐水）在一定温度 下结晶的特性，将蓄冷介质冻结在蓄 冰装置中。
输冷管道的运行
输冷管道材质
通常采用钢管或塑料管，需根据使用场合和压力等级选择。
商业建筑
大型商场、购物中心、办公大楼等。
应用场景
这些建筑通常具有大空间、高人流量、持续空调需求的特点。冰蓄冷空调系统在这些场所 中能够有效地进行冷量储存，在电力峰荷时段进行制冷，从而降低电力负荷，同时也能减 少空调运行成本。
冰蓄冷
蓄冰流程选择
b、串联流程 即制冷机与蓄冰罐在流程中处于串联位置， 即制冷机与蓄冰罐在流程中处于串联位置，以一套循 环泵维持系统内的流量与压力，供应空调所需的基本负荷。 环泵维持系统内的流量与压力，供应空调所需的基本负荷。 串联流程配置适当自控，也可实现各种工况的切换。 串联流程配置适当自控，也可实现各种工况的切换。
蓄冰流程选择
蓄冰空调系统在运行过程中制冷机可有两种运行工况， 蓄冰空调系统在运行过程中制冷机可有两种运行工况， 即蓄冰工况和放冷工况。在蓄冰工况时，经制冷机冷却的 即蓄冰工况和放冷工况。在蓄冰工况时， 低温乙二醇溶液进入蓄冰槽的蓄冰换热器内， 低温乙二醇溶液进入蓄冰槽的蓄冰换热器内，将蓄冰槽内 静止的水冷却并冻结成冰，当蓄冰过程完成时， 静止的水冷却并冻结成冰，当蓄冰过程完成时，整个蓄冰 设备的水将基本完全冻结。融冰时，经板式换热器换热后 设备的水将基本完全冻结。融冰时， 的系统回流温热乙二醇溶液进入蓄冰换热器， 的系统回流温热乙二醇溶液进入蓄冰换热器，将乙二醇溶 液温度降低，再送回负荷端满足空调冷负荷的需要。 液温度降低，再送回负荷端满足空调冷负荷的需要。 乙二醇溶液系统的流程有两种：并联流程和串联流程。 乙二醇溶液系统的流程有两种：并联流程和串联流程。
机组优先
冰蓄冷空调技术简介
回流的热乙二醇溶液，先经制冷机预冷， 回流的热乙二醇溶液，先经制冷机预冷，而后流经蓄 冰装置而被融冰冷却至设定温度 。 融冰优先 从空调负荷端流回的热乙二醇溶液先经蓄冰装置冷却 到某一中间温度，而后经制冷机冷却至设定温度 到某一中间温度，而后经制冷机冷却至设定温度。
蓄冰空调系统工作原理
冰蓄冷空调技术简介
7.适合于应急设备所处的环境，计算机房、 7.适合于应急设备所处的环境，计算机房、军事 适合于应急设备所处的环境 设施、电话机房和易燃易爆物品仓库等。 设施、电话机房和易燃易爆物品仓库等。 易燃易爆物品仓库等 与普通空调相比所具有的优势 节省电费。 （1）节省电费。 （2）节省电力设备费用与用电困扰。 节省电力设备费用与用电困扰。 （3）蓄冷空调效率高。 蓄冷空调效率高。 （4）节省冷水设备费用。 节省冷水设备费用。 （5）节省空调箱倒设备费用。 节省空调箱倒设备费用。
冰蓄冷简介_secret
第一节应用概念一、冰蓄冷空调“冰蓄冷空调”一词大家都一目了解，英文为‘ICE STORAGE’，日文为[冰蓄热]，狭义的定义为[制冰蓄冷]的冷气系统。
