冰蓄冷空调讲义精品PPT课件
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冰蓄冷中央空调系统讲义
冰蓄冷中央空调系统循环模式
C.蓄冰冷机单独供冷模式
双工况机组
乙二醇溶液
10.5℃ 3.5℃
水
12℃ 7℃
冰蓄冷空调系统设备构成
1、中央空调主机 2、蓄冰桶 3、板式换热器 4、乙二醇泵 5、控制系统（含电动阀门） 6、冷冻循环泵 7、冷却塔 8、冷却循环泵 9、配电设施
比常规空调系 统多出的设备
什么是冰蓄冷？
利用夜间用电负荷较低并且电价偏低的低 价电打开主机制冷蓄冰。白天在用电高峰 并电价偏高的时候，融冰释放冷量制冷的 技术。我们称它为冰蓄冷技术。 简单讲，就是利用夜间3毛多钱的电做白天 1块多钱的事。最大限度实现中央空调用户 能源运行费用节省。
用晚上3毛钱的电 做白天1元钱的事
冰蓄冷空调的社会意义及优点
国内冰蓄冷技术近年迅猛发展
200万个使用中央空调建筑物 蓄冷项目总计只有600多个
2000000-600=？
“ 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， 这本身已经足以说明问题 。未来一段时间内， 这个数字仍以几何级数字向上递增 ……”
－－中国建筑研究院总工程师 中国制冷学会理事 宋孝春
常规空调系统循环示意图
12℃
水
7℃77℃℃
水
冷冻 泵
12℃
7℃
冰蓄冷中央空调系统循环模式
A.夜间蓄冰模式
双工况机组 乙二醇溶液
水
空调机房
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ供冷末端
红线左侧为空调机房设备，右侧为空调末端！
冰蓄冷中央空调系统循环模式
B.冰桶单独融冰供冷模式
双工况机组 关闭状态
乙二醇溶液
10.5℃ 3.5℃
冰蓄冷中央空调系统(精选)PPT共16页
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
冰冷中央空调系统（精选）
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
冰蓄冷原理.ppt
按照蓄冷进行的原理分类
在介质吸热或放热过程中，必然会引起介 质的温度或物态发生变化。蓄冷就是利用 工质状态变化过程中所具有的显热、潜热 效应或化学反应中的反应热来进行冷量的 储存。实现蓄冷的原理主要有显热蓄冷、 浴热蓄冷和热化学蓄冷。
按照蓄冷持续时间进行分类
主要有昼夜蓄冷和季节性蓄冷两种类型。 昼夜蓄冷是将电动制冷机组在夜间低谷期 运行制取的冷量，以显热或浴热的形式格 冷量储存起来并用于次日白天高峰期的冷 量需求。季节性蓄冷是在冬季将形成的冷 量(以冰或冷水的形式)储存在特定的容器或 地下蓄水层中，在夏季再将其释放出来供 应用户的冷负荷需求。
发展背景
1952年东日会馆大楼是日本第一个采用水蓄 冷的中央空调系统。60年代以后，水蓄冷中 央空调系统在日本得到了大量应用。1996年， 日本NHK广播中心建成9000m3水蓄冷槽空调 系统。
80年代中期，人们发现冰蓄冷较水蓄冷有许 多优点，因此，许多设备厂也参与冰蓄冷设 备的生产，促进了冰蓄冷的迅速发展。
水蓄冷
水的密度与其温度密切相关，在水温大于 4℃时,温度升高密度减小,而在0~4℃范围内， 温度升高密度增大，3.98℃时水的密度最大。 自然分层蓄冷就是依靠密度大的水自然会 聚集在蓄冷罐的下部,形成高密度水层的趋 势进行的,在分层蓄冷中使温度为4~6℃的冷 水聚集在蓄冷罐的下部,而10~18℃的热水自 然地聚集在蓄冷罐的上部,来实现冷热水的 自然分层。
水蓄冷
为了提高蓄冷槽的蓄冷效果，防止负荷回 来的热水与储存冷水间的混合，蓄冷槽的 结构形式可以采用多种方法，如多蓄水罐 方法(Multiple Tank)、迷宫法(Labyrinth and Baffle)、隔膜法(Membrane or Diaphragm)、 自然分层方法(NaturalStrati—fication)。在这 些方法中，自然分层水蓄冷技术应用得较 为普遍。
