冰蓄冷空调系统建筑节能的论文
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篇1：冰蓄冷空调系统建筑节能的论文
冰蓄冷空调系统建筑节能的论文
一、空调冰蓄冷系统的发展
空调是现代建筑结构的主要组成部分，随着建筑业的快速发展，空调的使用也越来越多，电能消耗逐渐增加。然而空调系统属于高耗能设施，一些发达国家的能耗占国家经济总能耗的30%以上，而空调冷热源能耗占空调总能耗的50%以上，因此不仅造成能源逐渐消耗，而且电力的稳定性也受到很大影响。例如白天人们用电较多，导致电力输送形成用电高峰，而夜晚人们的用电相对较少，则电力输送形成低谷，一些地区电网的峰谷差与这不仅给电力工业带来很大压力，而且造成了其效率的降低，为了提高电力载荷，满足需求负荷量，一些国家主要是采用扩增发电厂基础设施的数量应对用电高峰，然而不能有效解决谷底问题，而且增加了能源的消耗，随着国家能源危机的日益严峻，以及电力峰谷现象的形成，如何解决用电高峰且有效降低能源消耗成为了国家日益关注的问题。配置冰蓄冷系统的空调既是应对这个问题而产生的，它可以有效控制电力的峰谷现象，而且能有效在填补谷底的电能，迄今为止，冰蓄冷空调的应用是有效协调用电峰谷值与维持电力稳定的主要措施，根据资料统计，蓄冷空调技术可以转移空调尖峰用电负荷36.4%-45%，对平衡电网负荷有着显著的作用。在二十世纪30年代，美国为了解决制冷设备造价高问题而研发了工业制冷机，它属于最早的蓄冷空调，随着科技与工业的快速发展，制冷机的造价迅速下滑，导致制冷机市场逐渐变淡，其技术进展缓慢。然而进入20世纪50年代，日本逐渐对制冷机增加了关注，并不断对蓄冷空调进行研发与生产，促使水蓄冷空调在世界上的广泛应用。到20世纪80年代，在美国、日本、加拿大等国家先后有多达50家冰蓄冷系统开发企业，且冰蓄冷系统空调在整个北美的投资额占整个暖通系统总投资的30%左右，并在其他国家得到进一步的研发与应用。如今，冰蓄冷空调在所有空调中逐渐显示其强大的节能优势，并广泛且大量地分布于世界各地，目前美国有五千以上的蓄冷空调系统用于不同建筑物，其蓄冷技术在全美空调上的应用占据了95%以上。我国主要是从21世纪70年代开始应用蓄冷系统空调，最初较多在体育馆建筑中采用水蓄冷空调系统，随后冰蓄冷系统空调的优势而逐渐被广泛应用于各种建筑中。
二、冰蓄冷空调的建筑节能
对于冰蓄冷系统空调的建筑节能而言，可以从冰蓄冷空调对建筑能耗的经济性角度以及电力的稳定性角度进行分析。基于建筑能耗的经济性，冰蓄冷空调的应用对象可以从宏观层面划分为社会对象与用户对象，首先针对社会层面而言，冰蓄冷空调具有重要的研究价值，同时对社会经济建设与建筑工业等发展都具有很好的促进作用，这一点不言而喻；然而对于用户层面而言，冰蓄冷空调不仅具有实际的应用价值，且具有很好的投资价值，与常规空调相比，虽然冰蓄冷空调在其系统设备本身没有成本优势，但具有较强的工作效率优势，其通过系统优势可降低40%左右功率。然而，冰蓄冷空调并不是在热交换工作中体现其节能优势，因为在冰蓄冷空调系统中，制冷主机一般具有三种类型，即活塞式、螺杆式和离心式，且具有空调和制冰两种工况，其制冷能力一般随着蒸发温度降低而减少，随着冷凝温度降低而提高，通常制冷机组在制冰工况下的容量仅为标定容量的70%左右。统计数据可知，制冷剂出液温度每降低1℃，各制冷机容量大约减少3个百分点，且其制冷工况比空调底，因此冰蓄冷空调在热交换中并不节能。实际上，冰蓄冷空调的'主要节能优势体现在电力低谷时刻。用电高峰与低谷形成的峰谷现象是现代电网的特点，随着科技与工业的发展，这种现象也逐渐加剧。据统计，我国大部分城市的用电高峰阶段电量占总电量的30%以上，此时如若根据高峰时段扩建发电厂以匹配电量，则在用电低谷阶段，多数发电厂不能得到有效利用。如根据平局用电负荷扩建发电厂以匹配电网，则在夏季用电高峰时刻即会产生用电负荷超过发电与电力配送设备的供电能力，导致电力频率下滑，当频率减至50Hz以下，就不能有效供电和安全用电。为了满足尖峰用电负荷需要，就必须根据尖峰用电负荷的大小来兴建更多的新电厂。在空调的社会普及率相当高后，如果采用与推广蓄冷空调技术，就可有效地把空调用电的约40％左右的负荷转移到低谷时段，利用其冰蓄冷系统优势通过蓄冰吸收热量，实现建筑节能的效果，从而提高了现有发电设备与输配电网的利用率与效率，改善电力建设的投资效益。
此外，冰蓄能系统除了在建筑节能上给国家带来巨大的经济价值时，也具有良好的社会效益与环境效益。例如推迟或减少发电装机容量，减少环境污染治理费用，减少电网调峰次数、降低发电成本等。本文对其所做的探讨，只是基于现行环境之下，随着未来的发展，还需要广大业界人士的一致努力。
篇2：冰蓄冷空调系统制冰的方式是什么?
