第13章-蓄冷技术

水蓄冷方案(DOC)

第一章工程概况简述 1.工程概况及主要工程内容工程概况：本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦,总建筑面积约：15000m2，空调面积：10000m2,建筑总高15m，其中楼层主要为研发室，办公室、制模室、空调设备房等等。本项目主要工程内容为：中央空调机房冷源系统，冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。 2.设计概况本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统，夏季设计日总尖峰冷负荷为875KW。冷源配置：整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式,该设备为甲方提供.主机夜间水蓄冷，即夜间为蓄冷工况：供回水温度为 4.5℃/12.5℃，白天为空调工况：供回水温度为7℃/12℃，冷却水供回水温度为32℃/37℃。两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷,把一个蓄冷水池蓄满为止. 本项目一个蓄冷水池的总容积 800m3，按容积利用率0.95计算，蓄冷水池的可利用容积大于760m3。本项目蓄冷工况运行时，水池进/出水温度为 4.5/12.5 ℃；放冷工况运行时，水池进/出水温度为12.5/4.5 ℃，均采用8 ℃温差。考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响，蓄冷水池的完善度一般取0.90～0.95；考虑到保温层传热的影响，冷损失附加率一般取1.01～1.02。因此，本项目实际蓄冷量约为3200kWh（即915RT）。

第二章制冷系统技术方案 1.设计依据本方案设计依据如下：业主提供的设计资料《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003) 《蓄冷空调工程技术规程》 (JGJ 158-2008) 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002) 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003) 《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调?动力》（2003版）《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》（2003版）《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著 2.负荷计算水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》（GB50019-2003）的有关规定，求得蓄冷—放冷周期内逐时负荷和总负荷，并绘制出负荷曲线图，作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。采用系数法对逐时冷负荷进行估算。其中设计日各时段冷负荷值如下表：一期设计日尖峰冷负荷为1156RT，采用逐时负荷系数法，设计日逐时冷负荷分布如下：表设计日各时段负荷值情况

水蓄冷、冰蓄冷空调系统浅析

水蓄冷、冰蓄冷空调系统浅析发表时间：2019-03-21T15:47:56.907Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：丁岳峰 [导读] 在白天用电高峰时释放该冷量提供空调服务，从而缓解空调高峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有二种，即水蓄冷、冰蓄冷。中冶华天南京工程技术有限公司江苏南京 210000 引言蓄冷技术，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷，并通过介质将冷量储存起来，在白天用电高峰时释放该冷量提供空调服务，从而缓解空调高峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有二种，即水蓄冷、冰蓄冷。正文随着现代工业的发展和人民生活水平的提高。中央空调的应用越来越广泛，其耗电量也越来越大，一些大中城市中央用电量已占其高峰用电量的20%以上，使得电力系统峰谷负荷差加大，电网负荷率下降，电网不得不实行拉闸限电，严重制约着工农业生产，对人们正常的生活带来不少影响。解决该问题的有效办法之一是应用于蓄冷技术，将空调用电从白天高峰期转移到夜间低谷期，均衡城市电网负荷，达到多峰填谷的目的，蓄冷技术的原理，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷，并以冰的形式储存起来，在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务，从而避免中央空调争用高峰电力，最常用的蓄冷方式主要有两大类：冰蓄冷和水蓄冷。一、冰蓄冷顾名思义蓄冷介质以冰为主，不同的制冰开式，构成不同的蓄冷系统。蓄冷系统的思想通常有两种，完全蓄冷与部分蓄冷。因为部分蓄冷方式可以削减空调制冷系统高峰耗电量，而且初投资夜间比较低所以目前采用较多，在确定部分负荷蓄冷系统的装置容量时，一般有两种情况， 1、空调系统夜间不运行，仅白天运行，或者夜间运行的空调负荷较小，在这种情况下，选择制冷机的最佳平衡计算公式应为 qc=Q/（N1+CfN2） Qs=N2Cfqc，式中qc：以空调工况为基点时的制冷机制冷量，kw，Qs：蓄冰槽容量，KWH； N1：白天制冷主机在空调工况下的运行小时数，由于白天制冷机不一空均为满载运行，计算时该值可取（0.8-1.0）n. N2：夜间制冷主机在蓄冷工况下的运行小时数。 Cf：冷水机组系数，即冷水机组蓄冰工况制冷能力与空调工况制冷能力的比值，一般活塞式与离心式冷水机组约为0.65，螺杆式冷水机组约为0.7.它取决于工况的温度条件和机组型号。根据这个公式，我们结合具体的工程，就可得出应配置的冷水机组的制冷能力与蓄冰槽容量。 2、空调系统部分夜间运行，而且所需的冷负荷比较大。在这种情况下，我样一般以夜间所需的冷负荷为依据。选择基载主机。然后从总负荷中扣除基载主机所承担的负荷，再按第一种情况合理配制冷水机与蓄冰槽。二、水蓄冷水蓄冷是利用3-7°C的低温水进行蓄冷，可直接与常规系统区配，无需其它专门设备。其优点是：投资省，维修费用少，管理比较简单。但由于水的蓄能密度低，只能储存水的显热，故蓄水槽上地面积大。如若利用高层建筑内的消防水池，在确定制冷机容量与蓄冷槽的容量时，可根据消防水池的容量来计算出蓄冷量，然后根据剩余负荷量来确定制冷机组的制冷量。最后校核一下冷水机组能否满足夜间蓄冷的需要。三、冰蓄冷与水蓄冷的对比水蓄冷系统不仅从节能而且从节省初投资方面都具有很大的优越性，它充分利用了建筑的消防水池，不再占用建筑面积，节省了机房面积，但我们不能因此而完全肯定水蓄冷，否定冰蓄冷，他们各用各自的适用范围，下面我们来分析一下：根据公式qc=Q/（N1+CfN2） Qs=N2Cfqc 我们可得出蓄冷比率： η=Qs/Q=（N2Cfqc）/Q=（N2Cfqc）/[（N1+CfN2）×（N2Cfqc）/Q] =1/[1+（N1/（CfN2））对于一般的办公建筑来说，N1、Cf、N2均为确定值，分别为8.5，8，0.7，则η=1（1+8.5/0.7×8）=39.7% 在这个比率下，制冷机与蓄冷槽容量配置为最佳，对冰蓄冷而言，因蓄冰槽可根据蓄冷量的大小来配置，不受任何限制，我们就可根据这一比率来确定蓄冷量，从而配置出相应的制冷机与蓄冰槽，但对水蓄冷而言，因为它利用的是消防水池，而建筑物消防水池的容积只与建筑物的性质及使用功能有关，与建筑面积没有关系，那么在这一条件下限制下，对于空调面积只与建筑物的性质及使用功能有关，与建筑面积没有关系，那么在这一条件下，对空调面积较小的建筑物来说，水池所蓄存的冷量占全日总冷量的比率接近于39.7%，则我们建议采用冰蓄冷系统，对空调面积较小的建筑物来说，水池所蓄存的冷量占全日总冷量的比率接于39.7%，甚至高于39.7%，则我们应采用水蓄冷系统，同时，应与水系统的分区结合起来。造价方面，同等蓄冷量的水蓄冷系统造价约为冰蓄冷的一半或更低。冰蓄冷需要的双工况制冷机组价格高，装机容量大，增加了配电装置的费用，且冰槽的价格高，使用有乙二醇数量多，价格贵，管路系统和控制系统均较复杂，因此总造价高。蓄冷系统装机容量方面，水蓄冷的蒸发温度与常规空调相差不大，且可采取并联供冷等方式使装机容量减小。冰蓄冷工质的蒸发温度较低，制冷机组在蓄冰工况下的制冷能力系数Cf为0.6～0.65（制冰温度为-6℃时），其制冷能力比制冷机组在空调工况下低0.4～0.35。相同制冷量下，冰蓄冷的双工况制冷机组容量要大于常规空调工况机组。移峰量上看在同等投入的情况下，水蓄冷系统一般设计为全削峰，节省电费大大多于冰蓄冷系统。冰蓄冷为降低造价，一般为1/2或1/3削峰，节省电费少于水蓄冷系统。