冰蓄冷系统ppt课件
美国BAC公司的蛇形盘管
盘管为钢制连续卷焊而成，盘管组装在钢架上，装配后进行整体外表面热电镀。盘管外径为1.05"( 26.67m)，结冰厚度控制在0.9"(23mm)左右。如采用内融冰方式，冰与冰之间仍有极小的间隙，以便在融冰过程中，结在盘管周置的冰存在少量的活动空间，使得钢管与冰始终存在有直接接触的部位，因此导热较好，在整个融冰过程中蓄冰槽的出口二次冷媒温度始终可保持在3°C左右，并使冰几乎全部被融化来供冷。因盘管采用焊接工艺，一组盘管有多个焊点。降低了系统的可靠性和稳定性。宜采用串联系统。
应用蓄冷空调技术的前景
商业建筑、宾馆、饭店、银行、办公大楼、学校的中央集中式空调系统。 家用空调。家用空调用电特点是用电集中，数量大，持续时间长常常是持续至深夜。 体育馆、影剧院。这些场所冷负荷量大，持续时间短且无规律性，适宜于采用蓄冷空调系统。
冰蓄冷空调与常规空调的异同
一、常规空调系统 的组成 常现空调系统 的组成
机组优先 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。所示为该种工作模式示意图。 2.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。所示为该工作模式示意图。
制冷机与融冰同时供冷工作模式示意图
蓄冷系统常见工作流程及特点 并联流程
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。
盘管为钢制连续卷焊而成，盘管组装在钢架上，装配后进行整体外表面热电镀。盘管外径为1.05"( 26.67m)，结冰厚度控制在0.9"(23mm)左右。如采用内融冰方式，冰与冰之间仍有极小的间隙，以便在融冰过程中，结在盘管周置的冰存在少量的活动空间，使得钢管与冰始终存在有直接接触的部位，因此导热较好，在整个融冰过程中蓄冰槽的出口二次冷媒温度始终可保持在3°C左右，并使冰几乎全部被融化来供冷。因盘管采用焊接工艺，一组盘管有多个焊点。降低了系统的可靠性和稳定性。宜采用串联系统。
应用蓄冷空调技术的前景
商业建筑、宾馆、饭店、银行、办公大楼、学校的中央集中式空调系统。 家用空调。家用空调用电特点是用电集中，数量大，持续时间长常常是持续至深夜。 体育馆、影剧院。这些场所冷负荷量大，持续时间短且无规律性，适宜于采用蓄冷空调系统。
冰蓄冷空调与常规空调的异同
一、常规空调系统 的组成 常现空调系统 的组成
机组优先 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。所示为该种工作模式示意图。 2.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。所示为该工作模式示意图。
制冷机与融冰同时供冷工作模式示意图
蓄冷系统常见工作流程及特点 并联流程
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。
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。
蓄冷技术ppt课件
11
水蓄冷优点
• 投资小，运行可靠，制冷效果好，技术要求低，维护费用少，还可实现大 温差送水和应急冷源，相对于冰蓄冷系统投资大，调试复杂，推广难度较 大的情况来说，水蓄冷具有经济简单的特点。
• 可以使用常规的冷水机组，也可以使用吸收式制冷机组。常规的主机、泵 、空调箱、配管等均能使用，设备的选择性和可用性范围广。
4
水蓄能（水蓄冷+水蓄热）
• 水蓄能空调技术原理 • 所谓蓄能空调，就是将电网负荷低谷期（如夜晚
）的电力用于制冷或者制热，通过利用蓄能介质 将冷（热）量储蓄起来，在电网负荷高峰期（如 白天），再将冷热量释放出来用于建筑物的空调 末端，以承担高峰期空调所需的全部或者部分负 荷。通过采用这种蓄能技术能够实现削峰填谷， 是缓解电力建设和新增用电矛盾的有效途径之一 。
16