早期称谓[COOL STORAGE（蓄冷）]，此包含了[制冷水蓄冷]的冷气系统。
但在寒带国家降了[蓄冷]外，还要[蓄热]，因此，广义的用语为[THERMAL （ENERGY）STORAGE AIR CONDITIONING SYSTEM （缩写为TES）]，可译为[蓄能式空调系统]。
对于南方地区仅有夏季（冷气）电力过载的困扰，仅需[蓄冰空调]。
二、关于蓄冷系统的计量在常规的空调系统设计时，冷负荷是按照计算出建筑物所需要的多少“冷吨”、“千瓦”、“大卡/时”来计量，但是蓄冰系统是用“冷吨·小时”、“千瓦·小时”、“大卡”来计量。
图1-1代表100冷吨维持10小时冷却的一个理论上的冷负荷，也就是一个1000“冷吨·小时”的冷负荷。
图上100个方格中的每一格是代表10“冷吨·小时”。
事实上，建筑物的空调系统在全日的制冷周期中是不可能都以100%的容量运行的。
空调负荷的高峰出现多数是在下午2：00--4：00之间，此时室外环境温度最高。
图1-2代表了一幢典型大楼空调系统一个设计工作日中的负荷曲线。
如图可知，100冷吨冷水机组的全部制冷能力在10个小时的“制冷周期”中只有2个小时，在其它8个小时中，冷水机组只在“部分负荷”里操作，如果你数一数小方格的话，你会得到总数为75个方格，每一格代表10“冷吨·小时”，所以此建筑物的实际冷负荷为750“冷吨·小时”，但是常规的空调系统必须选用100冷吨的冷水机组来应付100冷吨的“峰值冷负荷”。
三、冷水机组的“参差率”定义的“参差率”为实际“冷负荷”与“冷水机组的总制冷潜力”之比，即：参差率（%）=（实际冷吨·小时数/总的冷吨·小时潜力）*100%=750/1000*100因此该冷水机组的“参差率”为75%，也就是冷水机组能提供1000“冷吨·小时”，而空调系统只要用750“冷吨·小时”。
冰蓄冷方式
冰蓄冷方式
冰蓄冷方式是利用夜间电网低谷时间，将冷媒(通常为乙二醇的水溶液)制成冰将冷量储存起来，白天用电高峰期融冰，将冰的相变潜热用于供冷的成套技术。
这种蓄能措施能够有效地利用峰谷电价差，在满足终端供冷(热)需要的前提下降低运行成本，同时对电网的供需平衡起一定的调节作用。
公共建筑耗能远高于民用建筑，由于工作时间的限制，电能消耗主要集中在白天，导致用电高峰期电力紧张，但是夜晚低谷期电力不能得到充分利用。
为了转移电力需求，平衡电力供应，国家采用分时计价的政策来推动离峰电力的积极性。
冰蓄冷空调利用夜间低谷电力制冰储能以减少用电高峰期空调用电负荷和系统装机容量。
从建筑层面上，冰蓄冷技术不一定能降低电耗，但是可以利用峰谷电价差值节约用电成本。
而从国家整体层面上，冰蓄冷系统能够对供电系统进行“移峰填谷”，解决夜晚低谷期电力浪费问题。
冰蓄冷系统介绍 ppt课件
8. 9.