冰蓄冷空调系统的优点和缺点

冰蓄冷空调系统的优点和缺点：（1）优点： ①平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设，对国家而言，是节能的；对于大城市的商业用电而言，均会出现用电的峰谷时段，在用电的峰段，常常会出现供电不足的状况，而在用电的谷段，又常常会出现电量过剩的状况，如果将低谷电的电能转化为冷能应用到峰值电时的空调系统中去，则可以缓解电网压力，平衡电网；对国家电网而言，要满足用户1kwh的用电需求，必须要发电站发出超过1kwh 的电量便于抵消电在运输过程中的损耗，而用户对电的需求和利用程度在实际过程中却是不定的，是随机的，尤其是对建筑内的空调而言，其使用程度往往同当天的室外天气条件密切相关，不定性特点尤为突出，倘若国家电网发出的余电无法被用户使用，一来是对能源的浪费，二来对国家电网的安全也存在着隐患，于是，冰蓄冷技术在空调系统中的应用便大大地减缓和减少了以上问题； ②能使制冷主机的装机容量减少；冰蓄冷空调系统按运行策略可分为两类，一类是全部蓄冷模式，另一类是部分蓄冷模式。对于第一类，通俗地说就是建筑的所有冷负荷（注：蓄冰装置是无法作为热源使用的）全由蓄冰装置承担，而制冷机组（通常是双工况制冷机组）只扮演为蓄冰装置充冷制冰的角色，在空调系统运行的时候，制冷机组处于停机状态，而蓄冰装置则全时段运行，为用户提供冷量。对于第二类，也是实际工程中常用的运行方式，即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分，而另一部分则由制冷机组（双工况）承担。因此，由上述可知，不论哪种运行方式，蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的，我们所说的减少了制冷主机的装机容量，实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷，这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小； ③目前各地供电部门对用电限制较严，征收的额外费用也名目繁多，建筑业主与用户的经济负担较重，还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术，就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾； ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术，在初投资费用方面，既可减少空调处理设备、输配设备的大小，输送管网的粗细，还可减少机房管井的占用面积，压低建筑层高，从而不但可节省空调的初投资费用，而且还可降低建筑造价；在运行费用方面，由于送风温度低，风机、水泵的输配功率大幅度降低，制冷空调系统的整体能效得到提高，再加上分时电价的优惠，从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用； ⑤由于采用了低温大温差供冷送风，使空调处理与输送过程均在较低温度下进行，有利于抑止细菌、病菌的繁殖；较低的室内温度，可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。（2）缺点：

冰蓄冷技术(DOC)

1.技术原理冰蓄冷空调技术是利用夜间电网谷电运转制冷主机制冷，并以冰的形式储存，在白天用电高峰时将冰融化提供空调用冷，从而避免中央空调争用高峰电力的一项调节负荷、节约能源的技术。 (1)削峰填谷、平衡电力负荷。 (2)改善发电机组效率、减少环境污染。 (3)减小机组装机容量、节省空调用户的电力花费。 (4)改善制冷机组运行效率。 (5)蓄冷空调系统特别适合用于负荷比较集中、变化较大的场合加体育馆、影剧院、音乐厅等。 (6）应用蓄冷空调技术，可扩大空调区域使用面积。（7）适合于应急设备所处的环境，

