动态_冰蓄冷设计应用手册.docx

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1、动态冰蓄冷设计应用手册目录第一章：冰蓄冷系统根本学问1.1 蓄冷概念1.2 蓄冷原理1.3 蓄冷介质1.4 蓄冷运行策略1.5 蓄冷空调系统构成1.6 蓄冷空调的适用条件1.7 冰蓄冷空调系统种类1.8 评价冰蓄冷的要点其次章：动态冰蓄冷先进技术介绍2.1 动态冰蓄冷原理2.2 动态冰蓄冷的优势2.3 动态冰蓄冷系统构成2.4 动态冰蓄冷运行模式2.5 动态冰蓄冷掌握方案2.6 动态冰蓄冷低温取水第三章：动态冰蓄冷系统工程设计3.1 确定建筑物设计日的空调逐时冷负3.2 确定蓄冰系统的形式和运行策略3.3 确定制冷主机的容量3.4 确定动态冰浆生成机组3.5 蓄冰槽的容量设计及计算3.6 蓄冰

2、槽的形式和保温3.7 水泵的选型计算3.8 动态冰蓄冷应用案例3.9 经济性分析第四章：动态制冰机组规格与参数第五章：动态冰蓄冷系统操作维护5.1 操作指南5.2 用户参数5.3 故障查询5.4 系统常见故障处理5.5 系统维护第一章 冰蓄冷系统根本学问1.1 蓄冷概念冰蓄冷空调是利用夜间低谷时段电力制冰并蓄存起来，在白天用电顶峰时段不开或少开制冷主机，利用夜间蓄存的冰来满足空调冷负荷需求的一种节能手段。冰蓄冷空调的广泛应用具有利国利民的重要意义。从空调用户的角度来说， 由于可以充分利用夜间低谷廉价电力，从而大大降低了空调系统的运行费用。从电网公司的角度来说，可以把白天顶峰时段电力需求大量转移

3、到夜间低谷时段， 实现电网移峰填谷、平衡峰谷冲突，从宏观上大大降低峰谷差带来的能源损失。蓄冷空调优点：1) 转移制冷机组用电时间，起到了转移电力顶峰期用电负荷的作用2) 空调蓄冷系统的制冷设备容量和关心设备小于常规空调系统，削减设备的投资、运行和维护费用3) 空调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) 蓄冰系统的制冷主机在蓄冰过程中是在满负荷、高效率的运转，而主机在局部负荷运行下的效率比较低。5) 可以供给低温的冷冻水，大温差、低温送风可削减冷冻水的流量，从而减小泵的能耗、风机盘管的选型值以及管道和送风管道的大小。6) 节能环保

4、，削减能源消耗，有利于生态平衡。蓄冷空调使用范围：蓄冷空调进展到今日，可以敏捷应用在各个领域，解决了用电供需的冲突。商用、民用建筑空调 工业制冷 食品加工大型区域供冷系统等区域供冷技术是指集中生产并输配冷量。冷量以冷冻水为载体被中心制冷工厂生产出来并通过埋入地下的管道输往办公写字楼、 工业建筑和住宅建筑中去带走室内空气的热量, 实现空调的舒适要求或生产的工艺要求。1.2 蓄冷原理冰蓄冷空调系统，既是在不需冷量或需冷量少的时间如夜间，利用制冷设备将蓄冷介质中的热量移出，进展蓄冷。然后将此冷量用在空调用冷或工艺用冷顶峰期。因此，蓄冷系统的特点是：转移制冷设备的运行时间，这样，一方面可以利用夜间的廉

5、价电，另一方面也就削减了白天的峰值电负荷，到达电力移峰填谷的目的。1.3、蓄冷方式：将蓄能空调和电力系统的分时电价相结合，从宏观上可以起到平衡电网，微观上可以为空调用户节约大量运行费用。1.3 蓄冷介质蓄冷设备广义地分为显热式蓄冷和潜热式蓄冷。在蓄冷系统中，蓄冷介质是格外重要的，抱负的蓄冷介质应具备以下几个特点: 1比热值、潜热值高2安全，无毒性、无污染性和腐蚀性分类显热式静潜热式 态动类型蓄冷介质水蓄冷水冰盘管外融冰冰冰盘管内融冰冰封装式冰球 冰或共晶盐冰片滑落式冰蓄冷流体水制冷剂/载冷剂载冷剂载冷剂制冷剂取冷流体水水载冷剂载冷剂/水水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