蓄冰装置的分类
• 1、 按是否使用载冷剂可分为制冷剂直接蒸发式 和载冷剂循环式。
• 2、 按结冰方式不同分为静态制冰和动态制冰 • 3、 按融冰方式不同分为内融冰、外融冰、内外
同时融冰。 • 4、 按制冷剂流程不同分为密闭式和开放式。 • 5、 按蓄冰形式不同分为不完全冰结式、完全冰
结式、制冰滑落式、封装容器式（包括冰球式） 、冰泥式。
筑负荷较小的工程； • 逐时负荷的峰谷悬殊，使用常规系统会导致装机容量过大
，且大部分时间处于部分负荷下运行的工程； • 电力容量或电力供应受到限制的空调工程； • 要求部分时段备用制冷量的空调工程； • 要求提供低温冷水，或要求采用低温送风的空调工程； • 区域性集中供冷、热的采暖供冷工程。
14
冰蓄冷
9
水蓄冷方法
• 隔板法：在蓄水罐内部安装一个活动的柔 性膈膜或一个可移动的刚性隔板，来实现 冷热水的分离，通常隔膜或隔板为水平布 置。这样的蓄水罐可以不用散流器，但隔 膜或隔板的初投资和运行维护费用与散流 器相比并不占优势。
水蓄冷优点
• 投资小，运行可靠，制冷效果好，技术要求低，维护费用少，还可实现大 温差送水和应急冷源，相对于冰蓄冷系统投资大，调试复杂，推广难度较 大的情况来说，水蓄冷具有经济简单的特点。
• 可以使用常规的冷水机组，也可以使用吸收式制冷机组。常规的主机、泵 、空调箱、配管等均能使用，设备的选择性和可用性范围广。
4
水蓄能（水蓄冷+水蓄热）
• 水蓄能空调技术原理 • 所谓蓄能空调，就是将电网负荷低谷期（如夜晚
）的电力用于制冷或者制热，通过利用蓄能介质 将冷（热）量储蓄起来，在电网负荷高峰期（如 白天），再将冷热量释放出来用于建筑物的空调 末端，以承担高峰期空调所需的全部或者部分负 荷。通过采用这种蓄能技术能够实现削峰填谷， 是缓解电力建设和新增用电矛盾的有效途径之一 。
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蓄冰装置的分类
• 1、 按是否使用载冷剂可分为制冷剂直接蒸发式 和载冷剂循环式。
• 2、 按结冰方式不同分为静态制冰和动态制冰 • 3、 按融冰方式不同分为内融冰、外融冰、内外
同时融冰。 • 4、 按制冷剂流程不同分为密闭式和开放式。 • 5、 按蓄冰形式不同分为不完全冰结式、完全冰
结式、制冰滑落式、封装容器式（包括冰球式） 、冰泥式。
筑负荷较小的工程； • 逐时负荷的峰谷悬殊，使用常规系统会导致装机容量过大
，且大部分时间处于部分负荷下运行的工程； • 电力容量或电力供应受到限制的空调工程； • 要求部分时段备用制冷量的空调工程； • 要求提供低温冷水，或要求采用低温送风的空调工程； • 区域性集中供冷、热的采暖供冷工程。
14
冰蓄冷
9
水蓄冷方法
• 隔板法：在蓄水罐内部安装一个活动的柔 性膈膜或一个可移动的刚性隔板，来实现 冷热水的分离，通常隔膜或隔板为水平布 置。这样的蓄水罐可以不用散流器，但隔 膜或隔板的初投资和运行维护费用与散流 器相比并不占优势。
冰蓄冷空调讲义
二、蓄冰率（IPF）
A IPF V1 100 % V1——蓄冰V槽2 内冰占有的容积，m3 V2——蓄冰槽有效容积，m3
一般用它来决定蓄冰槽的大小。一般IPF＝20～70％ B 另一种叫制冰率IPF。蓄冰槽中水的最大制冰量占全水
量的百IP分F比。M通1 过1它00可%以了解结冰多少，30～95％
以法国西雅特亚公司为代表
乙二醇 水溶液 -6℃时结冰 12℃时融冰
2.冰球装置的蓄冷特性
短时间内达到最大蓄冷量，乙二醇水溶液温 度下降，流量增大。冰厚加大，热阻加大。 冰厚减小才能达到要求，但耗电增加（-2～3℃过冷度） 低温：二次冷媒－乙二醇 结冰：-3℃—-6℃ 融冰：0～6℃
讨论： 0～25％ 刚开始 温度降低 25～75％ 稳定 结冰 75～100％ 温度降低
60000-31440＝28560kW 则设计日制冷机组电耗率为：
28560×0.275＝7854kW 制冷机组电功率为
7854÷8＝981.75kW 电功率增加
（981.75-937.5）÷937.45＝4.7％
