空调工程中的蓄冷技术复习
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考试说明
填空（35分） 简答（40分） 分析和计算题（25分） 带计算器
weijian_chen@nuaa.edu.cn
2020/5/16
1
空调冰蓄冷技术
➢ 教材：空调蓄冷技术与设计，于航，化学工业出版社
➢ 主要参考文献：
➢ 空调蓄冷应用技术，严德隆 张维君，中国建筑工业出版 社，1997
➢ 冰蓄冷系统设计，彦启森 越庆珠，清华大学
使电网经常拉闸限电。 2）城市电力消费增长迅速，而城市电网不能适应，造成有
电送不进、配不下的局面。
2020/5/16
10
第一讲 空调工程中的蓄冷技术
2. 蓄冷技术在我国发展的社会背景
3）在电力供应紧张的情况下，峰谷电价政策的实施及蓄冷 技术自身的特点，为空调蓄冷技术的应用提供了广阔的发展 前景。
1、蓄冷设备的基本分类
（1）水蓄冷
水蓄冷系统的特点 ➢与常规空调系统相比，可以采用高效制冷机，新旧系统均适用。 ➢与常规制冷剂相同，运行温度也相同，因此电耗比任何一种蓄冷 系统都少 ➢只存水的潜热，不能存在潜热，所以需要大的存储空间 ➢蓄水槽体积大，保温防水处理造价高，蓄水槽表面积大，热损失 也大 ➢为解决回水和冷水混合，需要采取相应措施，增加系统造价，所 以管路设计相对复杂 ➢使用效率高，但是要求空间大，因此特别适用于地域辽阔的地区 ➢夏天可以蓄冷，冬天可以蓄热，纬度高的地区比较适合
➢ 1）蓄冷系统可以转移用电负荷（削峰填谷）。 ➢ 2）蓄冷系统的使用可以降低配电容量和制冷设备的容量。 ➢ 3）蓄冷空调系统的初投资和常规空调系统相差不多。由
于电力和制冷设备装置容量比常规系统小，另外蓄冷系统 可以采用低温送风，也降低了空调系统的造价 ➢ 4）蓄冷技术的使用降低了空调系统的运行费用 ➢ 5）延长了空调系统的使用寿命 ➢ 6）提高了空调系统的可靠性
热能的形式储存在特定的介质中（一般是容易 发生相变的介质？），在用电高峰时，把这部 分储存的能量用于空调系统。
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5
第一讲
✓ 降低了高峰负荷 ✓ 存在峰谷电价，降低成本
移峰填谷
削峰填谷
2020/5/16
6
第一讲
不同场合建筑物的逐时冷负荷分布
2020/5/16
7
第一讲 空调工程中的蓄冷技术
2020/5/16
17
第一讲
3、蓄冷技术基本概念
设计模式：
2020/5/16
18
第二讲 蓄冷设备
蓄冷系统的类型
2020/5/16
19
第二讲
水蓄冷 槽内水的混合特性
➢出口水温变化规律 ➢混合特性值：M ➢槽数越多，M值越大
2020/5/16
20
第二讲 蓄冷设备
4、蓄冷设备的基本分类
（1）水蓄冷 ➢水蓄冷系统与空调系统连接方式：直接连接
➢1. 蓄冷技术在国外的发展
从世界范围来看，大致经历了三个阶段： ➢ 1）初期阶段： ✓ 20世纪30-60年代，以降低制冷系统初投资为目的 ✓ （降低空调设计负荷） ✓ （周期使用，供冷时间wenku.baidu.com的建筑物）
2020/5/16
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第一讲 空调工程中的蓄冷技术
➢1. 蓄冷技术在国外的发展
➢ 2）中期阶段： ✓ 20世纪70-80年代，以移峰填谷为主要目的 ✓ （尖峰用电时段用电量大的建筑物） ➢ 3）快速发展阶段： ✓ 20世纪80年代至今，以降低整体投资，改善空气品质为目
2020/5/16
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第一讲
空调负荷与设计模式： 最大负荷一般出现在：15：00-17：00，但是空调设计
中一般按照最大负荷设计（会带来什么问题？）
主要有两设计模式： ➢部分蓄冷模式 ➢全部蓄冷模式
2020/5/16
15
第一讲
设计模式： 全部蓄冷设计模式： ➢ 其蓄冷时间与空调时间
完全错开
2020/5/16
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第一讲 空调工程中的蓄冷技术
3、蓄冷技术基本概念 蓄冷空调技术的含义：
蓄冷空调的原理就是根据水、冰以及其它物质的 蓄热特性，尽量地利用非峰值电力，使制冷机在 满负荷条件下运行，将空调所需的制冷量以显热 或潜热的形式部分或全部地蓄存于水、冰或其它 物质中，一旦出现空调负荷，使用这些蓄冷物质 蓄存的冷量满足空调系统的需要
➢直接面向用户 ➢设备简单 ➢投资少 ➢但是开式系统，与大气 相通，水质易受污染 ➢常压运行，需防止虹吸 或倒空现象
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第二讲 蓄冷设备
4、蓄冷设备的基本分类
（1）水蓄冷
➢加压供冷
➢远距离供冷