计算机房、军事设施、电话机房和易燃易爆物品仓库等。 2.冰蓄冷空调系统组成冰蓄冷空调系统包括：空调主机、冷水泵、冷却水泵、冷却塔、蓄冷水泵、释冷水泵、换热器、储冰槽等。相对于常规空调系统，冰蓄冷系统增加了储冰槽、换热器等装置 3..工艺流程冰球式（也称封装式）冰蓄冷工艺流程：在制冰时，通常要求制冷主机蒸发器出口温度为零下5摄氏度，因此冰球外循环的介质通常采用乙二醇溶液，乙二醇溶液在冰球外流动，在制冰循环中，从制冷主机出来的低温乙二醇溶液流过冰球表面，使冰球内的水结冰；在融冰供冷时，乙二醇溶液流过冰球表面，通过换热器与流往空调末端的冷冻水热交换，被

冷却后的冷冻水流向各个房间，通过风机盘管供冷，因此，空调末端的形式可以与常规中央空调相同。冰盘管冰蓄冷工艺流程：、 4.适用范围：商场、饭店、写字楼、体育馆、展览馆、影剧院、宾馆、居民小区等场所；制药、食品加工、啤酒工业、奶制品工业等；需要对现有单班、两班空调系统扩大供冷量的场所，可以不增加主机，改造成冰蓄冷系统。5.冰蓄冷空调系统的适用条件执行峰谷电价，且差价较大的地区。（峰谷电价比至少要达到4:1，否则无经济性可言）

冰蓄冷空调系统的优点和缺点

冰蓄冷空调系统的优点和缺点集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

运行方式，即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分，而另一部分则由制冷机组（双工况）承担。因此，由上述可知，不论哪种运行方式，蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的，我们所说的减少了制冷主机的装机容量，实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷，这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小； ③目前各地供电部门对用电限制较严，征收的额外费用也名目繁多，建筑业主与用户的经济负担较重，还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术，就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾； ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术，在初投资费用方面，既可减少空调处理设备、输配设备的大小，输送管网的粗细，还可减少机房管井的占用面积，压低建筑层高，从而不但可节省空调的初投资费用，而且还可降低建筑造价；在运行费用方面，由于送风温度低，风机、水泵的输配功率大幅度降低，制冷空调系统的整体能效得到提高，再加上分时电价的优惠，从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用； ⑤由于采用了低温大温差供冷送风，使空调处理与输送过程均在较低温度下进行，有利于抑止细菌、病菌的繁殖；较低的室内温度，可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。（2）缺点： ①系统异常复杂、庞大。冰蓄冷空调除了通常的制冷系统和空调设备外，还配备复杂的蓄冰设备，蓄冰设备包括蓄冷槽，乙二醇溶液泵、制冰泵、蓄冷介质

冰蓄冷自动控制系统设备及功能说明

第三章机房自动控制系统一、冰蓄冷自动控制系统综述工程的自控系统由上位机远程控制系统、PLC现场控制系统、电动阀、传感检测器件、系统配电柜、系统软件等部分组成。系统结构图如下所示：

PLC控制软件为主的控制程序，该程序为美国西门子公司与CRYOGEL公司联合开发，已经在美国的多个工程中和台湾杰美利（GEMINI）得到应用，直接输入后调整。上位机控制软件也可带采用CRYOGEL/（GEMINI）公司软件包的WinCC操作系统。上位机远程控制设置先进的集中控制台，采用工控机配置打印机进行远程监控和打印，现场控制机采用PLC可编程控制器控制，进行系统控制、参数设置、数据显示，确保实现系统的参数化，实现系统的智能化运行。本系统中的核心控制部分与机电执行装置采用国际著名品牌（西门子、江森、霍尼韦尔）的产品。蓄能系统控制具体功能如下： ⑴控制系统通过对主机、蓄热锅炉、蓄冰装置、板式换热器、泵、冷却塔、系统管路调节阀进行控制，调整蓄冷系统各应用工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供稳定的供水温度。 ⑵根据季节和机组运行情况，自控系统具备所有工况的转换功能。 ⑶控制、监测范围： a、制冷主机、泵、冷却塔启停、状态、故障报警； b、总供/回水管温度显示与控制； c、蓄冰装置及蓄热水箱进出口温度、显示与控制； d、蓄冰量、余冰量、乙二醇流量、瞬时释冷速度、蓄冷速度等标准规定参数的显示； e、电动阀开关、调节显示； f、备用水泵选择功能； g、各时段用电量及电费自动记录； h、空调冷负荷以及室外温湿度监测； i、可选的功能（包括楼宇智能化系统接口及接口转换程序）。 ⑷控制系统对一重要的参数进行长时间记录保存，并将空调的实际运行日负荷通过报表或曲线图的方式记录，可以查询到某一段时间内的历史数据值，供使用者进行了解、分