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还可采用冷水机组的制冷剂直接进入蓄冰槽的换热盘管内蒸发吸热，使槽内水温下降并在其盘管表面形成冰层。
目前常用的是在蓄冰槽内浸入换热盘管，使其在盘管外表面制冰内融的方式，这种方式水在冰槽内是处于静止状态，不受水流动的干扰，又称静态制冰，制冰效果较好。
当采用乙烯乙二醇溶液(卤水)作为冷媒时，为了使其与空调冷冻水系统分开，需增加一个热交换系统。
篇3：冰蓄冷系统技术总结报告
第一讲 应用概念
一、冰蓄冷空调
“冰蓄冷空调”一词大家都一目了解，英文为‘ICE STORAGE’，日文为[冰蓄热]，狭义的定义为[制冰蓄冷]的冷气系统。早期称谓[COOL STORAGE（蓄冷）]，此包含了[制冷水蓄冷]的冷气系统。但在寒带国家降了[蓄冷]外，还要[蓄热]，因此，广义的用语为[THERMAL （ENERGY）STORAGE AIR CONDITIONING SYSTEM （缩写为TES）]，可译为[蓄能式空调系统]。对于南方地区仅有夏季（冷气）电力过载的困扰，仅需[蓄冰空调]。
二、关于蓄冷系统的计量
在常规的空调系统设计时，冷负荷是按照计算出建筑物所需要的多少“冷吨”、“千瓦”、“大卡/时”来计量，但是蓄冰系统是用“冷吨·小时”、“千瓦·小时”、“大卡”来计量。
图1-1代表100冷吨维持10小时冷却的一个理论上的冷负荷，也就是一个1000“冷吨·小时”的冷负荷。图上100个方格中的每一格是代表10“冷吨·小时”。
事实上，建筑物的空调系统在全日的制冷周期中是不可能都以100%的容量运行的。空调负荷的高峰出现多数是在下午2：00--4：00之间，此时室外环境温度最高。图1-2代表了一幢典型大楼空调系统一个设计工作日中的负荷曲线。
如图可知，100冷吨冷水机组的全部制冷能力在10个小时的“制冷周期”中只有2个小时，在其它8个小时中，冷水机组只在“部分负荷”里操作，如果你数一数小方格的话，你会得到总数为75个方格，每一格代表10“冷吨·小时”，所以此建筑物的实际冷负荷为750“冷吨·小时”，但是常规的空调系统必须选用100冷吨的冷水机组来应付100冷吨的“峰值冷负荷”。 三、冷水机组的“参差率”
定义的“参差率”为实际“冷负荷”与“冷水机组的总制冷潜力”之比，即：
参差率（%）=（实际冷吨·小时数/总的冷吨·小时潜力）*100%=750/1000*100
因此该冷水机组的“参差率”为75%，也就是冷水机组能提供1000“冷吨·小时”，而空调系统只要用750“冷吨·小时”。低的“参差率”，则系统的投资亦低。
将建筑物总的“冷吨·小时”被“制冷机工作小时”数除而得到的商，即为大楼在整个“制冷周期”中平均负荷。如果可以将空调负荷转移到峰值以外的时间去，或者与平均负荷相平衡，则只需选用较小制冷能力的冷水机组即可达到100%的参差率，而导致较好的投资效率。 四、全部蓄能与部分蓄能
采用蓄冷系统时，有两种负荷管理策略可考虑。当电费价格在不同时间里有差别时，我们可以将全部负荷转移到廉价电费的时间里运行。可选用一台能蓄存足够能量的传统冷水机组，将整个负荷转移到高峰以外的时间去，这称之为“全部蓄能系统”。图1-3表示了同一建筑物空调负荷的曲线，是采用了将全部冷负荷转移到“峰值时间”以外的14个小时中，冷水机组在夜间在蓄冷装置中进行制冷蓄冰。然后在白天将蓄存在0C冰中的能量作为所要求的750“冷吨·小时”的制冷量用。平均负荷已进一步减少到53.6冷吨（750冷吨·小时/14=53.6冷吨），这导致大大地减少耗电量费用。
这种方式常常用于改建工程中利用原有的冷水机组，只需加设蓄冷设备和有关的辅助装置，但需注意原有冷水机组是否适用于冰蓄冷系统。这种方式也适用于特殊建筑物，需要瞬时大量释冷，如体育馆建筑物。
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在新建的建筑中，部分蓄能系统是最实用的，也是一种投资有效的负荷管理策略。在这种负荷均衡的方法中，冷水机组连续运行，它在夜间用来制冷蓄存，在白天利用蓄存的制冷量为建筑物提供制冷。将运行时数从14小时扩展到24小时，可以得到最低的平均负荷（750冷吨·小时/24=31.25冷吨），如图1-4所示。需电量费用大大地减少，而是冷水机组的制冷能力也可减少50-60%或者更多一些。 五、蓄冰率
蓄冰率一般英文简写为IPF（ICE PACKING FACTOR），即蓄冰槽内制冰容积与蓄冰槽容积之比值。IPF=蓄冰槽内制冰容积M/蓄冰槽容积M*100%（日本冷冻协会） 一般用它来决定蓄冰槽的大小。目前各种蓄冰设备，其IPF约在20-70%范围内。
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另一称之为制冰率，其英文简写也为IPF，即蓄冰槽中水的最大制冰量与全水量（槽中充水的容积）之比值。
IPF=槽中水的最大制冰量kg/全水量kg*100%(日本电力空调研究会）通过它可了解结冰多少，有的蓄冰设备，此值可达90%以上。
应注意，国外两个定义都用IPF表示。各种冰蓄冷设备的两种蓄冰率数据见表1-1。
表1-1 冰蓄冷设备的蓄冰率
美国多以Void(Space)Ratio[无效（空间）比]来表示，故蓄冰率 IPF=1-Void Ratio.