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第二讲 蓄冷设备
4、蓄冷设备的基本分类
（1）水蓄冷
➢间接连接
标 ✓ （低温，大温差送风）
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第一讲 空调工程中的蓄冷技术
2. 蓄冷技术在我国发展的社会背景
电力工业发展迅速： 截止到1999年低，我国发电装机容量和年发电量分别达到
2.988亿kW和12231亿kW，均居世界第二位。 电力供应紧张： 1）电网负荷率低，系统峰谷差大，高峰电力严重不足，致
➢ 蓄冷技术及其在空调工程中的应用，刘道平， 科学出版 社，1997
➢ 制冷空调新技术进展，刘卫华 郭宪民 黄虎，机械工业出 版社
2020/5/16
2
第一讲
2020/5/16
3
第一讲
从消耗的总电能来讲，空调耗电量比重大 而空调耗电量在用电高峰时占的比重也逐年增加
2020/5/16
4
第一讲
空调工程中蓄冷技术的基本思想： 在用电低谷时，通过一定的手段将电能转换为
➢高层和超高层供冷
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23
第二讲 蓄冷设备
4、蓄冷设备的基本分类
（1）水蓄冷
➢水蓄冷系统工作流程
➢空调回水温度15度，通过 旁通管混合15度和7度的水 达到12度，从而保证冷水 机组和空调器的工作参数
➢当然，根据不同需要可以 有其他方式的流程
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第二讲 蓄冷设备
2020/5/16
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第一讲 空调工程中的蓄冷技术
3、蓄冷技术基本概念 蓄冷空调系统的分类： 按蓄冷介质的不同，大致可分为三类： ➢ 冰蓄冷系统：介质以冰为主 ➢ 水蓄冷系统：水作为蓄冷介质 ➢ 共晶盐蓄冷系统：利用共晶盐的相变潜热
2020/5/16
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第一讲 空调工程中的蓄冷技术
4、蓄冷系统的特点
➢ 在夜间非用电高峰期， 启动制冷机进行蓄冷， 当所蓄冷量达到空调所 需全部冷量时，制冷机 停机；
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第一讲
3、蓄冷技术基本概念
设计模式：
部分蓄冷设计模式： 夜间非用电高峰时，系统运行蓄冷，白天空调期间，一部
分空调负荷由蓄冷设备负担，一部分则有制冷设备负担。
➢可减少峰值冷负荷到 30-60% ➢但未能最大限度削峰 填谷
填空（35分） 简答（40分） 分析和计算题（25分） 带计算器
weijian_chen@nuaa.edu.cn
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空调冰蓄冷技术
➢ 教材：空调蓄冷技术与设计，于航，化学工业出版社
➢ 主要参考文献：
➢ 空调蓄冷应用技术，严德隆 张维君，中国建筑工业出版 社，1997
➢ 冰蓄冷系统设计，彦启森 越庆珠，清华大学
使电网经常拉闸限电。 2）城市电力消费增长迅速，而城市电网不能适应，造成有
电送不进、配不下的局面。
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第一讲 空调工程中的蓄冷技术
2. 蓄冷技术在我国发展的社会背景
3）在电力供应紧张的情况下，峰谷电价政策的实施及蓄冷 技术自身的特点，为空调蓄冷技术的应用提供了广阔的发展 前景。
1、蓄冷设备的基本分类
（1）水蓄冷
水蓄冷系统的特点 ➢与常规空调系统相比，可以采用高效制冷机，新旧系统均适用。 ➢与常规制冷剂相同，运行温度也相同，因此电耗比任何一种蓄冷 系统都少 ➢只存水的潜热，不能存在潜热，所以需要大的存储空间 ➢蓄水槽体积大，保温防水处理造价高，蓄水槽表面积大，热损失 也大 ➢为解决回水和冷水混合，需要采取相应措施，增加系统造价，所 以管路设计相对复杂 ➢使用效率高，但是要求空间大，因此特别适用于地域辽阔的地区 ➢夏天可以蓄冷，冬天可以蓄热，纬度高的地区比较适合
➢ 1）蓄冷系统可以转移用电负荷（削峰填谷）。 ➢ 2）蓄冷系统的使用可以降低配电容量和制冷设备的容量。 ➢ 3）蓄冷空调系统的初投资和常规空调系统相差不多。由
于电力和制冷设备装置容量比常规系统小，另外蓄冷系统 可以采用低温送风，也降低了空调系统的造价 ➢ 4）蓄冷技术的使用降低了空调系统的运行费用 ➢ 5）延长了空调系统的使用寿命 ➢ 6）提高了空调系统的可靠性
热能的形式储存在特定的介质中（一般是容易 发生相变的介质？），在用电高峰时，把这部 分储存的能量用于空调系统。
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第一讲