第四章 特定设备
一：冷水机组的选择
A 首先计算冷负荷，画出如下图的曲线图（负荷）
B 时间段a－b、c－d分别为用电早高峰和用电晚高 峰，时间段F－24－E为用电低谷段
空气的焓值，而维护结构的冷负荷显著低 于设计计算时的冷负荷。
• a 冷负荷下降的比较少，仍有冷冻机供冷，
不足部分由融冰供给
• b 冷负荷下降的较多，完全由融冰来满足空
调冷负荷的要求
有冷冻机供冷的空调 淡季释冷
无冷冻机供冷的空调 淡季释冷
F 应急释冷
• 用电低谷时或用电
平段，制冷机开启 蓄冷，释冷是不定 时的，一般都有应 急电源，保证冷冻 水泵和风机运转。
冰蓄冷系统介绍 ppt课件
了设备利用率
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
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
《冰蓄冷空调系统》课件
冰蓄冷空调系统可以降 低空调系统的运行成本 ，提高能源利用效率， 减少对环境的影响。
制冷机组：提供冷源，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等 蓄冷装置：储存冷量，包括蓄冰槽、蓄冰罐等 输送系统：输送冷量，包括水泵、管道等 控制系统：控制整个系统的运行，包括温度传感器、控制器等
直接蒸发式冰蓄冷空调系统 间接蒸发式冰蓄冷空调系统 直接膨胀式冰蓄冷空调系统 间接膨胀式冰蓄冷空调系统
蓄冷设备：蓄冷设备的性能和效率会影响能 效
蓄冷系统设计：蓄冷系统的设计会影响能效
运行环境：运行环境的温度、湿度等会影响 能效
优化设计：选择 合适的蓄冷材料 和蓄冷方式，提 高蓄冷效率
控制策略：采用 智能控制策略， 根据环境温度和 负荷变化调整蓄 冷量和释放量
节能技术：采用 高效节能技术， 如变频技术、热 泵技术等，降低 能耗
环保效益：减少碳排放，降低环境 污染
提高数据中心的运行效率 降低数据中心的能耗
减少数据中ห้องสมุดไป่ตู้的碳排放
提高数据中心的稳定性和可 靠性
节能环保：冰蓄冷空调 系统在体育场馆中的应 用可以降低能耗，减少 碳排放，符合绿色建筑 的理念。
温度控制：冰蓄冷空调 系统可以精确控制体育 场馆内的温度，为运动 员和观众提供舒适的环 境。
PART SIX
节能环保：冰蓄冷空调系统具有节能环保的特点，符合可持续发展理念 技术进步：随着科技的发展，冰蓄冷空调系统的技术不断进步，性能不断提高 应用领域扩大：冰蓄冷空调系统在商业、工业、住宅等领域的应用逐渐扩大 智能化：冰蓄冷空调系统逐渐向智能化方向发展，可以实现远程监控和自动调节
技术成熟度：冰蓄冷 空调系统技术尚处于 发展阶段，需要进一 步研究和改进
成本问题：冰蓄冷空调 系统的建设和运行成本 较高，需要降低成本以 提高市场竞争力
冰蓄冷系统基础教学资料课件
被动式冰蓄冷系统
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
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
《冰蓄冷空调系统流程》课件PPT模板
检查冷媒水系统该打开的阀门是否正常开关；检查冷媒水泵是否开启； 检查系统自动排气阀工作是否正常；
二、蓄冰装置
主要功能：冰量储存及释放，即蓄冰、融冰； 主要参数：
冰槽液位：反映蓄冰量多少的一个参数 1#冰槽 (0.54m-0.70m) 2#冰槽 (0.52m-0.68m) 3#冰槽 (0.52m-0.68m)
冷却水系统界面
供热系统界面
模式切换界面
冷机监控参数界面
二次泵监控参数界面
乙二醇、冷却泵监控参数界面
冷却塔监控参数界面
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七、冷却塔
主要功能：热量散发，将冷却水从制冷主机带来的热量转移到大 气中；
主要参数： 冷却出水温度：与主机冷却水进水温度相同 冷却进水温度：与主机冷却水出水温度相同
