我国冰蓄冷空调技术的现状以及发展方向

我国冰蓄冷空调技术的现状以及发展方向

学生姓名：

学号：

指导教师：张大英

所在学院：工程学院

专业：建筑环境与设备工程

中国·大庆

2011年11月

我国冰蓄冷空调技术的现状以及发展方向

摘要：目前，冰蓄冷空调技术在世界上发展的越来越快，而且，在国外得到了相当大的重视。当然，在近年来，它在我国也得到了很快的发展，政府由以前的不重视转变为极其的重视。本文主要阐述了冰蓄冷空调系统原理及主要特点，介绍当前冰蓄冷空调技术现状，该项技术的重要性和必要性，同时也分析了冰蓄冷空调的技术在我国的应用前景和未来发展方向。关键词：冰蓄冷、原理、特点、冰蓄冷空调技术现状、前景以及发展方向

China's ice cold storage air conditioning technology present situation and development direction Pick to: at present, the ice storage air conditioning technology in the world of development more and more quick, and, in foreign get considerable attention. Of course, in recent years, which in our country also get fast development, the government of former not value into extremely seriously. This article mainly expounds the ice storage air conditioning system principle and main characteristics, and introduced the ice storage air conditioning technology present situation, the importance and necessity of the technology, and also analyzed the ice storage air conditioning technology application prospect in our country and the future development direction. Keywords: ice storage cold, principle, characteristics, ice storage air conditioning technology present situation, the prospect and the development direction

正文：冰蓄冷空调系统具有移峰填谷、均衡用电负荷、提高电力建设投资效益等优点,但这种宏观经济效益是就国家的全局利益而言的。若要建设冰蓄冷空调工程,还必须让建筑业主获得经济效益。设计人员应根据建筑物的使用功能要求、建筑物的冷负荷特性、当地的电价政策、对冰蓄冷装置与主机的选配及控制策略、与控制模式的组合等方面进行多种方案的经济比较与优化分析,得出科学的、实事求是的结论。[1]

1冰蓄冷空调系统原理及主要优缺点

1.1 冰蓄冷技术，即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用制冷机制冷，利用冰蓄冷介质的显热或者潜热特性，用一定方式将冷量存储起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，把储存的冷量释放出来，以满足建筑物空调或生产工艺的需要。

1.2蓄冷空调系统具有以下主要特点:

(1)降低空调系统的运行费用。(2)制冷机组的容量小于常规空调系统, 空调系统相应的冷却塔、水泵、输变电系统容量减少。(3)在某些常规空调系统配上冰设备,可以提高30%~50%的供冷能力。(4)可以作为稳定的冷源供应,提高空调系统的运行可靠性。(5)制冷设备大多处于满负荷的运行状况,减少开停机次数,延长设备寿命。(6)对电网进行削峰填谷,提高于电网运行稳定性、经济性,降低发电装机容量。(7)减少发电厂对环境的污染。

1.3 冰蓄冷系统的主要优点有：

（1）转移制冷机组用电时间，起到了转移电力高峰期用电负荷的作用；（2）冰蓄冷系统的制冷设备容量和装设供率小于常规空调系统；（3）冰蓄冷系统的运行费用由于电力部门实施

峰、谷分时电价政策，比常规空调系统要低，分时电价差值越大，得益越大；（4）冰蓄冷系统中制冷设备满负荷运行的比例增大，状态稳定，提高了设备利用率。

1.4 冰蓄冷系统的主要缺点：

是一次性投资比常规空调系统要高。如果计入共电增容费及用点集资费等，有可能投资相当或者增加不多。冰蓄冷技术是利用峰谷电价的差别将用电高峰时的空调负荷转移到电价较为便宜的夜间，从而节约运行费用，缓解目前“电力不足、电量有余”的状况。但是，传统的冰蓄冷空调系统只能节省运行费用而不节能，从能量利用角度来看，实际上是一种耗能系统。要想冰蓄冷技术真正得到推广，首先要实行峰谷电价政策，继续拉大峰谷电价差。其次，解决冰蓄冷系统较常规系统的能量损耗和减少增加的初投资问题。[1]