六、融冰能力DISCHARGE CAPACITY
蓄冰槽中之冰，实际可溶解而用于空调的蓄冷量。 七、融冰效率 DISCHARGE EFFICIENCY
实际可用于应付空调负荷之[融冰能量]除以[总蓄冰能量]之值。 八、蓄冷效率 STORAGE（THERMAL）EFFICIENCY
指实际可用于应付空负荷之[融冰能量]除以[用以制冰蓄冷的能量]之值。此值与融冰效率不同，但有时蓄冷效率也定义为融冰效率。 九、过冷现象 SUPER COOLING
指超过流体的冻结点而仍不冻结的现象。例如：纯水的冻结点为0C，但水温需先降至-7C左右，才会形成[冰核]再冻结成冰，（一般水之过冷现象约为-5C，此现象将增加制冰初期的耗能量。）如图1-5所示。如要设法提高成核温度，减少过冷度，就要添加成核剂，但使用不同的成核剂配方，效果也各不相同。有些单位在研究和试验。
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十、蓄冷介质比较
表1-2
注：1RTH=12670KJ=3.516KWH=3024Kcal。
对于水蓄冷来说，如果加大蓄冷温度（如12C-4C水，Δt=8C),就提高了蓄冷密度，则蓄冷水池的体积就可减少（这时第1000RTH需360M）。
对于冰蓄冷来说，占有空间的大小，与蓄冰设备的构造和蓄冰率（IPF）的大小有密切关系，考虑桶和热交换设备占有的空间，每1000RTH需占有空间体积比全部是冰占有35.3M的体积要大得多。
第二讲 冰蓄冷设备
一、分类
美国制冷工业协会（ARI）1994年出版的《蓄冷设备热性能指南》将蓄冷设备广义地分为显热式蓄冷和潜热式蓄冷，见表2-1。 表2-1
*注：载冷剂一般为乙烯乙二醇水溶液。
最常用的蓄冷介质是水、冰和其他相变材料，不同蓄冷介质具有不同的单位体积蓄冷能力和不同的蓄冷温度。
二、冰盘管式（ICE-ON-COIL）
冷媒盘管式（REFRIGERANT ICE-ON COIL）
外融冰系统（EXTERNAL MELT ICE-ON COIL STORAGE SYSTEMS）
该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。 此种形式的冰蓄冷盘管以美国BAC公司为代表。盘管为钢制，连续卷焊而成，外表面为热镀锌。管外径为1.05“（26.67mm），冰层最大厚度为1.4”（35.56mm），因此盘和换热表面积为5.2ft/RTH(0.137m/KWH），冰表面积为19.0ft/RTH(0.502m/KWH），制冰率IPF约为40-60%。
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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（参见图2-1、2-2、2-3）。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。 （1）10小时放热特性（图2-1）
篇4：冰蓄冷系统技术总结报告
摘要：本文简要说明了电力用户需求侧，采用蓄冷空调技术进行移峰填谷的必要性和我国目前蓄冷空调发展现状。介绍了蓄冷空调的工作原理和工作模式, 以实例分析了蓄冷空调和常规空调的经济性, 并提出了推广电蓄能技术的措施。 关键词：蓄冷技术、移峰填谷、蓄冷空调、蓄冷现状
空调技术是现代文明的象征，它是在自然环境下将室内空气的温度、湿度、清新度等控制在人们需要的某种范围之内, 为工作、生产、生活提供一种舒适的环境条件, 以维护人们的身心健康和提高生产工效。随着社会的进步和生活质量的提高, 空气调节已成为我们不可缺少的一个组成部分。空调冷热负荷有以下一些基本特点:
( 1) 空调年运行负荷率低, 一般达到设计负荷50% 以下的运
行时间占全年运行时间的70%。
( 2) 空调日负荷曲线一般同电网用电负荷曲线同步。
( 3) 空调用电量高峰时达到城市总用电负荷的25% ~ 30%,加大了电网的峰谷荷用电差。
因此, 加强用电需求侧管理势在必行, 峰谷电价制度是推动用户移峰填谷一个重要的经济手段, 但它不可能把人们的作业秩序和生活规律颠倒过来, 从根本上改变终端用户的用电方式。只有通过技术手段在用电终端改革用电工艺和提高用电效率来躲避节电, 它既能满足需电方的用电要求, 又能为供电方移峰填谷, 才是一种最好的选择。蓄冷空调技术能帮助电网有效实行移峰填谷, 蓄冷空调指的是在传统中央冷气空调系统的基础上加装一套蓄冷设备所组成的蓄冷中央冷气空调, 它的主要节电功能不是节约电量, 而是在用户终端为电网移峰填谷节约电力。
我国发展蓄冷空调现状
世界发达国家都已经或正在使用蓄冰空调, 日本近10 年来新建、改建冰蓄冷项目3000 多个, 电网低谷用量使用率达45%。韩国已经立法, 3000m2 以上的公共建筑必须采用蓄冷空调系统。我国从20 世纪90 年代初开始电蓄能技术的研究、开发和利用工作。1993 年初中国第一个冰蓄冷空调系统深圳中电大厦正式投运。1995 年以后, 原电力部开始电蓄能技术试点工作, 部署了6 个蓄冷空调试点, 投运后取得了很好的实际效果。据统计, 到底, 已建成和正在建的水蓄冷和冰蓄冷空调系统共计259 项。早期建成的164 个中, 总蓄冰量达到2477302kW / h, 相当于每天转移高峰用电869200kW! h, 可节约火电投资65190 万元, 这还未计电厂运转费用以及减少对环境的污染危害。我国已基本形成了蓄冰空调研究、设计、制造、安装、调试、运行管理和监测的完整产业链。蓄冰空
