空调制冷结冰(冰蓄冷空调系统)

1. 冰蓄冷空调系统

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.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。

2. 冰蓄冷空调系统原理图

工作原理 利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，以减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量。 流程

1、串联系统有机组位于蓄冰装置的上游和机组位于蓄冰装置的下游两种形式。 串联系统的制冷机与蓄冰罐在流程中处于串联位置，以一套循环泵维持系统内的流量与压力，供应空调所需的基本负荷。串联流程配置适当自控，也可实现各种工况的切换。

2、并联系统有单（板式）换热器系统和双（板式）换热器系统。 并联系统的制冷机与蓄冰罐在系统中处于并联位置，当最大负荷时，可以联合供冷。同时该流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、单溶冰供冷、冷机直接供冷等。

3. 冰蓄冷空调系统的优缺点

冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间，将冷媒(通常为乙二醇的水溶液)制成冰将冷量储存起来，白天用电高峰期融冰，将冰的相变潜热用于供冷的成套技术。这种蓄能措施能够有效地利用峰谷电价差，在满足终端供冷(热)需要的前提下降低运行成本，同时对电网的供需平衡起一定的调节作用。

公共建筑耗能远高于民用建筑，由于工作时间的限制，电能消耗主要集中在白天，导致用电高峰期电力紧张，但是夜晚低谷期电力不能得到充分利用。为了转移电力需求，平衡电力供应，国家采用分时计价的政策来推动离峰电力的积极性。冰蓄冷空调利用夜间低谷电力制冰储能以减少用电高峰期空调用电负荷和系统装机容量。从建筑层面上，冰蓄冷技术不一定能降低电耗，但是可以利用峰谷电价差值节约用电成本。而从国家整体层面上，冰蓄冷系统能够对供电系统进行“移峰填谷”，解决夜晚低谷期电力浪费问题。

4. 冰蓄冷空调系统由哪些部分构成?

1、制冷量不同 螺杆机：单个螺杆式压缩机的制冷较离心机要小，一般从30RT到500RT，所以现在大制冷的螺杆式制冷机都采用多机头方式，由微电脑统一控制、 调节，并且每台压缩机都有一个单独制冷系统。

离心机：单个离心式压缩机的制冷量较大，可以从150到3000RT，所以一般离心式制冷机都只设计一个离心式压缩机就可以满足冷量的需要。

2、两种压缩机转动和传动部分结构特点不同 离心机：电动机通过一对增速齿轮进而带动叶轮作高速旋转。

螺杆机：电动机直接连同主转子与副转子相互啮合作低速旋转。

比 较： 由以上可以看出，螺杆式压缩机结构更为简单，而且离心机叶轮旋转速较螺杆式转子要高出许多，同时高压气体对叶片、叶轮都有较大冲击压力，故其故障率较螺杆机明显要高。

同时，离心式压缩机因压缩机结构复杂，在维护维修时非常麻烦，而螺杆式机组结构简单，维护维修非常方便。 3、两种机型的容量调节范围不同 离心机：一般来说离心机组的能量调节范围为40～100%,在低于40%负荷运 行时，离心机组比较容易发生“喘振”现象，“喘振”严重时，可以使机组的整个核心部件—叶轮被损坏，使离心压缩机报废。

目前很多离心机组厂家通过“补气”手段是机组“喘振”临界点达到“20%”或“10%”，而“补气”是需要消耗大量能量的，使机组在50%以下效率相对较低。

螺杆机：螺杆机是利用油压推动滑阀开关控制容量，部分负载时，绝无不平衡冲击现象。

对于多机头的螺杆机组来说，其能量调节范围一般在7.5～100%之间，而且可以连续能量调节。

特别是民用场所和商用场所，比如宾馆、商场、会议中心等，其空调负荷随着季节变化和人流变化而 变化较大，要求制冷机组有较宽的能量调节范围。 4、两种机型的维护方式及费用不同 离心机：一般来说离心机采用的是单压缩机的形式，进行维护、维修时，整台机器需要关闭，停止制冷运行。

结构复杂，零部件易损件多，维护费用也较高。

螺杆机：螺杆机为多压缩机形式，且具有独立制冷系统，这样在维护、维修状态下，螺杆机只需单个压缩机关闭，其它照常工作，可满足大楼负荷需要。

机组结构简单，零部件易损件少，维护费用也较低。

5、两种机型对电网的冲击不同 两种机型耗电量较大，但由于相同制冷量下，螺杆机采用多台压缩机形式，可逐台逐级启动，所需起动电流较离心机要小得多，减小了对电网的冲击。 6、两种机型产生的噪音不同 螺杆式：螺杆机是靠阴、阳转子的啮合旋转完成吸、排气，其转速较低，一般为2950转/分钟，其噪音值一般在75dB(A)左右，而且不尖锐，而离心机组一般在80 dB(A) 以上。