主要操作： 手动操作时，将冷却塔配电控制箱控制面板上手自动按钮旋转至 手动状态，直接使用面板上启动和关闭按钮进行操作；
故障分析：冷塔缺水，检查补水阀是否开启，检查自来水压力是 否足够；
故障分析： 水泵震动加剧，系统中可能有空气，查看自动排气阀是否正常，查看冷却塔集水盘 是否吸空；查看冷却补水是否开启；
注意事项： 防止空转，查看水泵进出口压力是否正常，查看水泵进出口阀门是否开启，
六、板式换热器
主要功能：能量转移，乙二醇系统任一设备参与供冷时，通过该 设备将乙二醇系统的冷量转移到冷冻水系统中；
主要参数： 冷冻水电导率≤290μs/cm 冷却水电导率≤290μs/cm
主要操作： 控制面板上，手自动按钮，选择手动补液和自动补液；一般置为 自动状态，设备会根据电导率自动控制加药量和加药时间。 手动状态时，需要操作人员控制加药量和加药时间；
二、蓄冰装置
主要功能：冰量储存及释放，即蓄冰、融冰； 主要参数：
冰槽液位：反映蓄冰量多少的一个参数 1#冰槽 (0.54m-0.70m) 2#冰槽 (0.52m-0.68m) 3#冰槽 (0.52m-0.68m)
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七、冷却塔
主要功能：热量散发，将冷却水从制冷主机带来的热量转移到大 气中；
主要参数： 冷却出水温度：与主机冷却水进水温度相同 冷却进水温度：与主机冷却水出水温度相同
主要操作： 手动操作时，将冷却塔配电控制箱控制面板上手自动按钮旋转至 手动状态，直接使用面板上启动和关闭按钮进行操作；
故障分析：冷塔缺水，检查补水阀是否开启，检查自来水压力是 否足够；
故障分析： 水泵震动加剧，系统中可能有空气，查看自动排气阀是否正常，查看冷却塔集水盘 是否吸空；查看冷却补水是否开启；
注意事项： 防止空转，查看水泵进出口压力是否正常，查看水泵进出口阀门是否开启，
六、板式换热器
主要功能：能量转移，乙二醇系统任一设备参与供冷时，通过该 设备将乙二醇系统的冷量转移到冷冻水系统中；
主要参数： 冷冻水电导率≤290μs/cm 冷却水电导率≤290μs/cm
主要操作： 控制面板上，手自动按钮，选择手动补液和自动补液；一般置为 自动状态，设备会根据电导率自动控制加药量和加药时间。 手动状态时，需要操作人员控制加药量和加药时间；
冰蓄冷系统教学PPT
动态蓄冰系统——冰片滑落式
（二）适用场合 由于释冷速率快，特别适合于尖峰用冷，而且可以用大温
差的冷冻水供应低温空调系统，更有利于节省 。如工业 过程、渔业、冷冻保鲜等。
动态蓄冰系统——冰晶式
（一）工作原理
制冷系统的蒸发器为一圆套筒式蒸发器，制冷 剂在夹层内通过管内径为300mm，8％浓度的乙烯 乙二醇溶液在内管内通过，达到过冷温度，冰在内 侧形成，为了保持内管壁表面温度均匀，配有三台 由外部电动机驱动的翼形旋转叶片的擦试机，每台 负责二个筒状蒸发器。冰晶与水一起贮存在贮槽内。
❖ 一般制冷电能需求的峰值问题： ❖ 由于电能的大量消耗,电厂的成本越来越高 ❖ 在紧张时间段内,电能费用更加昂贵 ❖ 有时电能需求得不到满足 ❖ 在高峰以外时间，电力需求减少，生产过剩形成浪费。 ❖ 冰蓄冷系统用于消除用电高峰 ❖ 将空调负荷转移到峰值以外的时间 ❖ 选择较小的冷水机获得最佳“参差率” ❖ 获得较好的 回收率
动态蓄冰系统——冰片滑落式
（一）工作原理
制冰模式运行时，分为两个工作周期， 一个是制冰期，一个是收冰期（即 脱 冰 ） 。 制 冰 期 为 10 ～ 30min 、 收 冰 期 为 20 ～ 60s 。 当 冰 层 结 至 3 ～ 6mm时，开始脱冰。制冷系统通过 四 通 阀 切 换 控 制 —— 时 间 控 制 器 反 向运行，用热制冷剂加热原蒸发器， 则冰层脱落。结冰、脱冰循环进行。
CHILLER WATER LOAD
500 450 400 350 300 250 200 150 100 50
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
(TIME)