6、不同的单位体积蓄冷力量和不同的蓄冷温度。态冰晶冰或水合物载冷剂/制冷剂水/载冷剂1） 水显热式蓄冷以水作为蓄冷介质，是利用水温变化可蓄存的显热量。水的比热为 4.184KJ/Kg.K(1.0Kcal/Kg )。水蓄冷的蓄冷温度一般为 46，是空调常用冷水机组可适应的温度。2） 冰潜热式蓄冷则是利用冰的融解潜热 335KJ/Kg(80Kcal/Kg)。冰蓄冷的蓄存温度为水的凝固点 0。为了使水冻结，制冷机应供给-3-7的温度，它低于常规空调用制冷设备所供给的温度。此蓄冰装置可以供给较低的空调供水温度，有利于提高空调供回水温差，以减小配管尺寸和水泵电耗。3） 共晶盐为了提高效率，在冷水机的空调工况

7、进展潜热蓄冷，可以承受相变材料蓄冷。目前常用的相变材料为共晶盐，共晶盐有如下要求：a. 融解或凝固温度为 58b. 融解潜热大，导热系数大c. 比重大d. 无毒、无腐蚀1.4 蓄冷运行策略蓄冷空调系统将转移多少顶峰负荷、应蓄存多少空调容量才具有经济效益， 需考虑建筑物空调负荷分布、电力负荷分布、电费计价构造、设备容量及蓄存空间等，以便于打算承受哪个种蓄冷运行策略。1 全负荷蓄冷全部蓄冷是利用非空调使用时间运转蓄冰机组蓄存足够的冷量，供给顶峰时全部的空调负荷需求，空调使用时间主机停顿运转，冷负荷完全由蓄存的冷量供给，系统只需运转必要的泵和末端等用冷设备。2 局部负荷蓄冷局部蓄冷的概念是利用非空调

8、时间运转机组蓄冷，当需要空调时，将蓄存的冷量放出，同时主机仍旧工作，两者共同分担空调负荷。局部蓄冷模式具有主机容量小、所需附属设备削减、冰槽小、投资费用低、经济效益好等特点。由于局部负荷蓄冷方式可以消减空调制冷系统顶峰的耗电量、初投资比全蓄冷方式低的优点，所以目前蓄冷工程多承受局部负荷蓄冷方式。1.5 蓄冷空调系统的根本构成1双工况空调主机2) 制冰、蓄冰设备3) 板式换热器4) 水泵和阀门5) 冷却塔 6管道、水流开关、温控器等关心设备冰蓄冷系统图1） 双工况主机双工况主机是承受同一台主机，白天用于制冷，夜间用于制冰。常用的冷水机组和双工况机组，从外观上是一样的，但系统的掌握有所不同，双工况

9、空调机组一般使用螺杆机或离心机。离 心 机螺 杆 机双工况主机的根本要求：a) 双工况主机的压缩机必需有足够的压头范围，在夜间蓄冰状态，冷冻水的出水温度比较低，系统的压差就比较高，假设压缩机主机不能供给足够的压头， 机组就不能正常的工作。一般容积式的螺杆机压缩比范围更宽广一些，能更好地使用不同工况；而对于速度型离心机，设计压头必需依据蓄冰工况选择，而在用于空调工况时由于转速过高，以至于压缩机的能耗也比较高。b) 双工况主机的压缩机必需能长期稳定的运行于变压头的状况，在两个工况运行时，主机的蒸发温度和冷凝温度不同，系统所需要的压头也不同，这就要求双工况主机具备很好的变压头调整性能。制冰工况对主机