冰蓄冷系统简介
冰蓄冷的缺点分析
1. 通常在不计电力增容费的前提下，其一次性投资比常规空调大 2. 增加了蓄冷设备费用及其占用的空间 3. 增加水管和风管的保温费用。 4. 制冷蓄冰时主机效率比常规工况下运行低，设计和调试相对复杂
冰蓄冷系统简介
图书馆 文体馆 食堂 综合楼 宾馆 教研楼 图书馆 文体馆 食堂 综合楼 宾馆 教研楼
部分蓄冰系统
与全蓄冰相比，此运行策略减少了蓄冰装置及制冷机的容量，由于部分 负荷蓄冰方式可以消减空调制冷系统高峰耗电量，而且初投资比较低 ，所有目前多采用这种形式，确定部分负荷蓄冰系统的装置容量时， 思路应为，充分发挥制冷主机的作用，使其昼夜运行，以达到最小制 冷主机装机容量。
冰蓄冷系统分类
冰蓄冷系统配置
串联供冷
主机出口 7.0°C
7.0 C
温度上升2.5°C
效率提高
冰蓄冷系统配置
制冷机组与蓄冷装置连接方式
冰蓄冷系统配置
制冷机组在系统中的位置
冰蓄冷系统配置
系统的工作模式
融冰优先
冰优先的意思就是以恒定的速度消耗事先贮存的冰，再由冷水机 组补充冷量，以满足建筑物需要的总冷负荷。必须明确的是冰优先
冰蓄冷系统简介
冰蓄冷的优点分析
1. 节省电费，节省电力设备费用与用电困扰 2. 制冷主机容量减少，减少空调系统电力增容费 3. 断电时利用一般功率发电机仍可保持室内空调运行，节省空调及电
力设备的保养成本 4. 冷冻水温度可降到1-4℃，可实现低温送风，节省水、风系统的投
资和能耗 5. 相对湿度较低，空调品质提高，防止中央空调综合症 6. 具有应急冷源，空调可靠性提高 7. 空调蓄冷系统中制冷设备满负荷运行的比例增大，状态稳定，提高
冰蓄冷系统基础教学资料课件
利用自然条件，如低温，来冷却和储 存冷量，通常不依赖外部能源。
按使用场合分类
商用冰蓄冷系 统
为商业设施提供冷量，如办公楼、商场和酒店。
家用冰蓄冷系 统
为家庭提供冷量，通常用于空调和冷藏。
按制冷剂种类分类
氟利昂冰蓄冷系统
使用氟利昂作为制冷剂，具有较高的制冷效率和稳定性。
氨冰蓄冷系统
人机界面是控制系统中的操作部件，常见 的有触摸屏、键盘等。
辅助系统
冷却水系统
冷却水系统是用来给冷凝器提供 冷却水的系统，常见的有冷却塔、 水泵等设备。
通风系统
通风系统是用来给制冷系统和控 制系统提供通风的设备，常见的 有通风机、通风管道等。
03
冰蓄冷系统的分类
按工作方式分 类
主动式冰蓄冷系统
需要使用外部能源，如电力，以驱动 制冷剂循环，从而在需要时提供冷量。
经济分析
对系统的初投资、运 行费用等进行经济性 评估。
设计要点
负荷匹配
确保所选设备能满足系统的最大和最小冷量 需求。
安全保护
设置必要的安全保护措施，如防冻、过载保 护等。
能效比
关注系统的能效比，选择高效低能耗的设备。
系统集成
考虑各设备之间的协同工作，确保整体性能 最优。
06
冰蓄冷系统的运行和维护
对冰蓄冷系统的各个部件进行定 期检查，包括制冷剂压力、冷冻 水水质等，及时发现并处理潜在
问题。
清洗与保养
定期对冰蓄冷系统进行清洗，清除 水垢、杂质等，保持系统的清洁和 正常运行。
更换易损件
及时更换冰蓄冷系统中的易损件， 如密封圈、滤芯等，确保系统的可 靠性和稳定性。
常见故障及排除方法
冰蓄冷空调常识
冰蓄冷空调系统常识冰蓄冷是利用冰的熔解热进行蓄冷，因此蓄冷密度较水蓄冷大，相同蓄冷能力的蓄冰槽与蓄水槽之体积比1：8～10。
与水蓄冷相比，冰蓄冷系统的优点是：蓄冷密度高，使用蓄冷槽体积较小；温度稳定，便于控制。