蓄冷技术

蓄冷技术随着生活水平的日益提高，空气调节作为控制建筑室内环境质量的重要技术手段得到广泛的应用。但因为耗电量大，且基本处于用电负荷峰值期，这就为蓄冷技术的应用提供了一个重要的应用领域。一、蓄冷技术的定义蓄冷技术是一门关于低于环境温度热量的储存和应用技术，是制冷技术的补充和调节。低于环境温度的热量通常称作冷量。人们的生活和生产活动在许多时候要用到冷量，但是，有些场合缺乏制冷设备，有些时段不能使用制冷设备就需要借助蓄冷技术解决用冷需要。简言之，即冷量的贮存。二、蓄冷的方法有显热蓄冷和相变潜热蓄冷两大类。如在蓄冷空调中的水蓄冷空调是显热蓄冷，冰蓄冷空调和优态盐水合物(PCM)是相变潜热蓄冷。三、冰蓄冷系统技术冰蓄冷是指用水作为蓄冷介质，利用其相变潜热来贮存冷量。冰蓄冷系统技术类型主要有冰盘管式、完全冻结式、冰球式、滑落式、优态盐式、冰晶式。 1.冰盘管式蓄冷系统冰盘管式蓄冷系统也称直接蒸发式蓄冷系统，其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内，冰结在蒸发器盘管上。融冰过程中，冰由外向内融化，温度较高的冷冻水回水与冰直接接触，可以在较短的时间内制出大量的低温冷冻水，出水温度与要求的融冰时间长短有关。这种系统特别适合于短时间内要求冷量大、温度低的场所，如一些工业加工过程及低温送风空调系统使用。 2.完全冻结式蓄冷系统该系统是将冷水机组制出的低温乙二醇水溶液（二次冷媒）送入蓄冰槽（桶）中的塑料管或金属管内，使管外的水结成冰。蓄冰槽可以将90%以上的水冻结成冰，融冰时从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液进入蓄冰槽，流过塑料或金属盘管内，将管外的冰融化，乙二醇水溶液的温度下降，再被抽回到空调负荷端使用。这种蓄冰槽是内融冰式，盘管外可以均匀冻结和融冰，无冻坏的危险。这种方式的制冰率最高，可达IPF=90%以上（指槽中水90%以上冻结成冰）。生产这种蓄冰设备的厂家较多。 3.冰球式蓄冷系统此种类型目前有多种形式，即冰球，冰板和蕊心褶囊冰球。冰球又分为园形冰球，表面有多处凹涡冰球和齿形冰球。冰球式以法国CRISTOPIA为代表，蓄冰球外壳有高密度聚合烯烃材料制成，内注以具高凝固---融化潜热的蓄能溶液。其相变温度为0°C，分为直径77mm（S型）和95mm（C型）两种。以外径95mm冰球为例，其换热表面积为28.2ft2/RTH(0.75m2/KWH），每立方米空间可堆放1300个冰球；外径77mm冰球每立方米空间可堆放2550个冰球。冰球结构图见下左图。

冰蓄冷技术

冰蓄冷技术目录技术发展史一，产品原理二，适用范围三，使用效益四，突出特点五，高灵桶式蓄冰系统优点突出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。北方实行热力站集中供热方式后，在节约能源的同时也保护了环境。南方地区冬天烧火取暖的时间很短或基本不烧火取暖，但夏天却要用空调降温。目前，不管是南方和北方的住宅、宾馆、酒店、商店、办公楼等几乎所有的建筑物，都安装了分体式空调或中央空调，特别在南方地区尤其是在海南，一年四季使用空调降温的时间都很长，空调降温需要消耗大量的能源。区域供冷站的供冷方式与北方冬季时的集中供热方式十分类似。这种供冷方式实际上就是以区域冷站作为冷源和能量中心，通过区域空调管网向周边建筑提供调温用的冷水，满足会议厅、展厅、酒店、大学、医院、商场、写字楼、住宅楼等不同用户的用冷需求，而且，还可以利用制冷时产生的热量，向建筑物供应热水。很明显，与集中供热一样，集中供冷方式将会大大提高能源的利用率。实际应用证明，区域供冷的能源效远低于预期，输送能耗增加，不同于区域供热，输送泵的功耗转化为热添加到传输介质中，但对于供冷，对输冷介质的传热是一种副作用。广州一个集中个供冷失败的案例能很好的说明问题。冰蓄冷在制冷过程中同样也需要能源，这种供冷方式实现能源的节约与电厂发电、电网供电和供冷的集中方式有密切的联系。技术发展史这项技术是上世纪初在美国研制并开始应用，但开始并不普及。直到八十年代世界性的能源危机，冰蓄冷的节能优势才被世人所瞩目，而得到广泛的推广使用。日本能源贫乏，冰蓄冷的市场颇好。目前该项技术已经成为很多发达国家解决电网供电压力不平衡的重要强制手段。我国从九十年代开始引进国外冰蓄冷技术，全国现有几百家单位在使用，而目前拥有核心自主知识产权冰蓄冷技术的只有高灵能源科技有限公司，其自主研发的ICEBANK蓄冰技术系统打破了国外技术垄断，是唯一达到国际先进水平的冰蓄冷民族品牌。其最早实施的再运营项目浙江绍兴大通商城使用冰蓄冷技术后，每年能为用户节省空调运行费用117.7万元，节约费用比率为36.6%，为国家电 1

水蓄冷方案汇总

第一章工程概况简述 1. 工程概况及主要工程内容工程概况：本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦, 总建筑面积约：15000m2空调面积：10000m2建筑总高15m其中楼层主要为研发室，办公室、制模室、空调设备房等等。本项目主要工程内容为：中央空调机房冷源系统，冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。 2. 设计概况本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统，夏季设计日总尖峰冷负荷为 875KW。冷源配置：整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式，该设备为甲方提供?主机夜间水蓄冷，即夜间为蓄冷工况：供回水温度为 4.5 C /12.5 C,白天为空调工况：供回水温度为7C/12 C,冷却水供回水温度为32C /37C。两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷，把一个蓄冷水池蓄满为止. 本项目一个蓄冷水池的总容积800 m3，按容积利用率0.95计算，蓄冷水池的可利用容积大于760m3。本项目蓄冷工况运行时，水池进/出水温度为4.5/12.5 C；放冷工况运行时，水池进/出水温度为12.5/4.5 C,均采用8 C温差。考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响，蓄冷水池的完善度一般取0.90?0.95 ;考虑到保温层传热的影响，冷损失附加率一般取1.01?1.02。因此，本项目实际蓄冷量约为3200kWh （即915RT）。