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冰效率 Discharge Efficiency
用于空调负荷的融冰冷量占总蓄冰冷量的比
例
DE Q1 100%
Q2
Q1——用于空调负荷的融冰冷量，kcal
Q2——总蓄冰冷量，kcal
四、蓄冷效率Storage Efficiency
用以应付空调负荷的融冰能量除以制冰蓄冷 的能量值 SE E1 100%
二、蓄冰率（IPF）
A IPF V1 100% V1——蓄冰V槽2内冰占有的容积，m3 V2——蓄冰槽有效容积，m3
一般用它来决定蓄冰槽的大小。一般IPF＝20～70％ B 另一种叫制冰率IPF。蓄冰槽中水的最大制冰量占全水
量的百IP分F比。M通1 过1它0可0%以了解结冰多少，30～95％ M1——蓄冰M 槽2内水的最大制冰量，kg M2——蓄冰槽中全水量，kg C 美国以无效空间比来表示 Void（space） Ratio
B．内融冰Internal Melt Ice on Coil Storage Systems
美国 Calmac 螺旋形盘管 12mm
完全冻结式（Total Freeze up）
Fafco U形盘管 10mm
BAC
蛇形盘管 23mm
水 水 水
冰 盘管
乙二醇水溶液
融冰后期
C．内融冰和外融冰比较 a.外融冰一般不要板换 b.内融冰制冰率大（95％），而外融冰50％以 内
讨论： 0～25％ 刚开始 温度降低 25～75％ 稳定 结冰 75～100％ 温度降低
3.冰球装置的释冷特性
不断融化，冰与壳体传热面积随之减小，另 一部分则靠对流传热。释冷温度不变，释冷 速率下降。要保持释冷速率不变，释冷温度 升高，详见图。 上述两点都是随空调负荷变化而变化的。而 空调负荷也是变化的。所以释冷量必须符合 这一要求。
E2
E1——用于空调负荷的融冰能量，kcal E2——用于制冰蓄冷的能量，kcal
三、四有些不同，但也有通用
五、过冷现象 supercooling
液态温度下降到凝固点时不结晶，而到凝固点 以下某一温度时才结晶，即为过冷现象。 ⊿T过冷度 纯水冻结点0℃ 形成冰核 继而冰 一般水的过冷温度为5℃ 希望：提高成核温度，减少过冷度。一般加入 成核剂。不同的成核剂配方效果不同，正在研 究阶段 危害性：T0降低，COP变小。每降1℃，耗电增 3～4％
讨论：
0～75％ 温度平稳 （潜）
75 ～ 100 ％ 温度升高 迅速
死角现 象严重
4.冰盘管式Ice on Coil
A 外融冰 External Melt Ice on Coil Storage Systems
外融冰以美国BAC公司为代表 a.释冷量大小：回水温度高低
回水量大小 b.低温水温度高低—与水流速、融冰时间长短有关 c.释冷和蓄冷效果好坏—结冰和融冰均匀性有关
第一章 绪论
一、为什么要发展冰蓄冷空调技术
1. 2.上海用电情况
——逐年增长，峰谷差在加大
二、国外冰蓄冷空调发展状况
美19000 日20000 600
三、常规空调四个循环
四、冰蓄冷空调的不冻液循环。
蒸发器
冷剂循环
桶
冷冻水
第二章 冰蓄冷空调技术
一、物质相变及其特点
三种物质：固、液、汽 相变一般是等温或近似等温过程，吸收或释放 能量 固→液→汽 吸热 固←液←汽 放热 以水为例： 固液 融解热：80kcal/kg (1atm,0℃) 冰蓄冷 液汽 汽化热：539kcal/kg (1atm,0℃) 制冷热泵
层化现象：饱和状态融解时，一部分无机盐会 沉淀在容器底部，而相应的使另一部分液体浮 在容器的上方。 如不克服，几千次相变后，损失40％的融解热
影响层化的因素：容器的材料、形状、厚度， 优态盐的种类及核化方法等
蓄冷槽蓄冷的冷水温度一般4～6℃，离开时 首先8.3℃，结束时为7℃，然后降至4.5℃。
出水温度随释冷过程逐渐升高，开始7℃ ， 冷量足，提供较低出水温度，以后出水温度 逐渐上升至10℃。
6.盘管和冰球比较