10、效率的影响：在制冰工况时，由于冷水出水的温度比较低，增加了压缩机的负担，以至于压缩机要做更多的功来满足需要；另外，由于制冰工况制冷量消灭衰减，这两方面的影响使得主机在制冰工况下的效率比空调工况下的效果低一些。在冰蓄冷系统中，一般选用螺杆式冷水机组，这是由于：（1） 很大的压缩比范围。在制冰、制冷两种工况下，压缩机的吸气温度变化很大，因此压缩机的压头也是变化的，螺杆式压缩机的压缩比可以在很大的范围内是变化，完全可以满足压头变化要求。特别是具有可变内容积比的螺杆式压缩机， 在制冰工况下的效率更高，可以削减更多的运行费用。而离心式压缩机的压头相对固定，在两种工况下很难兼顾。（2） 构造简洁，运动部件

11、少。运行牢靠，维护简洁。（3） 对湿冲程不敏感，无液击危急。而离心式压缩机对此有严格的要求。2） 制冰、蓄冰设备动态蓄冰系统中有制冰机和蓄冰槽；而传统的静态蓄冰系统中只有蓄冰用的冰盘管或冰球。动态制冰机动态蓄冰槽静态冰盘管静态冰球3） 板式换热器板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备。它具有体积小，传热效率高，拆卸、清洗便利等诸多的优点。在系统选型时，需确定换热量、一次和二次侧的进出水温度和压力、允许的水阻力以及最高的工作温度、压力参数。板式换热器在空调工况时，用于制取空调用冷冻水；在制冰工况时，用于制取过冷水。小型板式换热器大型板式换热器4) 水泵和阀门水泵分立式水泵和卧式水泵：立式水泵： 占

12、地面积少，建筑投入小，安装便利。缺点为：重心高，不适合无固定底脚场合运行。一般小流量,扬程高用立式水泵。卧式水泵： 适用场合广泛，重心低，稳定性好。缺点为：占地面积大，建筑投入大，体积大，重量重。卧式水泵效率高于立式泵,对管路冲击比较小。立式水泵卧式水泵阀门：用于调整系统的水流量，使系统运行安全、稳定。电动蝶阀手动蝶阀5 冷却塔冷却塔分开式冷却塔和闭式冷却塔。开式冷却塔：通过将循环水喷淋到玻璃纤维的填料上，通过水与空气的接触换热，再通过风机带动塔内气流循环，将与水换热后的热气流带出，从而到达冷却。 此种冷却方式，首期的投入比较的少，但是运营本钱较高水耗、电耗。闭式冷却塔：简洁来说是两个循环：一

13、个内循环、一个外循环。没有填料， 主核心局部为紫铜管表冷器。（1） 内循环：与空调冷凝系统构成一个封闭式的循环系统，将空调主机冷凝器中的热量带到冷却塔散热 。（2） 外循环：为冷却塔本身进展降温，不与内循环水相接触，只是通过冷却塔内的紫铜管表冷器进展换热散热。闭式冷却塔比较贵，比开式的贵 4-5 倍，但是可以保证循环水的水质不受外界影响，消退腐蚀与结垢现象对用户设备造成的威逼。闭式冷却塔开式冷却塔1.6 蓄冷空调的适用条件 1昼夜负荷相差悬殊的场所 2某一时段限制空调制冷用电的场所3要求承受低温冷水或低温送风的场所4区域供冷场所5适宜的分时电价峰谷电价比在 3:1 以上和相关的优待政策时间段起

14、 始 时 间电 价(元顶峰段8:0011:00；18:0023:001.065平段7:008:00；11:0018:000.753低谷段23:007:00;0.25某地区现行商业电价1.7 冰蓄冷空调系统种类按蓄冷装置的构造形式可分为以下几种蓄冷系统： a封装式蓄冷b冰盘管蓄冷 c完全冻结式蓄冷d片冰滑落式蓄冷e动态冰晶式蓄冷a） 封装式蓄冷：将蓄冷介质封装在球形或板形小容器内，并将很多此种小蓄冷容器密集地放置在密封罐或开式槽体内，从而形成封装式蓄冰装置。系统运行时，载冷剂在球形或板形小容器外流淌，将其中蓄冷介质冻结、蓄冷，或使其融解。b） 冰盘管蓄冷 ：冰盘管式蓄冷装置是由沉醉在水槽中的盘管