常见的冰蓄冷系统形式：1、冰球式（Ice Ball）：将溶液注入塑胶球内但不充满，预留一膨胀空间。
将塑料球放入蓄冰罐内，再注入冷水机组制出的低温乙二醇水溶液，使冰球内的溶液冻结起来。
融冰时，让从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液通过冰罐内塑胶球将冰球内的冰融化而释冷。
2、完全冻结式（Total-Freeze-Up）：是将塑料或金属管伸入蓄冰筒(槽)内，管内通以冷水机组制出的低温乙二醇水溶液（也称二次冷剂），使蓄冰筒内90%以上的水冻结起来。
融冰时，让从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液通过塑料或金属管内部，将管外的冰融化而释冷。
冰蓄冷空调系统是怎样运行的？夜间，冷水机组保持乙烯乙二醇溶液在-3℃~ -4℃运行，此时的乙烯乙二醇溶液会在机组与冰筒的热交换之间对流，慢慢的将冰筒内的水结成冰块。
在制冰运行时，乙烯乙二醇溶液是不通过空气处理机组的。
日间,由冷水机组回来的11℃部分溶液通过冰筒冷却至1℃；另一部分11℃的溶液则与冰筒出来的1℃溶液混合在一起而成为6℃，再而进入空气处理机组，约在13℃离去。
设定在6℃的三通控制阀操作此混合状态。
空气处理机组将24℃的空气冷却到13℃﹙常温系统﹚。
春秋季的日间，可以随意由冷水机组或蓄冰筒提供建筑物的全部冷量。
市场应用较成熟的有盘管式、冰球式、冰晶式。
盘管式特点：蓄冷及放冷过程稳定，水力管网易于平衡。
蓄冰及融冰速度较慢；盘管管道较细，流动阻力大。
冰球式特点：设备结构简单，阻力小，技术要求低。
蓄冰及融冰速度较快。
缺点：冰球需密集堆放，会造成冰球外冷媒水的流量不均及旁通，易引起传热的不稳定，冰球间反复挤压影响寿命。
蓄冰装置中使用塑料换热管与金属换热管之比较金属管的导热系数比之塑料管要大很多，但是，在对冰筒的影响方面，这只是一个并不重要的方面。
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一．名词解释
相变蓄能（潜热蓄能）：利用蓄热材料在发生相变时，吸收或放出热量来蓄能或释能。
显热蓄能：蓄能材料在蓄存和释放热能时，只是材料自身发生的温度的变化，而不发生其他的变化。
部分蓄冷：在夜间非用电高峰期时制冷设备运行，储存部分冷量，白天空调期间一部分空调负荷由蓄冷设备承担，另一部分则由制冷设备承担。
全部蓄冷：在夜间非用电高峰期，启动制冷机进行制冷，当所蓄冷量达到空调所需的全部冷量时，制冷机停机；在白天空调时，蓄冷系统将冷量转移到空调系统，
空调期间制冷机不运行。
主机在蓄冷槽上游：空调回水先经主机，使主机能在较高的蒸发温度下运行，提高了压缩机的容量和效率，使能耗降低。
蓄冷槽在较低温度下运行，释冷速度放低。
主机下游：空调回水先经蓄冷槽，使蓄冷槽的放冷速度提高，但为了防止过快的消耗蓄冷量，需要控制蓄冷槽出口温度。
而主机在较低的温度下工作，使能耗增加。
蓄冷密度：m3 /(kw·h)
动态蓄冰：冰的制备和存储不在同一位置，制冰机和蓄冷槽相对独立。
静态蓄冰：冰的制备和融化在同一位置进行，蓄冰设备和制冰部件为一体结构。
自然分层型蓄冰槽：利用密度的影响将热水和冷水分隔开。
水的密度与温度有关，温度越低，密度越大。
间接供冷水系统：在供冷回路中采用换热器与用户间形成间接连接。
换热器一次侧与水蓄冷槽组成开式回路，而供至用户的二次侧形成闭式回路。
蓄能：TES:Thermal Energy Storage