目前世界上大型工程都是以这两种形式为主，各 有优缺点 球破系统不会被破坏，但盘管裂开会影响系统 冰球释冷速度不稳定，适用型广，如火车和汽车 冷藏
7.制冰滑落式
空调工况下运行时，10、7关，6、9开，2℃左右冷冻水
制冰滑落式特点
A 片状冰表面积大， 热交换性能好， 释冷速率大
B 制冷率小， 50％以下
C 容量少 每台35～530kW
D 易积成冰块
8.优态盐Eutectic Salt 共晶盐
从理论上讲，高温相变材料可在任何温度下进 行相变，非常适用于蓄冷空调系统
蒸发温度低 三级离心机和螺杆机 板式换热器
上海及全国绝大多数都是 活塞式压缩制冷机，所以 优态盐克服这一大缺点
任何事物都有其相反的一面：层化现象、可靠 性、稳定性、经济性、耐久性等技术难题
六、冰蓄冷空调技术类型 1.冰球式（Ice Ball）
以法国西雅特亚公司为代表
乙二醇 水溶液 -6℃ 时 结 冰 12℃ 时 融 冰
2.冰球装置的蓄冷特性
短时间内达到最大蓄冷量，乙二醇水溶液温 度下降，流量增大。冰厚加大，热阻加大。 冰厚减小才能达到要求，但耗电增加（-2～3℃过冷度） 低温：二次冷媒－乙二醇 结冰：-3℃—-6℃ 融冰：0～6℃
结冰密度如果不均匀，则融冰释冷时会产生死 角。阻力小的地方流过回水。一般设置空气搅 拌器。压缩空气送入底部小孔，利用空气浮力 使大量气泡升起而搅动水流。在结冰时 ①水的搅动能使槽内水温快速均匀降低，使冰
厚度趋于一致 ② 释冷时，水温分布均匀，加速融冰 ③ 快结束时，冰厚小，避免水短路
思考：为什么制冰率50％左右？
制冷机是经过特殊设计的。乙二醇水溶液经 过蒸发器被冷却到冻结点温度以下，乙二醇 水溶液产生非常细小的而且比较均匀的冰晶， 直径100um的冰晶与乙二醇水溶液在一起，形 成泥浆状的物质，故称为冰泥
盛优态盐容器要求：
A．足够强度，保持形状不变，优态盐相变时， 密度变化，材料禁得起这种压力周期性变化 影响
B．密封度好：优态盐与空气接触会吸收水分， 同时有的会氧化失去水分，这样失去蓄能的 能力
C．容器壁有较好的传热性能，通过其和水进 行热交换的
D．提供较大的传热面积
9.冰晶或冰泥式Crystal or Ice Slurry
用于空调负荷的融冰冷量占总蓄冰冷量的比
例
DE Q1 100%
Q2
Q1——用于空调负荷的融冰冷量，kcal
Q2——总蓄冰冷量，kcal
四、蓄冷效率Storage Efficiency
用以应付空调负荷的融冰能量除以制冰蓄冷 的能量值 SE E1 100%
二、蓄冰率（IPF）
A IPF V1 100% V1——蓄冰V槽2内冰占有的容积，m3 V2——蓄冰槽有效容积，m3
一般用它来决定蓄冰槽的大小。一般IPF＝20～70％ B 另一种叫制冰率IPF。蓄冰槽中水的最大制冰量占全水
量的百IP分F比。M通1 过1它0可0%以了解结冰多少，30～95％ M1——蓄冰M 槽2内水的最大制冰量，kg M2——蓄冰槽中全水量，kg C 美国以无效空间比来表示 Void（space） Ratio
B．内融冰Internal Melt Ice on Coil Storage Systems
美国 Calmac 螺旋形盘管 12mm
完全冻结式（Total Freeze up）
Fafco U形盘管 10mm
BAC
蛇形盘管 23mm
水 水 水
冰 盘管
乙二醇水溶液
融冰后期
C．内融冰和外融冰比较 a.外融冰一般不要板换 b.内融冰制冰率大（95％），而外融冰50％以 内
讨论： 0～25％ 刚开始 温度降低 25～75％ 稳定 结冰 75～100％ 温度降低
3.冰球装置的释冷特性
不断融化，冰与壳体传热面积随之减小，另 一部分则靠对流传热。释冷温度不变，释冷 速率下降。要保持释冷速率不变，释冷温度 升高，详见图。 上述两点都是随空调负荷变化而变化的。而 空调负荷也是变化的。所以释冷量必须符合 这一要求。
E2
E1——用于空调负荷的融冰能量，kcal E2——用于制冰蓄冷的能量，kcal
三、四有些不同，但也有通用
五、过冷现象 supercooling