15、构成换热外表的一种蓄冰设备。在蓄冷过程，载冷剂一般为重量百分比为25%的乙烯乙二醇水溶液或制冷剂在盘管内循环，吸取水槽中水的热量，在盘管外外表形成冰层。c） 完全冻结式蓄冷：该系统是将冷水机组制出的低温乙二醇水溶液送入蓄冰槽中的塑料管或金属管内，使管外的水结成冰。蓄冰槽可以将90%以上的水冻结成冰，融冰时从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液进入蓄冰槽，流过塑料或金属盘管内， 将管外的冰溶化，乙二醇水溶液的温度下降，再被抽回到空调负荷端使用。d） 片冰滑落式蓄冷：在循环水泵的作用下，低温的循环水进入蒸发板模块上部的布水器，通过布水器的均匀安排，循环水沿蒸发板外表呈膜状均匀流下，制冷剂在蒸发板

16、内蒸发吸热，局部水放热结成冰附在蒸发板的外表，另一局部水落到蓄冰槽内，由循环水泵吸入，从而完成整个制冰循环过程。随着时间的推移，板片外表的冰层越来越厚，冰结到肯定厚后通过机械的方法或重力与制冰装置分别，输送到储冰装置中储存，蓄冰过程是经反复屡次冻结完成。e） 动态冰晶式冰蓄冷：水流过制冰机中的高效换热器，通过自动掌握系统对水进展准确的过冷却， 形成温度低于稍低于 0的过冷水，再通过外部的扰动过冷水形成冰浆，通过管道送到蓄冰槽中储存起来。国内外主要冰蓄冷技术比照1.8 评价冰蓄冷的要点1） 制冷系统的蒸发温度蓄冷空调系统特别是冰蓄冷式空调系统在蓄冷过程中，一般会造成制冷机组蒸发温度的降低。理论上

17、说蒸发温度每降低 l，制冷机组的平均耗电率增加3。因此在配置系统，选择蓄冷设备时应尽可能地提高制冷机组的蒸发温度。2） 名义蓄冷量与净可利用蓄冷量名义蓄冷量是指由蓄冷设备生产厂商所定义的蓄冷设备的理论蓄冷量；净可利用蓄冷量是指在一给定的蓄冷和释冷循环过程中，蓄冷设备在等于或小于可用供冷温度时所能供给的最大实际蓄冷量。净可利用蓄冷量占名义蓄冷量的百分比例值是衡量蓄冷设备的一个重要指标，此比例值越大，则蓄冷设备的使用率越高，固然此数值受蓄冷系统很多因素的影响，如蓄冷系统的配置，设备的进出口温度等。对于冰蓄冷系统此数值可近似为融冰率3） 制冰率目前制冰率IPF有两种定义：（a） 指对于冰蓄冷式系统中

18、，当完成一个蓄冷循环时，蓄冰容器内水量中冰所占的比例（b） 指蓄冰槽内制冰容积与蓄冰槽容积之比4融冰率融冰率是指在完成一个融冰释冷循环后，蓄冰槽内溶化的冰占总结冰量的百分比。制冰率与融冰率这两个概念是冰蓄冷式系统中评价蓄冰设备的两个格外重要数值。通常对于同种蓄冷设备在一样条件下，其制冰率和融冰率越高越好。5） 蓄冷特性与释冷特性通常通常蓄冷系统的蓄冷温度取决于蓄冷速率和这一时间蓄冷槽体的状态特性，对于蓄冷时间短的蓄冰系统，一般需要较高的蓄冷速率，即指较低的蓄冷温度蓄冷；反之，蓄冷速率慢，蓄冷温度较高。6） 占用空间小，安装敏捷蓄冷设备的占用空间是业主与设计者应重点考虑的工程，特别是高楼林立的都