第二章制冷系统技术方案 1.设计依据本方案设计依据如下：业主提供的设计资料《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003) 《蓄冷空调工程技术规程》(JGJ 158-2008) 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002) 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003) 《全国民用建筑工程设计技术措施一一暖通空调？动力(>2003版) 《全国民用建筑工程设计技术措施一一给水排水》(2003版) 《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著 2.负荷计算水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》(GB50019-2003的有关规定，求得蓄冷一放冷周期内逐时负荷和总负荷，并绘制出负荷曲线图，作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。采用系数法对逐时冷负荷进行估算。其中设计日各时段冷负荷值如下表：一期设计日尖峰冷负荷为1156RT采用逐时负荷系数法，设计日逐时冷负荷分布如下：

水蓄冷系统

水蓄冷系统自然分层储水池布水系统设计一、工程概况本工程位于四川省成都市的一套错峰运行热回收空调系统，蓄水池采用的是现浇钢筋混凝土水池，形状为方形。二、蓄冷形式的选择考虑经济适用性能以及建造施工难度，本蓄冷系统采用自然分层水蓄冷形式。三、蓄冷池布水系统的设置自然分层系统主要是利用冷热水密度的不同，使温度低的冷水向下运动，温度高的热水向上运动，从而实现冷热水的分层。从热力学原理我们可以知道，两个温度不同的物体放在一起它们之间会有热传递，我们的蓄冷池水层也一样，会在冷热水层中间形成一个温度过度层，我们叫它斜温层，这个斜温层一方面会把我们的冷水冷量传递给热水（由于传递速率不大，冷量流失不多），另一方面又能起到一个冷热区域隔离的作用，因此蓄冷效果的好坏直接受到斜温层的影响，斜温层越稳定，那么我们的冷热区域热量混合就越少，所以自然分层蓄水池的关键是在冷热水层间建立稳定的斜温层。 1、布水管路系统的形式选择本工程的储水池为方形，根据国内外实际运行经验，选择H型布管形式更加有效，因此我方对本工程也采用H型的布管形式，如下图所示：布水器分为上下两层，上部为热水的进出口，下部为冷水的进出口，为了防止有压水扰动斜温层，冷水布水器的出水孔设置在管道的下部，热水布水器的出水孔设置在管道的上部，出水孔的宽度一般控制在管道圆周的90°—120°范围内，如下图所示：冷水出水孔热水出水口

2、布水器的设计计算由于蓄冷系统的冷热水温度相差不大，通常小于20℃，所以水的密度差不大，形成的斜温层不是很稳定，因此要求布水器出口的水流速度足够小，以免造成对斜温层的扰动破坏，那么我们就需要一个适当的Fr 数以及Re 数，来保证斜温层的稳定，根据国内外经验，要保证维持稳定的斜温层，Fr ≤2,Re=(240—280)，具体的计算式及各参数的含义如下： Fr=[]2/)21(g /ρρρ-h L Q 其中Q 为进口最大流量，m 3/h ，g 为重力加速度，9.8m/s2，h 为最小进水口高度，m ρ1为进口水密度，Kg/m 3， ρ2为储水池内水密度，Kg/m 3，L 为布水器的有效长度，m 。 Re=q/v2 其中q 为布水器单位长度的流量，m 3/s;v 为进口水的运行粘度，㎡/s 。根据我们的需求运行工况，把数据带入以上两式，就可以求出相应的布水管在水池的最小高度h ，以及布水管单位长度上的出水孔个数及出水孔的大小孔径。 3、布水器管径配置计算根据主机的额定供水量控制水流速度在1.2m/s 查设计手册求出管径。 4、水泵及水—水板式换热器的选择根据流量及流速控制扬程，进行水泵的选型，板换根据负荷量进行选择。 5、管网的布置根据现场实际情况根据建筑给排水施工图集综合考虑。