IPF :Ice Packing Factor
FOM:Figure of Merit
GSHP:Ground Source heat pump
二．书本知识点
P9 1.蓄冷空调：在夜间电网低谷期，制冷主机开机制冷并由蓄冷设备将冷量储存起来，待白天电网用电高峰期，再将冷量释放出来，满足高峰负荷的需要。
水蓄冷——是利用蓄冷温度在4~7°C之间的显热进行蓄冷。
使用常规的制冷机组，可实现蓄冷和蓄热的双重用途。
蓄冷、释冷运行时冷水温度相近，制冷机组在这两种运行工况下均能维持额定容量和效率。
但水蓄冷存在蓄能密度低、蓄冷槽体积大及槽内不同温度的冷水易混合的缺点。
冰蓄冷——利用冰的相变潜热进行冷量的储存，具有蓄能密度大的优点。
但冰蓄冷相变温度低，且蓄冰时存在较大的过冷度，使得其制冷主机的蒸发温度降低，降低了制冷机组的效率。
另外，在空调工况和蓄冰工况运行时，要配置双工况制冷主机，增加了系统的复杂性。
共晶盐——优点是其相变温度与制冷主机的蒸发温度相吻合，选用一台制冷主机即可进行制冷、蓄冷工况运行。
缺点是其蓄冷密度较低，相变凝固时存在过冷现象，且材料易老化变质、蓄冷性能易发生衰减。
2.蓄冷空调与常规空调的异同：冷源不同，其余相同
3.意义：移峰填谷，平衡电力负荷，改善发电机组效率，减少环境污染。
P52 常用蓄冷介质：水，冰，共晶盐及其特点
水——水是自然界中最常用、最理想的蓄能单纯物质，熔解潜热很大，而且比热容也很大，价格便宜，无害无毒，随处可取。
冰——0°C时冰的蓄冷密度高达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得多。
共晶盐——相变材料，其相变温度在5~8°C范围内。
它是一种或多种无机盐、水、成核剂、和稳定剂组成的混合物。
P88 系统运行策略及其适用场合
运行策略：指蓄冷系统以设计循环周期的负荷及其特点为基础，按电费结构等条件，对系统以蓄冷容量、释冷供冷或以释冷连同制冷机组共同制冷做出最优的运行安
排考虑。
全部蓄冷：适用于白天供冷时间较短的场所或峰谷电价差很大的地区。
部分蓄冷：a.按负荷均衡蓄冷---适用于高峰冷负荷大大高于平均负荷的场合。
b.按电力需求限制蓄冷----用电高峰期，电力对一些用户提出限电要求，用
户必须将制冷机组在较低的容量下运行
P96 系统工作流程
1.主机与蓄冷槽并联
优点：可以兼顾压缩机与蓄冷槽的容量和效率
缺点：使冷媒水的出口温度和出水量的控制变得相当复杂，往往难以保持恒定，
而且浪费能量。
2.主机与蓄冷槽串联
（1）主机在蓄冷槽上游适用于舒适性空调
空调回水先经主机，使主机能在较高的蒸发温度下运行，提高了压缩机的容量
和效率，使能耗降低。
蓄冷槽在较低温度下运行，释冷速度放低。
优点：蒸发器温度较高，有利于提高制冷主机的容量和效率。
缺点：7°C的冷媒水与蓄冷槽的温差较大，放冷速度低，使蓄冷槽的可容量减少。
（2）主机在蓄冷槽下游适用于工艺制冷和低温空调
空调回水先经蓄冷槽，使蓄冷槽的放冷速度提高，但为了防止过快的消耗蓄
冷量，需要控制蓄冷槽出口温度。
而主机在较低的温度下工作，使能耗增加。
优点：放冷速度快
缺点：主机在较低温度下工作，能耗增加。
P103 水蓄冷的特点系统简单，一次投资低
优点：（1）可以与建筑物结构设计相结合来降低初投资
（2）常用蓄冷温度为4~6°C，可使用常规冷水机组直接知趣蓄冷水
（3）减小冷水机组容量，提高运行效率：a.水槽可存部分冷量，减小冷水机组安装容量 b. 冷水机组满负荷运行，机组运行效率提高