19、市地区，寸士即寸金，有时为增加停车位，而放弃承受蓄冷空调系统，因此蓄冷设备的单位可利用蓄冷量所占用体积或面积是衡量蓄冷设备的一项重要指标， 应优先考虑占用空间少，布置位置敏捷的蓄冷设备。7） 经济性蓄冷空调系统无论是承受局部蓄冷还是全部蓄冷，其初期投资通常均比常规空调系统高，这就要求设计者应正确把握建筑物空调负荷的时间变化特性，确定合理的蓄冷设备及其系统配置，制定系统的运转策略，准确地作出经济分析，以便投资者可以在短时间里以节约电费的形式收回多出的投资。其次章 动态冰蓄冷先进技术介绍动态冰蓄冷技术是目前国际上最先进的冰蓄冷技术，它承受具有良好流淌特性的冰浆取代现有的冰球和蓄冰盘管，抑制了传统冰

20、蓄冷技术在本钱和效率上的劣势。中科院广州能源争论所和鑫誉蓄能科技经过两年多的科研攻关，在热交换器过冷堵塞、冰浆生成、融冰解冰等关键技术上取得了突破，成功研制了动态冰蓄冷系统。该技术的争论成功，不仅填补了我国在该领域的空白，而且将大大促进冰蓄冷技术在我国的推广和利用，有效实现电力系统的“移峰填谷”。2.1 动态冰蓄冷原理动态冰蓄冷制冷系统中，20%浓度的乙二醇载冷剂在空调主机蒸发器中被冷却到 0以下后，通过乙二醇泵连续不断地送到制冰机的换热器一侧中；而冰槽的水在泵的输送下也连续流过制冰机的换热器另一侧中，在换热器中水被乙二醇溶液过冷却到稍低于 0的温度，再通过超声波促晶方式对过冷水实施扰动以实现

21、过冷的水结成冰晶。冰水混合液体通过泵输送到蓄冰槽后，分别出来的冰浆浮在蓄冰槽上面储存起来，而蓄冰槽下面的水再送回制冰机换热器中制取过冷水， 从而实现循环的动态制冰过程。动态制冰原理图过冷水：温度低于 0但仍不能形成冰的水称为过冷水。由于水中缺少分散核，所以水在 0之下也不会结冰。过冷水是不稳定的，只要投入少许该物质或通过外部的扰动，便能诱发结晶，并使过冷水的温度上升到凝固点 0。过冷度：水的冰点在标准大气压下为 0，但温度降到 0时并不马上结冰，而是低于 0 以下的某个温度点才开头结冰，低于 0的差值就是过冷度。过冷水促晶方法：（1） 机械冲击法：将过冷水冲击到挡板上，产生猛烈的扰动而促晶优点

22、：构造简洁，本钱低廉，牢靠性高缺点：开式循环，过冷解除不完全（2） 冰核自促晶法：将过冷水送到不相连的解除管优点：构造简洁，本钱低廉，牢靠性高缺点：开式循环，过冷解除不完全（3） 局部低温法：承受半导体制冷设备进展局部低温促使结晶优点：闭式循环，促晶管路简洁缺点：设备本钱较高，过冷解除不完全（4） 超声波辐射法：利用超声波发生器产生超声波振子扰动过冷水促使结晶优点：闭式循环，过冷解除完全缺点：设备本钱较高，促晶器较简单乙二醇载冷剂：蓄冰系统需要通过载冷剂来传送冷量，所以载冷剂的冰点需要低于水的冰点，在制冰时不会冻结。冰蓄冷系统常用的载冷剂是在水中添加乙二醇溶液。乙二醇是无色、无味的液体，其挥发