浅谈冰蓄冷空调与常规中央空调的优缺点

浅谈冰蓄冷空调与常规中央空调的优缺点发表时间：2016-08-18T10:15:48.877Z 来源：《低碳地产》2015年第2期作者：韩广玉 [导读] 冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置。深圳机械院建筑设计有限公司广东深圳 518000 本人前段时间做了一个小型的冰蓄冷项目，通过这个项目认真学习了一下蓄冰系统，在此跟各位浅谈一下蓄冰空调与常规空调优缺点对比，以及本人累积的些许设计经验，希望能对初次做蓄冰项目的设计同行带来一些帮助。现简单分析一下冰蓄冷中央空调系统、常规空调系统的特点。 1）冰蓄冷中央空调系统特点冰蓄冷中央空调系统是在常规中央空调系统的基础上多加一套蓄冰装置，利用夜间低谷用电时段开启制冷机组，将蓄冰装置中的水制成冰，白天在空调用电高峰时段利用融冰取冷满足部分空调负荷，宏观上起到调峰移谷，微观上在提高室内空调品质的同时大大降低用户运行费用的作用。该技术在二十世纪30年代起源于美国，在70年代能源危机中得到发达国家的大力发展。从美国、日本、韩国、台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看，冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。比如，韩国明令超过2000㎡建筑，必须采用冰蓄冷或煤气空调，日本超过5000㎡的建筑物，就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。很多国家都采取了奖励措施来推广这种技术，比如韩国转移1KW高峰电力，一次性奖励2000美元，美国一次性奖励500美元，等等。中国在近年加大对蓄能技术的推广力度，国家计委和经贸委2001年底特地下达《节约用电管理办法》，要求各单位推广蓄能技术，并逐步加大峰谷电差价。一些建筑采用蓄能技术后直接给用户带去了收益，节约了运行成本。2001年10月举办APEC会议的10万㎡的上海科技城、广州大学城500万㎡等大型建筑采用的就是冰蓄冷空调系统。冰蓄冷空调从其原理和实践中可以看出它有如下特点优点： ①减少冷水机组容量（降低主机一次性投资），总用电负荷少，减少变压器配电容量与配电设施费。 ②冷主机制冷效率高（COP大于5.3），同时利用峰谷荷电价差，大大减少空调年运行费，可节约运行费用35%以上。 ③减少建筑的配电容量，节约变配电的投资，节约约30%（空调的配电投资）；免双线路的高可靠性费用，节约投资。 ④使用灵活，部分区域使用空调可由融冰提供，不用开主机，节能效果明显。 ⑤可以为较小的负荷（如只使用个别办公室）融冰定量供冷，而无需开主机。 ⑥在过渡季节，可以融冰定量供冷，而无需开主机，不会出现大马拉小车的状况，运行更合理，费用节约明显。 ⑦具有应急功能，提高空调系统的可靠性。在拉闸限电时更能显示其优势：只要具备带动水泵的电力（如发电机发电、限电减电力供电）就能够融冰供冷，不会出现空调不能使用的状况。 ⑧制冷温度低而稳定，空调效果佳，提高大楼的舒适性和品位。 ⑨有低温冷源制冷速度快，上班前启动时间短。上班前启动时间越长，则空调无效运行越多，无谓的浪费越大。 ⑩作为驱动能源，清洁、环保、稳定、简单可靠，且峰谷电差价在不久的将来势必更优惠（周边省份在去年均已大幅优惠，国外的峰谷差更大）。对于大型多建筑区域供冷，可以低温供水，降低送水能耗、减少管网投资；同时与每一建筑一个供冷站的形式比可以节约投资、减少管理费用、减少机房面积。可以为末端提供低温冷冻水，降低末端的投资；加强除湿能力，大幅提高空调舒适性；如果采用低温送风系统，更是可以节约末端的风机能耗、提高空调品质、减少风管的尺寸和投资。空调系统智能化程度高，可以实现系统的全自动运行，而且具备与大楼的BAS接口，是目前世界上最先进的空调系统。不足之处： ①如果主机和蓄冰装置等设备均布置于冷冻机房内，蓄冰装置需要占用一定的空间。 ②机房设备投资比常规水冷电制冷和溴化锂机组系统稍高。 ③冰蓄冷只能夏天供冷，需要供热系统。（可以采用热网换热采暖，热网容量远低于溴化锂机组所需，只有50%左右容量）2）常规电制冷中央空调系统特点是目前使用较多的空调形式，经过一个多世纪的发展，制冷主机的形式多种多样，具有制冷效率高等的优点，它有如下特点：优点： ①系统简单，占地比其他形式的稍小。

冰蓄冷技术及其应用

研究生课程论文 (2008 -2009 学年第二学期) 课程论文题目：冰蓄冷技术及其应用研究生：欧阳光学号学院课程编号课程名称学位类别硕士任课教师制冷空调过程的节能新技术教师评语：成绩评定：分任课教师签名：年月日

冰蓄冷技术及其应用摘要：本文在介绍了冰蓄冷技术的特点的基础上，论述了冰蓄冷技术对电力调峰、平衡电网及节能减排的意义；并结合工程实际，分析了与冰蓄冷空调相结合的低温送风系统的经济性;并简要介绍了冰蓄冷与热泵组合式空调系统的优势。展望了新型冰蓄冷系统的发展前景。关键词：冰蓄冷削峰填谷节能低温送风系统 1 引言改革开放以来，我国经济的高速发展和人民物质生活水平的不断提高，对电力供应不断提出新的挑战。尽管全国发电装机容量不断增大，然而，电力供应仍很紧张，尤其是夏季有些地方不得不采用拉闸限电的办法解燃眉之急。因而，改善电力供应的紧张状况和电力负荷环境已成为一些大中城市的首要任务。长期以来空调系统是能耗大户，而空调系统用电负荷一般集中在电力峰段，因此对城市电网具有很大的“削峰填谷”潜力。基于这种“削峰填谷”的想法，空调系统中出现了冰蓄冷机组，它利用午夜以后的低谷电制冰，储存到白天用电高峰时供冷。而冰蓄冷技术和低温送风空调系统相结合则更能增强它的竞争力，对于电力生产部门和用户都会产生良好的经济效益和社会效益，并可以实现整个能源系统的节能和环保。因而随着国内冰蓄冷技术的成熟，它在我国将有更广阔的发展前景。 2 冰蓄冷空调系统简介冰蓄冷空调就是利用水或一些有机盐溶液作为蓄冷介质，在夜间电力供应的低谷期（同时也是空调负荷很低的时间）开机制冷，将它们制成冰或冰晶，到白天电力供应的高峰期（同时也是空调负荷高峰时间），利用冰或冰晶融解过程的潜热吸热作用，再将