✓ 降低了高峰负荷 ✓ 存在峰谷电价，降低成本
移峰填谷
削峰填谷
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第一讲
不同场合建筑物的逐时冷负荷分布
2020/5/16
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第一讲 空调工程中的蓄冷技术
2020/5/16
17
第一讲
3、蓄冷技术基本概念
设计模式：
2020/5/16
18
第二讲 蓄冷设备
蓄冷系统的类型
2020/5/16
19
第二讲
水蓄冷 槽内水的混合特性
➢出口水温变化规律 ➢混合特性值：M ➢槽数越多，M值越大
2020/5/16
20
第二讲 蓄冷设备
4、蓄冷设备的基本分类
（1）水蓄冷 ➢水蓄冷系统与空调系统连接方式：直接连接
➢1. 蓄冷技术在国外的发展
从世界范围来看，大致经历了三个阶段： ➢ 1）初期阶段： ✓ 20世纪30-60年代，以降低制冷系统初投资为目的 ✓ （降低空调设计负荷） ✓ （周期使用，供冷时间wenku.baidu.com的建筑物）
2020/5/16
8
第一讲 空调工程中的蓄冷技术
➢1. 蓄冷技术在国外的发展
➢ 2）中期阶段： ✓ 20世纪70-80年代，以移峰填谷为主要目的 ✓ （尖峰用电时段用电量大的建筑物） ➢ 3）快速发展阶段： ✓ 20世纪80年代至今，以降低整体投资，改善空气品质为目
2020/5/16
14
第一讲
空调负荷与设计模式： 最大负荷一般出现在：15：00-17：00，但是空调设计
中一般按照最大负荷设计（会带来什么问题？）
主要有两设计模式： ➢部分蓄冷模式 ➢全部蓄冷模式
2020/5/16
15
第一讲
设计模式： 全部蓄冷设计模式： ➢ 其蓄冷时间与空调时间
完全错开
2020/5/16
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第一讲 空调工程中的蓄冷技术
3、蓄冷技术基本概念 蓄冷空调技术的含义：
蓄冷空调的原理就是根据水、冰以及其它物质的 蓄热特性，尽量地利用非峰值电力，使制冷机在 满负荷条件下运行，将空调所需的制冷量以显热 或潜热的形式部分或全部地蓄存于水、冰或其它 物质中，一旦出现空调负荷，使用这些蓄冷物质 蓄存的冷量满足空调系统的需要
➢直接面向用户 ➢设备简单 ➢投资少 ➢但是开式系统，与大气 相通，水质易受污染 ➢常压运行，需防止虹吸 或倒空现象
2020/5/16
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第二讲 蓄冷设备
4、蓄冷设备的基本分类
（1）水蓄冷
➢加压供冷
➢远距离供冷
2020/5/16
22
第二讲 蓄冷设备
4、蓄冷设备的基本分类
（1）水蓄冷
➢间接连接
标 ✓ （低温，大温差送风）
2020/5/16
9
第一讲 空调工程中的蓄冷技术
2. 蓄冷技术在我国发展的社会背景
电力工业发展迅速： 截止到1999年低，我国发电装机容量和年发电量分别达到
2.988亿kW和12231亿kW，均居世界第二位。 电力供应紧张： 1）电网负荷率低，系统峰谷差大，高峰电力严重不足，致
➢ 蓄冷技术及其在空调工程中的应用，刘道平， 科学出版 社，1997
➢ 制冷空调新技术进展，刘卫华 郭宪民 黄虎，机械工业出 版社
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第一讲
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第一讲
从消耗的总电能来讲，空调耗电量比重大 而空调耗电量在用电高峰时占的比重也逐年增加
2020/5/16
4
第一讲
空调工程中蓄冷技术的基本思想： 在用电低谷时，通过一定的手段将电能转换为
➢高层和超高层供冷
2020/5/16
23
第二讲 蓄冷设备
4、蓄冷设备的基本分类
（1）水蓄冷
➢水蓄冷系统工作流程
➢空调回水温度15度，通过 旁通管混合15度和7度的水 达到12度，从而保证冷水 机组和空调器的工作参数
➢当然，根据不同需要可以 有其他方式的流程
2020/5/16
24
第二讲 蓄冷设备
2020/5/16
12
第一讲 空调工程中的蓄冷技术
3、蓄冷技术基本概念 蓄冷空调系统的分类： 按蓄冷介质的不同，大致可分为三类： ➢ 冰蓄冷系统：介质以冰为主 ➢ 水蓄冷系统：水作为蓄冷介质 ➢ 共晶盐蓄冷系统：利用共晶盐的相变潜热
2020/5/16
13
第一讲 空调工程中的蓄冷技术
4、蓄冷系统的特点
➢ 在夜间非用电高峰期， 启动制冷机进行蓄冷， 当所蓄冷量达到空调所 需全部冷量时，制冷机 停机；
2020/5/16
16
第一讲
3、蓄冷技术基本概念
设计模式：
部分蓄冷设计模式： 夜间非用电高峰时，系统运行蓄冷，白天空调期间，一部
分空调负荷由蓄冷设备负担，一部分则有制冷设备负担。
➢可减少峰值冷负荷到 30-60% ➢但未能最大限度削峰 填谷