（4）适用于常规空调系统的扩容和改造
（5）结构简单，造价低，可作冬季蓄热，提高系统经济性
（6）可作为备用冷源，提高空调系统安全性
缺点：（1）开放式蓄冷槽内的水与空气接触易滋生菌藻，管路易锈蚀，需增加水处理费用（2）整个水蓄冷槽为常压运行，其制冷及供冷回路应考虑防止虹吸、倒空而引起的运行工况破坏
（3）水蓄冷密度低，需要较大的储存空间，使用受到空间条件的限制。
P104 自然分层蓄冷利用密度的影响将热水与冷水分隔开
斜温层：是影响冷热分层和蓄冷槽蓄冷效果的重要因素。
它是由于冷热水件自然的导热作用而形成的一个冷热过渡层。
它会由于通过该水层的导热、水域蓄冷
槽壁面的导热和槽壁的导热，并随存储时间的延长而增厚，从而减少实际
可用蓄冷水的体积，减少可用蓄冷量。
散流器：为了防止水的流入和流出对储存冷水的影响，在自然分层蓄冷槽中通过散流器从槽中取水和向槽中送水，以尽量减少紊流和扰乱斜温层。
P109 水蓄冷槽结构设计——具有一定的结构强度，防水，防腐，保温
保温的目的：减小蓄冷槽的冷损失和防止因冷损失引起的蓄冷槽表面结露，以及为防止温度变化产生的应力而使蓄冷槽损坏
防水的目的：壁面保温材料由于吸水而影响保温材料的性能，并防止地下水渗入保温层
P116 完善度FOM——蓄冷槽的冷量释放系数
考虑了由于斜温层热传导和混合造成的可用蓄冷量的损失，定义为从蓄冷
槽移走的冷量与理论可用蓄冷量之比。
P119 换热器间接供冷式
换热器的作用——供冷回路中采用换热器与用户形成间接连接，用户侧管路可防止氧化腐蚀、有机物及菌类繁殖等影响。
适用场合：高层建筑物的空调系统
P120 动、静制冷及动态制冰的优点
动态制冰：冰的制备和存储不在同一位置，制冰机和蓄冷槽相对独立。
静态蓄冰：冰的制备和融化在同一位置进行，蓄冰设备和制冰部件为一体结构。
动态制冰的优点：（1）冰层热阻小，制冷机组COP下降小，制冰效率高
（2）产生流体冰，直接输送到蓄冷空间，节省系统辅助设备投资
P124 ，126 ，127 ，128 图（阀门启闭，组成回路的部件）
P147 共晶盐蓄冷系统的特点
（1）该系统与常规空调系统基本相同，可以使用高效冷水机组，并入已有的空调系统使用
（2）适用于常规空调系统改建为蓄冷空调系统，适用于旧楼房空调系统的改造
（3）共晶盐蓄冷材料的相变温度高，因此与冰蓄冷系统相比，主机效率可以提高很多，大约为30％，接近常规冷水机组的效率
P156 表3-16
低温送风空调系统的特点
1. 初投资低
2. 减少高峰电力需求，降低运行费用
3. 节省空间，降低建筑
造价 4. 适用于改建工程 5. 提高空调舒适性
P187 外融冰开式
温度较高的空调回水直接送至盘管表面结有冰层的蓄冷槽，使盘管表面上的冰层自外向内逐渐融化。
由于空调回水与冰直接接触，换热效果好，取冷快，
来自蓄冷槽的供水温度可降低到1°C左右，空调用冷水直接来自蓄冷槽，不需
要二次换热装置。
但是，为了使外融冰系统达到快速融冰放冷的目的，蓄冷槽内
水的空间应占一半，故蓄冷槽容积大。
同时，盘管外表面冻结的冰层不均匀，易
形成死角，而使蓄冷槽局部形成永不融化的冰层，需采取搅拌措施，以促进冰的
均匀融化。
内融冰闭式
来自用户或二次换热装置的温度较高的载冷剂仍在盘管内循环，通过盘管表面将
热量传递给冰层，使盘管外表面的冰层自内向外逐渐融化进行取冷。
冰层自内
向外融化时，由于在盘管表面与冰层之间形成薄的水层，故融冰换热热阻较大，
影响取冷速率。
内融冰系统为闭式流程，对系统的防腐及静压问题的处理都较
为简单，经济。