23、性低、腐蚀性低，易溶解于水及多种有机化合物，其水溶液的密度与粘度稍大于水，而比热稍小于水。溶液的粘度对空调主机和水泵的能耗和影响是很大的，对主机和乙二醇泵来说，溶液的粘度越小越好，既是浓度越小越好，但不能太低，以防结冰凝固。动态蓄冰系统一般选用20%浓度的乙二醇溶液作为载冷剂。浓 度%1015202530354045凝固点 -3.2-5.4-7.8-10.7 -14.7 -17.9 -22.3 -27.5乙二醇溶液参数表2.2 动态冰蓄冷系统构成动态冰蓄冷系统图动态冰蓄冷系统主要由空调主机、制冰机、蓄冰槽、板式换热器、微晶处理器、水泵、冷却塔、阀门、末端等局部组成。制冰机是整个制冰系统的关键所

24、在，设计选型、安装调试、维护保养必需严格依据规定进展，否则将影响系统的使用效果。2.3 动态冰蓄冷的优势动态冰蓄冷是针对传统静态冰蓄冷的各种缺陷而进展起来的技术，动态冰蓄冷技术的最大特点是在动态过程中制取冰浆，具有能效高，蓄冰和融冰快等优点，主要技术优势表达在以下几个方面。1） 传热效率高，制冰速度快传统的冰球、盘管式冰蓄冷的制冰和融冰过程都是在静态下主要通过导热的传热方式完成。当冰层较厚时，热量传递穿过冰层时的热阻格外大，导致传热系数低下，制冰和融冰速度缓慢，而且能量损失大。动态冰蓄冷技术则彻底转变了原有的传热方式，传热和相变两个环节在被分开在不同的空间完成。传热时不结冰，结冰时不传热，传热

25、过程始终为高效的液体强制对流方式，避开了静态冰蓄冷中的冰层热阻问题，因而整体传热效率得到大幅度提高，制冰速度快。2） 制冰过程蒸发温度高，机组 COP 提高，能耗显著降低不管冰球还是盘管，制冰运行过程中制冷剂蒸发温度都在-6 -10以下， 而且随着冰层的加厚，蓄冷后期的蒸发温度还将持续降低。而动态冰蓄冷的蒸发温度已经被提高至-3 -5以上，蒸发温度的提高使得机组能效比 COP 提高了15%以上，也就是说动态冰蓄冷所需消耗的电能可以节约 15%以上。3） 融冰速度快，负荷响应灵敏冰球和盘管的融冰放冷需要通过不冻液来间接传递，这就使得融冰过程中同样面临着与制冰过程中一样的传热热阻问题。当空调用户端

26、冷负荷需求较高的时候，蓄冰槽内的冷量无法快速释放，极大地限制了在用电顶峰时段的削峰效率。动态冰蓄冷制出的冰是以冰浆的形式存在，在融冰放冷时无中间不冻液循环环节，较高温度的回水回到蓄冰槽后直接喷淋在冰层上，因此融冰速度极快，当末端冷负荷需求突然增大时也能快速释放冷量从而满足需求，负荷响应格外灵敏。4） 场地适应性强，冰槽空间有效利用率高，场地占用减小冰球和盘管式冰蓄冷的蓄冰槽由于其中需要安装容纳相关设备，因此对槽的外形尺寸都有要求和限制，这给冰蓄冷系统的实施造成了很严峻的客观限制，尤其对于位居城市中心的楼宇建筑，场地空间极其稀缺，该问题格外突出。对于动态冰蓄冷，蓄冰槽内不需安装盘管等设备，所起的

27、作用仅是存放冰浆， 因此对蓄冰槽的尺寸几乎无特别要求，只要容积足够，不管何种外形都能用，场地适应性格外强。现有的水槽、地下停车场、以及消防水池均可用来进展蓄冷。5） 动态冰蓄冷与低温送风的完善结合与冰蓄冷相结合的低温送风的系统，可降低系统的初投资和运行费用。低温送风系统区分于常规的空调系统的 13的送风标准，低温送风系统可向空调区域输送 410的冷风，除湿效果好，使用舒适。低温送风系统降低了室内相对湿度，提高舒适性，大幅改善室内空气品质。末端系统的削减，节约了建筑物的有限空间，降低了楼层高度要求。节约建筑构造本钱。低温送风系统的送风温度低，空气流量低，降低末端的风机功率和电耗， 同时削减了风管