调技术已接近当今国际水平, 国产设备和控制系统完全可以替代进口设备。我国蓄能技术的推广应用刚刚起步, 虽然推广应用的面很小, 但效益明显, 潜力很大。今后,应继续大力做好电蓄能技术的推广应用工作。
蓄冷空调系统根据蓄冷介质不同可分为水蓄冷和冰蓄冷,水蓄冷是利用显热蓄冷, 冰蓄冷是利用相变潜热的蓄冷量, 由于冰蓄冷密度大, 蓄冷能力强、效率高, 可实现低温送水送风, 水泵、风机容量较小, 目前被广泛应用。
蓄冷中央空调与传统中央空调相比, 其优缺点为:
( 1)平衡电网峰谷负荷, 进行移峰填谷, 优化电力资源配置。
( 2) 利用电网峰谷荷电力差价, 降低空调运行费用。
( 3) 制冷主机容量减少, 降低空调系统电力增容费和供配电
设施费。
( 4) 备用应急恒定冷源, 使中央空调更可靠。
( 5) 初投资比常规电制冷空调略高, 占地略大。
( 6) 制冷蓄冰时主机效率比在空调工况下低。_
采用蓄冷空调的目的就是把空调电力负荷从高峰转移到低谷, 实现移峰填谷的功能。对空调用户来讲, 到底转移多少高峰负荷, 选择多大蓄冷容量才经济合理, 主要取决于蓄冷空调系统采用的工作模式, 也就是蓄冷系统与制冷系统相互配合的工作方式。究竟选用哪种工作模式, 与空调负荷特性、电网负荷方式、电价制度、设备价格、场地条件等多种因素有关。典型的蓄冷系统工作模式有全量蓄冷和分量蓄冷两种。
全量蓄冷工作模式
它是利用非空调时间储存足够的冷量来供给全部的空调负荷, 把用电高峰期的空调负荷全都转移到电网负荷的低谷期。制冷机只管蓄冷不管供冷, 蓄冷罐相当一个完全日调节冷库。它的突出优点是可全量移峰填谷, 削减电网峰期负荷和充填谷期负荷的作用特别显著; 缺点是制冷机容量和蓄冷容量都比较大, 占地多, 投资也高。全量蓄冷工作模式多用于空调时间不长, 空调负荷很大的场所, 如体育馆、大会堂等。
分量蓄冷工作模式
它是利用非空调时间蓄存一定的冷量, 在用电高峰期制冷机仍然工作直接供冷, 同时利用非空调时间蓄存的冷量供给部分的空调负荷, 把用电高峰期的空调负荷部分地转移到电网的低谷期。分量蓄冷工作模式与全量蓄冷工作模式相比, 它的主要缺点是只能起到部分移峰填谷的作用, 优点是制冷机容量和蓄冷容量都比较小, 占地少, 投资低, 适用性比较强, 是应用最广的一种蓄冷工作模式。
这是蓄冷空调对用电工艺的一大贡献, 成为世界上近10 年来供电方推动
终端用户为电网移峰填谷的一个主要技术手段。
推广电蓄能技术的措施
主要有加强电蓄能技术的宣传工作、实行优惠政策, 推动电蓄能技术的应用、把好产品和工程质量关、控制和降低工程造价、不断完善和发展电蓄能技术和产品。以上海市为例, 目前该市对一般工商业用户中未装蓄冷设备的中央空调系统未执行分时电价, 而对一般工商业用户已安装蓄冷设备的中央空调系统执行平谷两段制电价, 每天0: 00~8: 00 为谷时段,其余时段为平时段。
上海市电网夏季销售电价表（单一制分时电价用户） 单位：元/千瓦时
以上电价导致蓄冷空调机组与常规空调相比,相对收益只体现在低谷时段的8 个小时, 且价差只有0.45 元/kWh 左右,平( 峰) 、谷电价比为2.3∶1, 与国外8∶1 的水平具有很大的差距。由于现有冰蓄冷空调机组多为分量蓄冰, 在春秋季节空调冷负荷需求不高时, 夜间的蓄冷量完全可以满足白天的冷负荷需求, 白天不需开主机, 此时削峰填谷能力较强。但在夏季气温较高时, 夜间的蓄冷量就不能满足白天的冷负荷需求, 用电高峰时段仍需运行主机, 所以在电价峰谷差不大的情况下, 导致部分蓄冷空调机组加大蓄冰量的动力不强, 从而导致该技术错峰能力减弱。因此空调蓄冷技术要想在中国有广泛的应用，除了技术不断更新外，还需要政府给出相应的政策支持。
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篇5：冰蓄冷系统技术总结报告
名词解释
1、蓄冷密度：单位质量蓄冰介质所蓄存的能量
2、相变（潜热）蓄能：利用蓄冰介质的相变特性，蓄存相变潜热的`蓄能方式
3、显热蓄能：指利用蓄能材料的温度变化来蓄存显热能量的蓄能方法
4、动态蓄冰：指冰的制备和储存不在同一位置，制冰机和蓄冷槽相对独立
5、静态蓄冰：指冰的制备和融化在同一位置进行，蓄冰设备和制冰部件为一体结构
6、相变（潜热）蓄冷：利用介质的物态变化来蓄冷
7、显热蓄冷：通过降低蓄冷介质的温度进行蓄冷
8、飞轮蓄能：机械蓄能的一种，将电能转化成可蓄存的动能或势能：（1）电网电量富裕时，飞轮蓄能系统通过电动机拖动飞轮加速以动能形式蓄存电能（2）电网需电量时，飞轮减速并拖动发动机发电以放出电能
9、抽水蓄能：利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由抽水蓄能机组作水泵工况运行，将下水库的水抽至上水库，即将不可蓄存的电能转化成可蓄存的水的势能，并蓄存于上水库中
10、部分蓄冷：在夜间非用电高峰时制冷设备运行，蓄存部分冷量，白天空调期间一部分空调负荷由蓄冷设备承担，另一部分由制冷设备承担。
11、全部蓄冷：其蓄冷时间与空调时间完全错开：夜间启动制冷机蓄冷，当其制冷量达到空调所需全部冷量时待机，白天空调时，蓄冷系统将冷量转移到空调系统，空调期间制冷机不工作