2.冰蓄冷技术的现状

2.1冰蓄冷与低温送风空调系统的特点及发展现状

在常规全空气空调系统中,送风温差一般控制在8~10℃,送风温度在15~18℃范围,如果系统有再热,则盘管出口空气温度可低到12℃左右.而在冰蓄冷系统中,利用低温冷水,可将盘管出口空气温度降到4~6℃,送风温差可达20℃左右,形成所谓“低温送风系统”. 20世纪末期,我国的冰蓄冷技术日趋完善,于是全面提出冰蓄冷与低温送风相结合的技术的理论[4-8],对这种系统的特点、技术性能、设计方法以及要注意的问题进行探讨,说明冰蓄冷与低温送风相结合的系统的优越性,这是冰蓄冷技术的重大突破,理论方面也已经很完善.进入21世纪以后,冰蓄冷与低温送风空调系统的理论日趋成熟,在吸取了国外大量先进技术以后,2002年首次由国内设计完成的集成冰蓄冷、低温送风、变风量等多项国内国际先进的空调新技术的系统在国家电力公司所属国家电力调度中心圆满竣工,接着西北电力调度中心等电力部门都成功应用了冰蓄冷与低温送风相结合的技术.至此,我国已经完全实现了这项技术从理论到实践的过渡,近年来,对于这种新型的冰蓄冷空调技术,我国虽然取得初步成果,但是仍有很多需要改进的地方,在实践方面还需要进一步完善.

2.2冰蓄冷与低温送风空调系统在应用中存在的问题及解决方法

(1)空气中水蒸汽的凝结和室内空气品质低的问题使用冰蓄冷与低温送风相结合的系统最大的问题就是空气中水蒸汽的凝结.由于通过管网中的空气温度很低,在输送过程中很容易使管外的空气中水蒸汽凝结,常常引起顶棚的破坏和脱膜,因此在对管道的保温提出了更高的要求的同时,在系统开启时,应采用“软启动”,使冷冻水供水温度和送风温度逐渐降低,来防止水蒸汽的凝结.由于大温差送风,使得系统的送风量较小,流速也低,从而严重影响了室内的空气品质,在设计系统时,可以采用变风量方式,确定一个最小新风量,随着室内负荷的减小,新风比增大,这样可以适当提高室内的空气品质.

(2)室内空气的温度分布和射流分离距离短引起的吹风感以及造成的停滞区由于空气的性质,温度低的空气密度比较大,易于下沉,从低温送风系统末端吹出的冷空气下沉而影响室内的空气分布,冷风射流的贴附长度不够,造成冷风直接进入工作区,使室内人员有吹风感;当风量随负荷减少时,冷风射流与室内气流的混合不充分,会造成室内工作区中存在着气流的停滞区.这些问题是可以在送风末端加设空气诱导箱或者用低温送风专用的散流器来解决,美国已推出适用于不同送风温度的新型散流器.实践证明,在采用了低温送风散流器后,风口的送风诱导比和出风贴附性能都有显著的提高,其送风诱导比较常规风口大100%~300%.但是这种散流器成本仍然很高,我国虽然很早就开始研究末端装置,但是还没有取得突破性的进展,有待于进一步开发.

总之,由于低温送风空调系统在技术上已经有了很大的进步,一次投资只是常规空调造价的76%~86%,节电显著的冰蓄冷结合低温送风空调系统,年运行费用可降低18%~28%.这在一定程度上弥补了增加蓄冷设备而引起的初投资的增加.目前就国内情况来说,要使冰蓄冷与低温送风系统结合得更加完美,一方面要大力引进国外先进技术和经验,开发新产品,降低整个系