冰蓄冷空调系统

1. 盘管外蓄冰系统
①盘管外融冰
②盘管内融冰
（2）封装冰蓄冷系统
（3）冰片滑落式动态蓄冷系统 （4）冰晶式蓄冷系统
图3-4 冰片滑落式动态蓄冷系统 统示意图
图3-5 冰晶式蓄冷系
STL冰蓄冷中央空调系统的示意流程图
冷冻机 乙二醇泵
楼房
蓄冷罐
板式换热器
冷媒泵
冰蓄冷系统工作原理（举例）
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Leabharlann Baidu
建筑物空调的负荷分布是很不均匀的。
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
美国Calmac公司的圆形盘管
• 盘管为聚乙烯材料，盘管组装在架构上， 整体放置在蓄冰槽内。蓄冰桶采用外径为 16mm（也有13mm）的聚乙烯管绕成螺旋形 盘管热交换器。盘管冰层厚度为12mm，盘 管换热表面积12ft2/RTH(0.317m2/KWH)。
美国Fafco公司的U行盘管
• FAFCO蓄冰槽由外径为6.35mm的耐高低温石 腊脂塑料管制成平行流换热盘管垂直放入 保温槽内构成，平均冰层厚度为10mm，盘 管换热表面积为13ft2/RTH(0.345m2/KWH)。 盘管管径小，易堵塞。载冷剂必须经过过 滤，或者过滤器没有很好的清洗，管道就 会堵塞。
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,
以办公楼、写字楼为例，其24小时冷负荷荷
需求曲线如图所示，图中纵坐标轴为该大楼
的冷负荷需求，很明显在白天8:00～18:00为
空调开机时间，其它时间为空调关机时间。
采用常规空调时，制冷机的选择必须满足峰
值负荷的要求即Qx=1000kw，而采用蓄冷系统 则可充分利用夜间时间，由原来10h工作时间
延长到24h，制冷机组装机容量也相应降到
蓄冷空调系统 缺点
（1）对于冰蓄冷系统，其运行效率将降低。 （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）冰蓄冷空调系统的制冷主机性能系数
（COP）要下降。
冰蓄冷空调系统工作原理与冰蓄冷设备
• 按蓄冷装置结构形式可分为盘管式、板式、 球式、冰晶式和冰片滑落式等几种形式。
冰蓄冷空调与常规空调的异同
一、常规空调系统的组成
1. 常现空调系统的组成
2. 蓄冷空调系统的组成
与常规空调系统相比蓄冷空调系统优点
（1）节省电费。（2）节省电力设备费用与 用电困扰。 （3）蓄冷空调效率高，具有 节能效果。 （4）节省冷水设备费用。 （5）节省空调箱等设备费用。 （6）除湿 效果良好。 （7）断电时利用一般功率发 电机仍可保持室内空调运行。 （8）可快 速达到冷却效果 。（9）节省空调及电力 设备的保养成本。 （10）降低噪音及冷水 流量与循环风量减少，即水泵与空调机组 运转振动及噪音降低。 （11）使用寿命长。
冰蓄冷空调系统
1、问题的提出：
1.0元/kWh
空调系统
白天（12h） 耗用峰电480kWh
晚上（12h） 耗用谷电480kWh
0.25元/kWh 如何减少运行费用？
峰谷电费 600元/天
方案：
空调系统
结论：
1.0元/kWh
白天（12h） 耗用峰电240kWh
－240kWh 晚上（12h）耗用谷电
电话机房和易燃易爆物品仓库等。
应用蓄冷空调技术的前景
1. 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。
2. 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。
3. 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。
QX=300 kw。
图A 夜间制冷蓄冷过程
图B 白天融冰放冷过程
几种典型的蓄冰装置的比较
• 1、盘管式蓄冰装置 盘管式蓄冰装置是由沉浸在水槽
中的盘管构成换热表面的一种蓄冷设备。 因为盘管的管道阻力较大，宜采用串联系 统，特别适合低温送风系统。
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。
削峰填谷
冰蓄冷空调技术的意义和前景
一、用冰蓄冷空调技术的意义 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、
480kWh 240kWh 共耗电720kWh
0.25元/kWh
峰谷电费 ？元/天
冰蓄冷的定义
冰蓄冷空调技术是指建筑物空调所需冷量的部分或全 部在非空调时间 (深夜 )制备好 ,并以冰的形式储存 起来供用电高峰时的空调使用 ,从而将电网高峰高电 价时的空调用电转移至电网低谷低电价时使用 ,达到 节约电费的目的。
损试验且试验仍在继续，其测试寿命已超过50年。
美国Cryogel公司的冰球
• 美国Cryogel的冰球表面存在多处凹涡，当 结冰体积膨胀时凹处外凸成平滑园球型， 使用时自然堆垒方式安装于一园桶型密闭 式压力钢桶槽内，以避免结冰后体积膨胀， 比重降低而漂浮，以防止二次冷媒形成短 路。因为Cryogel冰球表面有凹涡，在蓄冰 膨胀时，应力在凹涡处比较集中，可靠性 和稳定性不高。