空调系统中冰蓄冷技术的应用与发展

空调系统中冰蓄冷技术的应用与发展

发表时间：2016-03-09T13:33:57.120Z 来源：《工程建设标准化》2015年10月供稿作者：王奕[导读] 中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院随着越来越多的家庭使用空调后，也产生了一个重要的问题，那就是夏天用电负荷高，让电力部门供电产生了很多不平衡因素。（中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院，吉林，吉林，132002）【摘要】伴随着社会经济的快速发展，人民的生活水平逐年提高，家家户户用空调已经是一件非常普遍的事情，人们对空调的使用率越来

越高，空调在炎热夏季带来的凉爽让人们对其产生了依赖心理。但是随着越来越多的家庭使用空调后，也产生了一个重要的问题，那就是夏天用电负荷高，让电力部门供电产生了很多不平衡因素。基于此，文章主要对于空调系统冰蓄冷技术的应用和发展前景进行分析和研究。

【关键词】空调系统；冰蓄冷技术；应用与发展；

最近几年，随着家用电器的不断增多，居民生活用电大幅度提高。当城市处于用电高峰期时，商业住宅空调消耗的电量占到城市用电总量的20%-35%，这样就会导致一系列用电问题的发生，例如电网负荷加大、高峰期电力供应不足、用电不平衡性等。蓄冷空调技术能够消除电力不平衡问题，能做到“移峰填谷”简言之就是能在电力处于低谷时期时也能正常运行。这一技术得到了国家有关部门的鼓励，因为低谷电价是高峰电价的一半左右，利用蓄冷空调技术就能节约很大部分的电量，同时还能节省一部分电费开支。1．蓄冷空调系统与冰蓄冷技术1.1蓄冷空调系统简述

蓄冷空调技术的定义是在夜间电量低谷时期时。电动制冷机可以自动将一部分电量转化成潜热储存的冷量，当到了白天用电高峰期的时候，再把晚上储存在电机内的那部分冷量逐渐释放到外界环境之中，来让住宅房间内温度下降。在这种技术的制冷过程中，大部分电量都来自夜间低谷时期的储存用电，在电量高峰时段使用过程中只需要小部分电量就能实现工作，利用这一技术可以克服用电高峰期时供电不足的现状，实现移峰填谷的目标。这种技术其实也不是非常复杂，就是在传统的制冷装置外再加入蓄冷装置，就可以实现移峰填谷，这也是和传统空调的根本性区别。

1.2冰蓄冷技术分析

冰蓄冷技术相对来说就比较复杂一点，冰蓄冷空调系统与传统的空调系统相比，两者制冷系统差不多一样，只是前者比后者多了1套蓄冰设备。其具体的工作过程是：当电力处于低谷期时通过制冰循环过程将机载冷剂的冷量传给蓄冷槽中的水，最终水凝结后形成冰。当电力处于高峰期时，冰蓄冷系统通过放冷循环过程，载冷剂通过从蓄冷槽吸收冷量，给空调系统供冷。系统通过进出水量大小实现调节从而控制冰的融化速度，最终实现控制冷冻水的出水温度。

冰蓄冷技术的制冰方式有以下两种方法：1.静态制冰法。就是指制冰机和蓄冰槽实现一体化，冰在制备的同时也伴随着融化，两个过程在同一位置下进行。2.动态制冰法。就是指蓄冰设备和制冰设备不再是一体化结构，而是相互独立不受影响的，冰的制备过程和存储过程不是同时进行的，也不在同一位置。2．空调系统中蓄冷技术的主要用途2.1冰蓄冷低温送风系统

所谓冰蓄冷低温送风系统就是指传统空调系统和冰蓄冷技术的完美融合，采用这种结合方式有很多优点，不仅可以降低系统建设的投资和维护费用，还能使室内温度尽可能的提高室内的空气质量，让人们更加舒适的在室内工作或生活。要想让冰蓄冷空调在居民生活中的使用率越来越高，就得让人们了解低温送风系统，只有这样才能实现冰蓄冷空调的早日投产。冰蓄冷与低温送风空调的融合方式一般有3种:一次冷源+低温送风散流器;一次冷源+二次冷源+串联式混合箱;一次冷源+二次冷源+诱导式风机盘管。低温送风空调系统和传统的空调系统在运行过程中还是有很大差异，具体差异主要体现在以下几个方面，首先低温送风空调系统更为节能，因为它使用的是DDC（直接数字控制）控制系统；其次，低温送风空调系统比传统空调使用时更加舒适，但是在运行时会出现结露现象，所以要注意空调的保温；最后，低温送风空调系统造价低廉，是传统空调造价的75%-85%，所以在销售价格上较传统空调更会受到人们的欢迎，再加上其具备冰蓄冰技术，同时也节约了使用费用。综上所述，低温送风空调系统和冰蓄冰技术的融合可以进一步提高整个系统的COP值，让其发展下去不仅能够受到人们的高度认可，还能创造更多的经济效益，这是未来空调系统的首选。