液态温度下降到凝固点时不结晶，而到凝固点 以下某一温度时才结晶，即为过冷现象。 ⊿T过冷度 纯水冻结点0℃ 形成冰核 继而冰 一般水的过冷温度为5℃ 希望：提高成核温度，减少过冷度。一般加入 成核剂。不同的成核剂配方效果不同，正在研 究阶段 危害性：T0降低，COP变小。每降1℃，耗电增 3～4％
讨论：
0～75％ 温度平稳 （潜）
75 ～ 100 ％ 温度升高 迅速
死角现 象严重
4.冰盘管式Ice on Coil
A 外融冰 External Melt Ice on Coil Storage Systems
外融冰以美国BAC公司为代表 a.释冷量大小：回水温度高低
回水量大小 b.低温水温度高低—与水流速、融冰时间长短有关 c.释冷和蓄冷效果好坏—结冰和融冰均匀性有关
第一章 绪论
一、为什么要发展冰蓄冷空调技术
1. 2.上海用电情况
——逐年增长，峰谷差在加大
二、国外冰蓄冷空调发展状况
美19000 日20000 600
三、常规空调四个循环
四、冰蓄冷空调的不冻液循环。
蒸发器
冷剂循环
桶
冷冻水
第二章 冰蓄冷空调技术
一、物质相变及其特点
三种物质：固、液、汽 相变一般是等温或近似等温过程，吸收或释放 能量 固→液→汽 吸热 固←液←汽 放热 以水为例： 固液 融解热：80kcal/kg (1atm,0℃) 冰蓄冷 液汽 汽化热：539kcal/kg (1atm,0℃) 制冷热泵
层化现象：饱和状态融解时，一部分无机盐会 沉淀在容器底部，而相应的使另一部分液体浮 在容器的上方。 如不克服，几千次相变后，损失40％的融解热
影响层化的因素：容器的材料、形状、厚度， 优态盐的种类及核化方法等
蓄冷槽蓄冷的冷水温度一般4～6℃，离开时 首先8.3℃，结束时为7℃，然后降至4.5℃。
出水温度随释冷过程逐渐升高，开始7℃ ， 冷量足，提供较低出水温度，以后出水温度 逐渐上升至10℃。
6.盘管和冰球比较
目前世界上大型工程都是以这两种形式为主，各 有优缺点 球破系统不会被破坏，但盘管裂开会影响系统 冰球释冷速度不稳定，适用型广，如火车和汽车 冷藏
7.制冰滑落式
空调工况下运行时，10、7关，6、9开，2℃左右冷冻水
制冰滑落式特点
A 片状冰表面积大， 热交换性能好， 释冷速率大
B 制冷率小， 50％以下
C 容量少 每台35～530kW
D 易积成冰块
8.优态盐Eutectic Salt 共晶盐
从理论上讲，高温相变材料可在任何温度下进 行相变，非常适用于蓄冷空调系统
蒸发温度低 三级离心机和螺杆机 板式换热器
上海及全国绝大多数都是 活塞式压缩制冷机，所以 优态盐克服这一大缺点
任何事物都有其相反的一面：层化现象、可靠 性、稳定性、经济性、耐久性等技术难题
六、冰蓄冷空调技术类型 1.冰球式（Ice Ball）
以法国西雅特亚公司为代表
乙二醇 水溶液 -6℃ 时 结 冰 12℃ 时 融 冰
2.冰球装置的蓄冷特性
短时间内达到最大蓄冷量，乙二醇水溶液温 度下降，流量增大。冰厚加大，热阻加大。 冰厚减小才能达到要求，但耗电增加（-2～3℃过冷度） 低温：二次冷媒－乙二醇 结冰：-3℃—-6℃ 融冰：0～6℃
结冰密度如果不均匀，则融冰释冷时会产生死 角。阻力小的地方流过回水。一般设置空气搅 拌器。压缩空气送入底部小孔，利用空气浮力 使大量气泡升起而搅动水流。在结冰时 ①水的搅动能使槽内水温快速均匀降低，使冰
厚度趋于一致 ② 释冷时，水温分布均匀，加速融冰 ③ 快结束时，冰厚小，避免水短路
思考：为什么制冰率50％左右？
制冷机是经过特殊设计的。乙二醇水溶液经 过蒸发器被冷却到冻结点温度以下，乙二醇 水溶液产生非常细小的而且比较均匀的冰晶， 直径100um的冰晶与乙二醇水溶液在一起，形 成泥浆状的物质，故称为冰泥
盛优态盐容器要求：
A．足够强度，保持形状不变，优态盐相变时， 密度变化，材料禁得起这种压力周期性变化 影响
B．密封度好：优态盐与空气接触会吸收水分， 同时有的会氧化失去水分，这样失去蓄能的 能力
C．容器壁有较好的传热性能，通过其和水进 行热交换的
D．提供较大的传热面积
9.冰晶或冰泥式Crystal or Ice Slurry