冰蓄冷空调原理

冰蓄冷空调原理冰蓄冷空调技术是指在用电低谷时用电制冰并暂时蓄存在蓄冰装置中, 在需要时( 用电高峰) 把。由此可以实现对电网的“移峰填谷”, 有利于降低发电装机容量, 维持电网的安全高效运行。一、蓄冰空调系统组成部分（1）制冷主机。 ①作用：制冷主机（双工况机组）负责对载冷剂（乙二醇）降温，输出冷源。 ②工作原理：制冷剂经过压缩机变成液态，在蒸发器气化吸热把冷量传递到盘管系统。（2）蓄冷设备。 ①作用：蓄冷设备（蓄冰罐、槽）主要功能是储存冷源并阻隔与外界冷热交换。 ②工作原理：蓄冰罐、槽外壁采用保温隔热材料层，隔绝与外界冷热交换，保持罐、槽内的温度（3）用户风机盘管系统。 ①作用：把冷源送到需要制冷房间。 ②工作原理：水经过换热板吸收冷量，经过冷冻泵输送到需要制冷的房间。 ③④⑤⑥二、蓄冰空调系统工作原理（1）制冷机组（双工况机组）运行，将载冷剂（20%浓度的乙二醇液）流经主机降温，再输送至蓄冰罐对蓄冰罐中的水降温，降温一般降至-3℃左右，于此同时蓄冰罐的另一侧管道把乙二醇输送出，经过冷冻泵回流主机中，就这样低温的乙二醇对蓄冰罐的水进行循环降温。（2）另一方面，经过主机降温的乙二醇液流经融冰式换热板，向风机盘管输送冷量，进入换热板前3.5℃，通过换热板后载冷剂温度上升到10.5℃，载冷剂通过冷冻泵回流制冷机组。

三、夜间蓄冰夜间，用户风机盘管系统停止运行，前段只运行工况机组，打开V3、V1节流阀，关闭V2、V4、V5节流阀，让-3~-3.5℃低温20%浓度的乙二醇溶液被主机运送到蓄冰罐，在蓄冰罐中吸收热量，然后通过冷冻泵回流工况机组，一直循环，让蓄冰罐中的水冰化90%以上，白天高峰负荷时，储冰罐中0℃的水被输送到融冰板式换热器，换热后的高温水回流到储冰罐，被洒在冰上直接进行融冰，只要罐中有冰就可以一直保持出水温度在3.5℃左右，为融冰板式换热器的另一侧提供5-7℃的冷冰用于供冷

冰蓄冷空调系统原理及应用

冰蓄冷空调系统原理及应用 1、冰蓄冷空调系统原理及主要特点冰蓄冷空调技术就是在夜间低电价时段(同时也是空调负荷很低的时间)采用电制冷机组制冷，将水在专门的蓄冰槽冻结成冰以蓄存冷量；在白天的高电价时段(同时也是空调负荷高峰时间)停开制冷机组，直接将蓄冰槽的冷能释放出来，满足空调用冷的需要。因为制冰、融冰转换损失的能量很小，而夜间制冷因气温较低可使效率更高，完全可以弥补蓄冰的冷能损失。冰蓄冷空调系统具有以下主要特点： (1)利用低谷段电力，具有平衡峰谷用电负荷，缓解电力供应紧； (2)冰水主机的容量减少，节省增容费用； (3)总用电设施容量减少，可减少基本电费支出； (4)利用低谷段电价的优惠可减少运行电费； (5)冰水温可低至1～4℃，减少空调设备风管的费用； (6)冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔容量减少； (7)电力高压侧及低压侧设备容量减少； (8)室相对湿度低，冷却速度快，舒适性好； (9)制冷设备经常在设计工作点上平衡运行，效率高，机器损耗小； (10)充分利用24h有效时间，减少了能量的间歇耗损；

(11)充分利用夜间气温变化，提高机组产冷量； (12)投资费用与常规空调相当，经济效益佳。冰蓄冷空调技术在我国的应用将成为不可逆转的趋势。当然它也有一些缺点，如增加蓄冷池、水泵的输送能耗及增加蓄冷池等设备的冷量损失等。 2系统的组成及制冰方式分类 2.1系统组成冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备(或蓄水池)、辅助设备及设备之间的连接、调节控制装置等组成。冰蓄冷空调系统设计种类多种多样，无论采用哪种形式，其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。另外，系统还应达到能源最佳使用效率，节省运转电费，为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。 2.2制冰方式分类根据制冰方式的不同，冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。此外还有一些特殊的制冰结冰，冰本身始终处于相对静止状态，这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。动态制冰方式在制冰过程中有冰晶、冰浆生成，且处于运动状态。每一种制冰具体形式都有其自身的特点和适用的场合。 3运行策略与自动控制 3.1运行策略

冰蓄冷空调的原理

冰蓄冷空调的原理及应用说明阅读： 6146发布时间： 2009年 07月 14日 1. 冰蓄冷空调系统的原理冰蓄冷空调系统的原理即是:选择电力离峰时段(电费较低)啓动压缩机运转，冷却冰水制冰，将压缩机的冷却能量，以冰的形态(潜热)储存起来，等到白天尖峰电力时段(电费较高)需使用空调(冰水)，而又不适宜运转冷气机组的时间，即可让夜间所储存的冰溶化，吸收空调冰水的热量，达到冰水冷却的效果，如此即可将白天尖峰时段的冷气用电需量，转移至夜间离峰时段。冰蓄冷空调系统流程图

2. 冰蓄冷空调应用说明冰蓄冷空调系统于美、日等国己发展使用30年以上，即使在台湾也已发展25年之久，其对于电力电网的波峰谷平衡调整，及投资设置者的电费回收效益，已是明显且成熟的技术。基于空调系统的耗电，约占商业大楼用电的40%~50%，且集中于夏天，对于尖峰电力的需求造成很大的负担，因此发展冰蓄冷空调系统，除了符合国家政策需求外，其另具有下述