12、主机上游：空调回水先流经主机，使主机能在较高的蒸发温度下进行。
13、主机下游：在串联流程中，主机在蓄冷槽之后，空调回水先回到蓄冷槽里降温，再到主机降至供冷温度
14、机组优先：在串联流程中，主机位于蓄冷槽上游，空调回水先到其中取冷
15、蓄冰优先：从空调负荷端流回的热乙二醇溶液，先经蓄冰装置冷却到某一中间温度，而后经制冷机冷却至设定温度
16、移峰填谷：指在夜间电网低谷时间，制冷主机开机制冷并由蓄冷设备将冷量储存起来，待白天电网高峰用电时间，再将冷量释放出来满足高峰空调负荷的需要。这样，制冷系统的大部分耗电发生在夜间用电低谷期，而在白天用电高峰期只有辅助设备在运行，从而实现用电负荷的“移峰填谷”
17、自然分层型蓄水槽：利用密度的影响将冷热水隔开，依靠稳定的斜温层
斜温层：由于冷热水间自然的导热作用而形成的一个冷热温度过渡层。厚度0.3~1.0m
18、间接供冷水蓄冷系统：系统在供冷回路中采用换热器与用户形成间接连接换热器一次侧与水蓄冷槽组成开式回路，而供至用户的二次侧形成闭式回路，这样用户侧管路可防止氧化腐蚀、有机物及菌类繁殖等影响。适用场合：主要适用于高层、超高层空调供冷。
19、外融冰：温度较高的空调回水直接送入盘管的表面结有冰层的蓄冷槽，使盘管表面上的冰层自外向内逐渐融化;
20、内融冰：来自用户或二次换热装置的温度较高的载冷剂（或制冷剂）仍在盘管内循环，通过盘管表面将热量传递给冰层，使盘管外表面的冰层自内向外逐渐融化进行取冷
21、盘管外蓄冰：是空调系统中常见的一种蓄冰方式即直接冻结在蒸发盘管上，盘管伸入蓄冷槽内构成结冰时的主干管
22、功能热流体：是由相变材料微粒（直径为微米量级）和单向传热流体构成的一种固液多相流体
23、封装冰蓄能：是将封装在一定形状的塑料容器内的水制成冰的过程
24、TES：蓄能Thermal Energy Storage
25、IPF:制冰率Ice Packing Factor 指蓄冷槽中制冰量与制冰前蓄冷槽内水量的体积百分比
26、FOM:冷量释放系数，指从蓄冷槽移走的冷量与理论可用蓄冷量之比。
27、GSHP：地源热泵Groud Source Heat Pump是以地源能作为热泵空调夏季制冷的冷却源，冬季采暖供热的低温热源，同时是实现采暖、制冷和生活用水的一种系统
简答题
1. 空调系统应用的前提条件有哪些？
（1） 合适的电费结构及其他优惠政策（2）空调冷负荷在用电峰谷时段应有一定的不均衡
性。
2、主要蓄冷系统有哪些？各有何特点？
（1）水蓄冷系统：可使用常规冷水机组，显热蓄冷，蓄冷密度小（2）冰蓄冷系统：蓄冷密度大，蒸发温度低，制冷机效率降低（3）共晶盐蓄冷系统：蓄冷密度小，蒸发密度适中，腐蚀性强。
2、空调蓄冷系统的优缺点？
优点：（1）实现电力负荷的移峰填谷（2）减少空调冷热源设备的安装容量（3）作为备用冷源在供电不足时满足建筑物的空调要求（4）扩大供冷能力（5）采用风冷热泵型制冷机组的蓄冷系统cop的提升。
缺点：（1）制冰工况蒸发温度降低导致制冷机组的性能系数降低（2）增加投资，占用空间
3、各类建筑物冷负荷分布图的区别包括哪些方面？
（1） 冷负荷循环周期不同（2）冷负荷延续时间不同（3）平均负荷系数不同
4、蓄冷系统的运行策略是什么？有哪两种？一般选哪种？
指蓄冷系统以设计循环周期（如设计日或周等）的负荷及其特点为基础，以电费价格结构等条件对系统以蓄冷容量、释冷供冷或以释冷连同制冷剂共同供冷作出最优的运行安排考虑。分为全部蓄冷和部分蓄冷，一般选用部分蓄冷
5、蓄能材料的分类及特性：
（1）显热蓄能材料：水是自然界最常见最理想的蓄能单纯物质，不仅溶解潜热很大，而且比热容也很大，价格便宜，无毒无害，随处可取
（2）潜热蓄能材料：a碱：碱的比热容高，熔解热大，稳定性强，在高温下蒸气压很低，价格便宜，也是较好的蓄热物质b金属与合金：金属必须是低毒、廉价的，铝熔解热大，导热性高，蒸气压力低，是一种较好的蓄能材料c混合盐：可根据需要将各种盐类配制成120~850度温度范围内使用的蓄热材料，其溶解热大，熔融时体积变化小，传热较好。
6、蓄冷系统工作流程有哪些？各有何特点？
串联和并联，串联又分为主机上游和主机下游（1）并联的优点是可以兼顾压缩机与蓄冰槽的容量与效率，但控制复杂（2）a 主机上游串联时，空调回水先流经主机，使主机在较高的蒸发温度下运行，可提高主机的效率，使能耗降低 b 主机下游串联适用于低温空调系统
7、内外融冰各有何特点？
（1） 内融冰由于冰层的自然浮升力作用，使得冰层在整个融化过程中与盘管表面的接触面积可
以保持基本不变，因而保证了在整个取冷过程中，取冷水温相当稳定
（2）外融冰由于空调回水与冰直接接触，换热效果好，取热快
8、简述水蓄冷系统与非蓄冷系统的差异
（1）模式：水蓄冷是开式，非是闭式（2）运行方式：水蓄冷是制冷回路与供热回路各自运行独立性强，非是两回路必须同时进行（3）效率：水蓄冷是利用夜间电力运行移峰填谷，非是加剧高峰用电量。
9、水蓄冷有何优优缺点？
优点：（1）设备选择性和可用性范围广（2）适用于常规供冷系统的扩容与改造（3）两种工况下均能维持额定容量和效率（4）降低初投资（5）可以实现蓄冷和蓄热的双重功能，（6）技术要求低，维修方便