离心式：离心机转速高，一般9000~40000转/分钟，且利用叶片、叶轮吸、 排气，所以其噪音值较螺杆机要高一点，并且尖锐些。

5. 冰蓄冷空调系统的组成

冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间，将冷媒(通常为乙二醇的水溶液)制成冰将冷量储存起来，白天用电高峰期融冰，将冰的相变潜热用于供冷的成套技术。这种蓄能措施能够有效地利用峰谷电价差，在满足终端供冷(热)需要的前提下降低运行成本，同时对电网的供需平衡起一定的调节作用。

公共建筑耗能远高于民用建筑，由于工作时间的限制，电能消耗主要集中在白天，导致用电高峰期电力紧张，但是夜晚低谷期电力不能得到充分利用。为了转移电力需求，平衡电力供应，国家采用分时计价的政策来推动离峰电力的积极性。冰蓄冷空调利用夜间低谷电力制冰储能以减少用电高峰期空调用电负荷和系统装机容量。从建筑层面上，冰蓄冷技术不一定能降低电耗，但是可以利用峰谷电价差值节约用电成本。而从国家整体层面上，冰蓄冷系统能够对供电系统进行“移峰填谷”，解决夜晚低谷期电力浪费问题。

6. 冰蓄冷空调系统中,总蓄冷量应考虑

封装式蓄冷槽和盘管式蓄冷槽。封装式蓄冷槽细分为冰球式蓄冷槽和蕊芯褶囊冰球式蓄冷槽。盘管式蓄冷槽在国内应用的一般都是内融冰形式，细分为U型塑料盘管、圆形塑料盘管、金属蛇形盘管等几种。蓄冷装置形式不同，则其取冷特点各不相同，以下分别论述。

冰球式蓄冷槽的蓄冷速度较慢，但取冷速度较快,取冷后期效果差。 蕊芯褶囊冰球式蓄冷槽的换热性能普通圆形冰球有所改善，蓄冷速度更快，取冷后期的传热性能也有一定改善。 金属蛇形盘管式蓄冷槽的蓄冷速度较快，取冷速度较恒定，且性能良好的蓄冷槽出口温度在整个取冷过程中可基本保持在4—5摄氏度

圆形塑料盘管式蓄冷槽和U形塑料盘管式蓄冷槽的性能特征与金属蛇形盘管相近，但在融冰过程中取冷温会较缓慢地升高。

不同的蓄冷设备具有不同的蓄放冷特性，用户可根据自己的具体要求和建筑物负荷特性选择适宜的蓄冷设备。总的说来，冰球式蓄冷槽的放冷速度快，适用于短期快速取冷，如在某时段禁用冷机的场合。但普通冰球式蓄冷槽约有20 ％的冷量蓄存比较困难，需增加蓄冷时间或降低蓄冷工况水温；塑料盘管在取冷过程中温度也会逐渐上升。而钢制蛇型盘管式蓄冷槽蓄冷速度快，取冷过程中温度基本保持恒定，即取冷融冰能力基本恒定。在同样的设备容量和系统配置条件下，如果蓄冷设备的形式不同，则系统的整体性能可能差异较大，因此设计者在选择蓄冷设备时，应经过较全面的考虑。

7. 冰蓄冷空调系统的说法

冰蓄冷的方式很多，有静态和动态区别，节能方式和便利方式也不尽相同，但是由于用的是冰，或者冰水混合物，冰浆等，供水温度能到1-2度，末端送风能做到低温送风，大温差送风。

由于主机在夜间运行，一般设计者都会考虑在夜间运行后白天仅仅水泵运行。这样主机不需要随时启动，同时也能利用峰谷电价达到节能目的。

水蓄冷可通过蓄水池或者水箱来蓄水，一般温度在5-7度左右。由于这个温度范围所含能量相对较小，主机在蓄水池运行过程中偶尔会启动，因此设计过程中对主机要求比较高，同时对控制也有相关制约。

总的来说，冰蓄冷更适用于中大型项目，前期投资高。

水蓄冷适用于中小项目，前期投资相对较小。