2.2区域性蓄冷空调供冷站

现阶段我国在区域性供冷方面做得还不够好，主要是缺乏成熟的经验和方法，实行区域性供冷可以很大程度的节约资源，从而减少了电力的消耗量。要想建立这种区域供冷站，就首先设计出实现区域空调负荷的自动控制系统，用户可以直接取用低温冷水进行空气调节。区域供冷的目标是实现根据不同建筑物用电程度的不同，合理分配设备的容量。同时在运行过程中要实行大温差技术，就是指把冰蓄冰、区域供冷、超低温送风空调系统有效的结合起来，让每个系统的优点都能结合起来，从而实现一个良好的供冷方式。当地的电力部门也应该合理控制电价，要鼓励人们使用新型的制冷空调就必须合理定制电力高峰期和低谷期的电费，这样才能从一定程度上消除在夏季供电紧张的矛盾，同时也可以达到保护环境的目的。

2.3实现热泵与冰蓄冷技术完美融合

现阶段，使用空气源热泵户型中央空调存在一些隐患。以空气为热源的热泵机组，受室外空气的影响很大，冬季土壤温度比空气温度高，夏季又比空气温度低，所以地源热泵的供热供冷的COP值均高。然而地源热泵COP值平均提高35%左右，所以而可以大大减少中央空调的耗电量，同时也节省了系统运行费用。而冰蓄冷系统具有移峰填谷的功能，因此，为了克服冰蓄冷技术和水源热泵技术单独应用时的局限性，将两者完美的融合起来是一个不错的选择。3．蓄冷技术发展前景3.1不断开发新型蓄冷材料

要不断开发新型蓄冷材料，例如常温下不易流动、挥发的胶状材料，以及潜热较大、经久耐用的高效蓄冷材料等等。这对于蓄冷技术的快速发展有着极大的促进意义。

3.2优化完善蓄冷技术理论和系统设计方法

蓄能技术要想实现世纪性的跨越，就必须在现有蓄冷技术设备的基础之上进行不断的研究和试验，创新研究出新的技术和方法，从而对蓄冷空调系统进行优化和改善。蓄冷空调技术比较复杂，与传统空调系统有着本质上的区别，例如，冷负荷计算、机组确定、设备选择、系统控制这都是传统空调系统所不具备的，同时还需要对现有的蓄冷空调技术进行系统性的测试，总结其经验，以便于设计出新的蓄冷空调系统技术。

3.3新型蓄冷技术有待研究和科学经济评价体系急需建立

要积极开发新型蓄冷技术，不断创新和研究新方法，例如接触式冰蓄冷、气体水合物蓄冷、过冷水蓄冷技术等。另外，继续建立一个系统性的科学经济评价体系，来规范市场，加快其发展速度。

4．结语

伴随着人民生活水平的日益提高，农村居民对空调的依赖程度也会越来越强。因为空调运行功率一般都比较高，所以与之产生的用电问题也会越来越多，这是未来我们需要面临的一个重大问题。为了更好的解决这一问题，就需要积极采用冰蓄冰系统技术，发挥其移峰填谷、增强电力平衡性、提高电网运行安全的优点，来使其广泛的被人民所了解和使用，在未来，冰蓄冰空调的发展前景将是一片光明。参考文献：

[1]仟强.冰蓄冷在户式中央空调系统中的应用及经济分析[D].西安科技大学,2011.

[2]卢钧.冰蓄冷空调系统在工程中的应用[J].制冷空调与电力机械,2004,(06).

[3]张文泰.冰蓄冷空调系统经济性分析[D].太原理工大学,2010.

作者简介：

王奕，男， 1972年11月30日生，毕业时间、学校：1993年毕业于兰州铁道学院环境工程系供热通风与空调专业