缺点：（1）蓄冷密度小，占用空间大（2）蓄冷槽体积大，需增加保温层（3）不同温度的冷冻水容易混合，影响蓄冰效率（4）开放式蓄冷槽与空气接触，不洁，增加处理费用。
按照槽内水的混合情况，水蓄冷系统可分为混合型和温度分层型。
10、水蓄冷系统与空调系统的连接形式有哪几种？
（1） 简单水蓄冷空调系统（2）换热器间接供冷式水蓄冷空调系统（3）压力控制直接供冷
方式水蓄冷空调系统。
11、动态制冰和静态制冰相比有何优点？
冰层热阻小，在制冰期间制冷系统的COP下降小，制冰效率高；可产生流体冰，直接输送到冷空间，节省系统辅助设备投资
12、蓄冷空调和常规空调异同？
冷源不同，其余相同。
意义：移峰填谷、平衡电力负荷、改善发电机组效率、减小环境污染
14、影响斜温层的主要因素有（1）透过斜温层的导热（2）水与水槽壁面计沿槽壁的导热
15、布水器（散流器）的作用是什么？
引导水以重力流的形式缓慢地进入蓄冷槽，减少水流对槽内的扰动，形成一个冷温水混合程度最小的斜温层并通过减小可能产生的混合作用维持斜温层的稳定，减少因冷温水混合而引起的可利用冷量的损失。
16、水蓄冷槽结构设计要注意的方面有（1）应具有一定的结构强度（2）防水和防腐蚀性能（3）
具有良好的保温效果。考虑的因素：形状、安装位置、结构与材料、防水保温
17、水蓄冷防水和保温的目的是什么？
保温：提高蓄冷能力，减少蓄冷槽的冷损失和因冷损失引起的蓄冷槽表面结露以及为防止温度变化产生的应力使蓄冷槽损坏
防水：避免保温材料由于吸水而影响保温材料性能，并防止地下水渗入保温层。
18、动态蓄冰相对于静态蓄冰的优点在（1）冰层势阻小，制冷机组cop下降小，制冷效率高（2）
可产生流体冰，直接输送到蓄冷空调，节省系统辅助设备投资。
19、共晶盐蓄冷系统的特点：（1）与常规空调系统基本相同，可采用高效冷水机组，并入已有的
空调系统（2）适用于常规空调系统改建为蓄冰系统，适用于旧楼房空调系统的改造（3）与冰蓄冷系统相比，主机效率可以提高很多，大约为30%（4）因蓄冷系统工作在0度以上，设计时无需考虑管道系统的冻结问题（5）蓄冷能力比水蓄冷大，其蓄冷槽容积仅为水蓄冷系统的三分之一（6）蓄冷温度高于冰蓄冷系统，蓄冷槽的保温可减少，散热损失也减少（7）蓄冷槽不占用有效空间（8）在放冷过程中蓄冷槽的冷冻水供应温度为9~10度，不能为空调系统直接使用，不能采用全部蓄冷模式，必须采用部分蓄冷（9）共晶盐蓄冷材料在蓄冷和放冷过程中存在组分离析现象（10）蓄冷材料密度大，在相同的蓄冷量下，重量约为冰蓄冷系统的2~3倍
20
21、低温送风系统的特点：（1）初投资低（2）减少高峰电力需求，降低运行费用（3）节省空
间，降低建筑造价（4）适用于改建工程（5）提高空调的舒适性
篇6：什么叫冰蓄冷空调?有哪些特点?
什么叫冰蓄冷空调?有哪些特点?
在大中型公共建筑中，集中空调设施由于制冷设备耗电量大，如压缩式制冷水机组一般l冷吨的制冷量平均可耗电量约1kw左右，且使用时间多与电网负荷高峰同步，即白天耗电量远远大于夜间，在夏季造成电网负荷峰谷用电负荷差较大，为了缓解电网峰谷用电负荷差和在某些地区夜间电费较便宜等因素，在夜间用电低谷期，利用双工况冷水机组进行制冰蓄冷来储存能量，待白天用电高峰时，可在不开启冷水机组主机的情况下进行融冰供冷，这属于一种节能措施。
冰蓄冷空调措施主要优点:
(1)可减少装机的费用，尤其适用于改造工程中使用，可采用冰蓄冷方式补充冷量的不足，可简化因增加空调制冷设备而申请电量增容的手续和增容的费用，并可维持原冷水机组的工作。
(2)因冰蓄冷是在夜间开启双工况冷水机组进行制冷模式运行，可利用夜间环境温度较低而获得较低的冷凝温度，这样可提高制冷效率，
(3)可利用峰谷电价的差额，降低运行的费用。
(4)可改善冷水机组在低负荷运行时的制冷效率和压缩机的频繁启停。
(5)改善和缓解电网负荷。
冰蓄冷因需增加制冰槽等设备而增加占地建筑面积，系统增加了环路，使得在管理运行和维修等方面较为困难，在选择冰蓄冷空调方案时应做经济合理的比较，确定合理的运行模式。
在确定蓄冰模式时应根据建筑物的性质、使用空调的时间、空调系统的规模和设备层的面积与空间，投资费用等方面选定。
篇7：冰蓄冷系统设计施工要点（蓄冰槽安装）
蓄冰槽在安装过程中,槽与下面的支撑必须进行隔冷处理,以免局部形成冷桥，槽的本体必须进行绝热保温设计以减少冷损失，
冰蓄冷系统设计施工要点（蓄冰槽安装）
，
乙二醇溶液在蓄冰过程中通常在-2.19℃/-5.56℃范围内，与周围环境的温差大;如果隔热效果不好，在平时的运行中会造成非常大的浪费。所以蓄冰槽的本体的保温厚度应大于标准工况的冷冻水的保温厚度，保温层应严密尽量减少冷损失。
篇8：冰蓄冷系统设计施工要点（载冷剂）
乙二醇溶液价格昂贵，在系统中，如果因为检修或系统渗漏会造成很大的不必要的经济损失，同时对环境造成污染，
在施工中，管道及设备用设立牢固的支、吊架，同时系统应进行严格的严密性试验。如果有可能在乙二醇溶液充注前进行水溶液的试运转，观察整个系统的运转情况;及自控系统的测点及电动阀门的动作配合。
篇9：空调机房冰储冷管理论文
一、工程概况
阳泉供电局生产运行计量楼位于阳泉市德胜东街和三角线交叉口北侧。该大楼总建筑面积11507平方米，楼高地上15层，地下2层。中央空调面积10153平方米，建筑设计高度63.3米。根据甲方要求冬夏季均考虑空调，采用电力作为能源。夏季采用冰储冷空调系统、冬季采用水储热空调系统，采用此方案不仅可以降低空调系统的电力容量，而且充分利用了夜间廉价的低谷电力储存冷热量，满足在电力高峰期的空调冷热负荷需要，节约系统运行成本，冷水主机、电锅炉及其辅助设备的容量和功率将大大减少。以下主要介绍冰储冷，对水储热只作一简介。