的商业效益优点： 2.1.转移尖峰时间耗电量压缩机利用夜间或离峰时间，转移白天(尖峰时间)耗电量。具有平衡电力负载功能，符合国家削峰填谷的用电政策。 2.2.节约基本电费及外线补偿费(增容费) 利用非空调设备的契约电力容量(照明、电梯等)，在离峰电力时段移转给储冰系统使用，如此可降低契约电力容量，节约基本电费。另因电力设备使用时段措开，因此可将受电设备容量降低，包括：无熔丝开关、电磁开关、管线、变压器等设备，及施工费用均可减少（各种设备电力、设备容量、设备费用、电力申请费用、基本电费和施工费用等，全部降低约20%）。 2.3.节约流动电费透过使用二段式和三段式时间电价，享受波峰谷电费差价措施。 2.4.提升机组运转效率传统空调系统，冰水主机容量选定都是以尖峰负荷为依据，但是实际上尖峰负荷全年不超过60天，主机绝大多数时间是在部份负荷下运转，在春天和秋天时，负荷更可能低至50%以下，采用储冰空调系统，主机满载运转至储冰完成，机组完全在100%容量下运转，避免卸载运转时的效率损失(传统机组当容量卸载至50%时，其耗电量仍高达75%)。 2.5.具扩充能力不增加设备的情况下，在空调使用时段时，只要机组辅助运转，即可立即增加空调能力。 2.6.低温的冰水供应可提供1℃到5℃冰水，供冷藏、低温除湿及制程冷却系统使用。同时在相同室温条件

新型自然分层型水蓄冷槽内温度分布

新型自然分层型水蓄冷槽内温度分布模拟与试验研究摘要中央空调系统采用水蓄冷方式是实现电网移峰填谷的一种重要技术手段，具有投资少、系统效率高、实用性强、运行及维护费用低等特点，具有重要的工程应用前景。自然分层水蓄冷作为一种简单、经济、有效的水蓄冷方式，值得进行深入的研究。作为自然分层水蓄冷中的重要构件，布水器的结构直接影响着蓄水槽内的温度分层及蓄冷效率。为此，论文针对一种新型结构的自然分层水蓄冷槽八角形布水器进行了温度分布特性的理论和试验研究。本文设计搭建了自然分层水蓄冷槽温度分布特性的性能测试试验台，通过测试开孔个数为12、24、32，开孔孔径为6mm、9mm的布水器在流量为0.6、0.75、0.84m3/h的不同工况下的水槽温度分布情况，研究了八角形布水器开孔数、开孔孔径和流量对水槽内温度分层效果的影响。同时，引入一种均流孔板作为布水器的辅助装置，探寻在不同出口流速条件下，均流孔板对于水槽内温度分层效果的影响规律。研究表明，在流量相同，开孔个数一致的情况下，开孔孔径为9mm 的布水器比开孔孔径为6mm的布水器形成的斜温层厚度小，即孔口直径大的布水器比孔口直径小的布水器的温度分层效果显著。开孔间距与开孔高度的比值为0.98，开孔个数为32时，相对于开孔个数12、24时，水槽温度分层效果最好。针对开孔12、孔径6mm的布水器，均流板作为其辅助装置，在出口流速＜0.614m/s的情况下，对水槽内温度分层效果的优化作用不明显，而在布水器出口流速＞0.614m/s的情况下，对水槽内的温度分层效果具有显著的优化作用。此外，本文采用FLUENT软件对自然分层水蓄冷槽内流体流动与传热特性进行了相关数值模拟，研究了有无均流板情况下布水器出口周围流速分布以及添加均流板后蓄冷槽充冷初期、中期及充冷末期蓄冷槽内的温度分布特性。模拟结果表明，水流经过均流板后，在同一平面上流速更加均匀，冷热水之间的扰动减小，从而有效改善了水槽内的温度分层情况。同时，以典型工况为例，将模拟结果与试验进行了对比，对比结果表明相同时刻下水槽内温度分布基本吻合，从而验证了数值模拟的准确性。

水蓄冷节能方案

水蓄冷改造方案

目录目录 1项目概述 (1) 2项目背景 (2) 3设计依据 (2) 4设计原则 (4) 5能耗基准 (5) 5.1 电价 (5) 5.2 制冷站能耗 (5) 6项目技术方案 (6) 6.1 系统原理 (6) 6.2 设计参数 (8) 6.3 蓄冷水池 (9) 6.4 控制系统 (9) 6.5 安装工程 (11) 6.6 主要设备清单 (12) 8项目工期 (13) 9节能效益分析 (14) 10项目总结 (16)

1项目概述项目名称：水蓄冷节能项目。项目地点：项目内容：对大厦原400m3消防水池进行改造，以作空调蓄冷之用。并增加必要的设备和切换阀门，将其接入到大厦原制冷站的工艺系统中。增加自动化运行管理系统，以实现自动化运行。技术特征：水蓄冷与原空调系统不直接连接，系统安全可靠；水蓄冷空调系统的蓄冷水池与原冷水机组可并联运行，进一步提高空调的可调节能力；自动化运行，将显著提高大厦制冷站的运行效率，大大节约运行费用。项目工期：20天。合作模式：合同能源管理模式。经济效益：年降低运行成本25.5万元。

2项目背景建筑总面积为50000 m2。 A座B座建筑面积m2 2500025000 总层数 1818 地上层数 1616 地下层数2 2 标准层面积m2 14351435 大厦的A座和B座共用一套空调系统。制冷站主机、辅机设备使用时间长，设备老化，系统运行效率低。空调系统每年5月7日开机运行，至9月30日停机。每天提供空调的时间为早上7:00至晚上19:00。 3设计依据本水蓄冷改造系统方案设计依据包括：针对项目现场情况，我们参照和严格执行国家相关规范如下： ●《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003） ●《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003） ●《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2005） ●《容积式和离心式冷水（热泵）机组性能试验方法》（GB/T 10870-2001） ●《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002) ●《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92) ●《工业企业通信设计规范》（GBJ42-81） ●《电气装置安装工程施工及验收规范》(CBJ232—92)