二、冰储冷空调系统工艺设计及设备造型
1、本工程按冰储冷空调分量储冰模式设计，经计算空调系统需配备空调工况制冷容量为85RT的双工况螺杆冷水主机两台，储冰装置储冰容量为800RTH，主机耗电量62KW/台，双工况主机可分别在空调和制冰两种工况下运行。
2、储冰装置：双金属芯心冰球空调系统经温州体育馆，上海锦都大厦、杭州国际大厦和温州海龙大厦等十几个工程应用，证明效果良好。为此，本工程设计选用双金属芯心冰球系统，系统总储冰量为800RTH，储冰容积为60立方米，双金属芯心是由PE塑料吹制而成，外型设计有伸缩箱，允许在储冰，溶冰过程中，蓄冷剂相变而引起膨胀与收缩，在冰球中心置入金属芯片促进热传导，其主要优点如下：
（1）乙二醇水溶液导入冰球中心减少结冰厚度，传热效果较无金属芯心增加30%。
（2）金属芯心有利于物理晶核的形成，减少了过冷度，将成核温度提高至2.7摄氏度。
（3）双金属芯心增加了传热速度，结冰溶冰速度快，可实现按分量储冰模式设计在部分时间内全量溶冰供冷空调。
（4）含有金属物配重冰球不会因结冰会上浮，因此储冰罐可以为无压容器且可放置在建筑箱子基地下，不占有建筑有效空间。
（5）乙二醇水溶液在球外循环系统设计简单，与传统空调系统冷冻水流程相类似，系统扩建容易，储冰容量增加相当方便。
（6）冰球由国内合资生产价格合理对储冰空调系统应用经济效益好。
3、板式换热器：板式换热器将储冰系统的乙二醇回路与空调系统回路隔离，板式换热器水侧进出口温度为12℃/7℃，乙二醇侧进出口温度为5℃/10℃，经板式换热器选型软件计算，选用热量为900KW板式换热器一台。
4、水泵：经计算水泵的型号及数量选用如下：
初级乙二醇系KQL80-125三台（65m3/h,18m,5.5kw）
次级乙二醇系KQL125-125A两台（86m3/h,18m,11.0kw）
次级乙二醇系KQL65-125A一台（20m3/h,16m,2.2kw）
冷冻水泵KQL100-200B三台（80m3/h,36.6m,15.0kw）
冷冻水泵KQL80-160（I）A三台（75m3/h,28m,11kw）
冷却水补水泵KQL50-250A两台（11.6m3/h,70m,7.5kw）
5、冷却塔选BLSSJ100冷却塔2台，冷却塔水量100m3/h,，电机功率为2.2kw系统流程见工艺流程图（一）
工艺流程图（一）
三、水储热空调系统工艺设计与设备选型
1、根据设计计算本大楼冬季空调需要配备HYDRW-900-0.6电热水锅炉900KW两台，一用一备，制备90℃-70℃热水。
2、冬季空调热水循环泵与冷冻水循环泵共用。
3、储热热水循环泵配备70-80m3/h，h=20m，n=11kw两台一用一备。
4、储热槽，储热量7200kw/hv=200立方米。
5、板式换热器换热量850kw。
系统流程见工艺流程图（二）
工艺流程图（二）
四、辅助设备
1、自来水进入系统之前经软化处理，选择一台处理水量为4-5t/h的钠离子交换软化器。
2、软化水经过-4立方米储水箱后分成两路，一路由补水泵输送到冷却水补水箱。另一路经过一台总容积为1.56立方米，工作压力为0.6-1.0mpa落地式气压膨胀水箱自动补充散失的循环水。
五、系统运行模式
根据阳泉市气候特点和空调实际需求储冰系统可按以下四种工作模式运行
1、主机制冷模式：在晚22：00-7：00期间，双工况主机制冰储冷800RTH。
2、融冰供冷模式；此时不开主机，冷量由融冰提供，此模式可在春秋过渡季节或冷负荷较小期间运行。
3、主机供冷加融冰模式：当负荷较大时，选用该模式提供冷量。
4、主机供冷模式：该模式下，主机负担大楼的全部冷负荷。
六、自控系统
自控系统用于控制空调系统在不同工况下的运行和参数检测其基本功能有：
1、根据工况要求控制电动阀门的开关。
2、主机的开关及各种信号收发控制。
3、水泵冷却管的'开关以及各种信号收发控制。
4、根据冷冻水回水温度调节温控电动阀保证回水温度恒定，使空调系统达到舒适节能的目的。
5、自动检测系统不同的温度、流量、溶水速度和结冰速度。
6、自动制冰，制冰结束自动停机。
7、显示记录各种运行设备的主要参数。
8、对系统及设备出现的故障及时报警。
9、友好的人机对话界面所有参数可通过操作面板设定。
10、楼宇辅助设施供水排污供热消防排烟等也可纳入统一集中控制管理。
七、运行情况
该工程10月9日竣工，经全面调试达到设计要求。冬季工况及夏季工况系统运行正常，自控装置工作有效、可靠。夏季冷水供回水温度为7℃/12℃，冬季热水供回水温度为65℃/55℃。
八、结束语
储冷空调系统工艺设计时应注意以下几个方面问题：
1、常规空调选用制冷机，一般都以其空调设计负荷所需的最大能力作为容量选定标准。储冷空调系统则须根据不同功能建筑物的有关资料，室内温湿度要求及当地气象资料，计算出不同性质房间质的时空调冷负荷值，然后加以逐时累加，得出设计日建筑物的空调冷负荷曲线，这是做好储冷空调的基础。根据当地夏季的气象资料，计算出建筑物逐月的空调制冷量，以此作为计算空调运转费用的基础。
2、根据不同冰储冷设备的特性进行储冷系统的设计，应满足以下4个过程：（1）制冷机组的制冷蓄冷过程；（2）制冷机组制冷过程（3）储冰设备释冷过程；（4）制冷机组与储冰设备同时进行制冷、释冷过程。
3、冰储冷空调系统的辅助设备选择必须符合冰储冷系统的要求。如水泵、调节阀、控制阀、热交换器等，如果选用不当，将给冰储冷空调系统的正常运行带来不良后果。
4、在冰储冷空调系统设计中应同时考虑系统的运转方式策略和负荷管理策略，就尽可能保证所有制冷机组长时间在满负荷或高效率、低耗电率的条件下运行；同时要使储冷设备保证在用冷高峰期满足负荷要求，充分发挥储冷设备的作用。
参考文献
1、陆耀庆，主编。实用供热空调设计手册。北京：中国建筑工业出版社，1993。
2、何耀东、何青，主编。中央空调。北京：冶金工业出版社，。
3、胡兴邦，朱华，叶水泉，冯踏青，编著。储冷空调系统原理、工程设计及应用。浙江大学出版社，。
篇10：冰蓄冷系统设计施工要点（蓄冰机组的选择）
蓄冰槽容量不宜过大，会使蓄冰槽因自重变形，必须增加槽的壁厚以及进行加固，还会给制作安装和运输带来困难，同时也增加了费用，
冰蓄冷系统设计施工要点（蓄冰机组的选择）
，
在蓄冰槽的扩散管的排布上，会因扩散管的排布过密而浪费大量的空间，还会影响冻冰及融冰的效果。
篇11：冰蓄冷系统设计施工要点（阀门的选择）
阀门的选择上应注意的问题：
①电动调节阀、开关阀门的密闭性能应严格要求统冻冰及融冰的过程中，乙二醇侧在一定阶段内会运行在-2.19℃/-5.56℃温度范围内，在板换的另一侧的冷冻水通常在7℃/12℃运行，如果板换的乙二醇侧关闭不严有泄漏，会造成板换冷冻水一侧结冰，冻裂设备，
冰蓄冷系统设计施工要点（阀门的选择）
，
②电动阀门的两侧应设置检修阀、旁通阀；以便系统检修，和人工手动运行。
③电动阀门必须有方便的手动调节装置。
篇12：蓄冷系统设计――蓄冷系统的控制
在一个蓄冰空调系统中都存在几种运行工况的必要转换，相对一般空调系统都比较复杂，为使之达到预期的效果都需要增设必要的自动控制，
部分负荷蓄冰系统的控制，除了保证蓄冰工况与供冷工况之间的转换操作以及空调供水或回水温度控制以外，主要应解决制冷主机和蓄冰装置之间的供冷负荷分配问题。常用的控制策略有三种，即：制冷主机优先，蓄冰槽优先和优化控制。
制冷机优先。制冷主机优先就是尽量使制冷主机满负荷供冷。只有当空调冷负荷超过制冷主机的供冷能力时，方启用蓄冰槽，使其承担不足部分。这种控制策略实施简单，运行可靠，但是，蓄冰槽使用率颇低，不能有效地削减峰值用电，节约运行费用。
蓄冰槽优先。蓄冰槽优先就是尽量发挥蓄冰槽的供冷能力，只有在蓄冰槽不能完全负担时，方启动制冷主机，以解决不足部
分。这种控制策略既要保证弥补最大负荷时制冷 主机供冷能力的不足，又要最大限度的利用蓄冰槽，因此，实施颇为复杂，需要对空调供冷荷进行一定的予测，
优化控制。优化控制就是根据电价政策，最大限度的发挥蓄冰槽作用，使用户支付的电费最少。这种控制策略对于非典型设计日具有颇大的经济性。在春秋季白天可以只用蓄冰量供冷完全可以满足要求，或对建筑物内的内外区空调，在过渡季往往外区已经可以停止供冷时，内区空调还需要相当大的冷负荷存在，也可以让冷机白天供电高峰时停止运行，只在夜间的低谷期蓄存下冷量即可。或保留一定数量的蓄冰，供晚高峰使用，将是优化控制中的一种策略，根据分析，按照目前北京电价结构来说，采用优化控制比采用制冷机优先控制，可以节省运行电费25％以上。
总之，为使空调蓄冰系统给用户带来较大的经济性，又能保证更灵活的供冷需求，且具有更大的安全性，应进行优化控制，为此，应配置较完善的参数检测与控制系统。如下图所示。
篇13：蓄冰系统设计――蓄冰装置的选择
选定蓄冰装置的容量以前，首先确定蓄冰系统典型式、典型设计日峰值小时负荷、载冷剂流量以及制冷主机和蓄冰槽的进出口温度，其次，根据逐时所需取冷量以及空调供回水温度，计算蓄冰槽逐时进出水温度。 再次，根据所选定的蓄冰槽型式及可能的总取冷量计算所需蓄冰槽的型号和台数。
最后，校核所选定的装置能否满足逐时所需取冷量和取冷供水温度。
下面仍以表4-2例题为示例说明蓄冰槽的选定。
（1）由于已确定空调蓄冰系统为并联系统，为保证峰值负荷时空调供回水温度为7℃/12℃，选定峰值时蓄冰槽的进出水
温度为10.6℃/5.6℃。由于峰值所需取冷量为475RT，故通过蓄冰槽的乙二醇水溶液流量为310m3/h。
（2）如果采用空调供水温度控制，即运行时保证空调供水温度恒为7℃，则可以根据逐时所需取冷量、所选定的板式换热器传热温差，计算蓄冰槽逐时进出水温度，
（3）取冷时间按8小时计算（典型设计日取冷时数乘0.7～0.75），蓄冰槽出水温
度为5.6℃，每个蓄冰槽可能取冷量为150RTH，考虑蓄冰槽的冷损失，典型设计日总蓄冷量为2382RTH，这样，所需蓄冰槽台数
为16台，总蓄冰能力为16×162＝2592RTH（单台潜冷蓄冷能力为162RTH），
并根据逐时蓄冷量和取冷量填入表4-11，每小时冷损失为2RT。
1
（4）校核蓄冰槽取冷量和取冷温度。根据蓄冰槽已取冷量和该时所需取冷量，可查出满足该时取冷量的条件下，蓄冰槽可能达这样，就可以根据逐时取冷量和蓄冰槽实际进出水温差（回水温度减去可能达到的出水），温度计算出该时通过蓄水槽的乙二醇
流量，并查找有关资料得出该时蓄冰槽的流动阻力。到的供水温度。
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