28、的尺寸；削减了冷冻水的供水量，以致削减水泵和管道的规格尺寸，从而节约初投资和运行使用费用。年运行能耗比较6） 降低使用本钱型的动态冰蓄冷系统与传统的冰球或盘管式冰蓄冷系统在主要设备上互 有增减，工程总体本钱大致相当，如动态冰蓄冷省去了盘管设备，但增加了热交换器本钱。然而在运行费用上，动态冰蓄冷则表现出显著的优势。由于动态冰蓄冷的制冰能效比高，传热效率也高，因此在实际运行中更具有更好的节能表现。7） 避开离心机在蓄冰时效率偏低和发生喘振现象对于大型的冰蓄冷工程而选用了离心机时，假设承受常规的冰球、冰盘管等静态的冰蓄冷方式，就会发生以下不良现象：a） 蓄冰后期出口温度不够低离心机在静态蓄冰运行时，

29、蒸发温度一般在-10左右。冰球、冰盘管在蓄冰后期由于冰阻的影响，为提高系统制冰效率就需要更低的蒸发温度，超出了离心机的运行范围，以致影响了制冰效率。b） 离心式简洁发生喘振承受冰球、冰盘管蓄冷时空调机组的蒸发温度与蒸发压力很低，由于蒸发压力过低导致压缩机运行时易发生喘振制冷剂从冷凝器倒流回压缩机现象，喘振对压缩机的损伤是格外致命的，严峻时可导致压缩机的损毁。动态冰蓄冷机组的蒸发温度一般在-5左右，相对于冰球和冰盘管静态蓄冷，由于提高了机组的蒸发温度，使得机组运行时远离喘振区，避开了喘振的发生，不但有效地保护机组的安全使用，而且还提高了系统的运行效率。2.4 动态冰蓄冷运行模式1 制冰利用夜间低

30、廉的电价进展制冰蓄冷，白天用于空调或生产工艺的使用，削减空调系统的运行费用，节约运行本钱。2 制冰同时供冷当制冰的期间需要使用较小的冷负荷时，局部的乙二醇溶液输送到直接供冷板换，另一局部的乙二醇溶液输送到制冰机板换制冰，再输送到冰槽储存起来， 蓄冰的同时使用空调，一机两用。3） 单融冰供冷在这种模式下，制冷主机停顿工作，需要的冷负荷完全由储存在蓄冰槽里的冷量直接供给，即使停电了，使用空调也不受影响。4） 主机供冷在这种模式下，楼宇或工艺的冷量全部由制冷主机维持，主机只作为空调使用，系统不制冰。5） 主机与融冰同时供冷在用冷顶峰期间，单是主机或蓄冷已不能满足用冷的需求，这时就需启动主机与蓄冷同时

31、工作的模式，以满足冷量的需求。动态冰蓄冷系统图2.5 动态冰蓄冷掌握方案以上各种模式的切换，可简洁地通过开启或关闭相关阀门以及启动相应的掌握程序便可实现，操作使用简便。鑫誉动态冰蓄冷掌握面板动态冰蓄冷掌握系统由低压动力柜、掌握柜、人机界面、PLC 掌握器、温度传感器、压力传感器等组成。人机界面读取 PLC 掌握器，能显示全部运行参数数据和水泵，阀门等设备的运行状态。PLC 掌握器通过接收人机界面的命令，执行相应的运行工况。人 机 界 面水泵PLC掌握器双工况冷冻机阀门温度传感器流量传感器压力传感器冰蓄冷系统三大根本功能：制冰运行、融冰放冷运行、直供放冷运行。制冷运行是在晚上低谷电价运行，把水制

32、成冰贮存在蓄冰槽里。融冰放冷运行是把冰槽里的冷量释放到中心空调的各个房间里去，而无需开冷冻主机。直供放冷运行是双工况主机执行制冷工况，通过直供板换使空调冷冻水降温。1制冰运行：双工况冷冻机组运行低温制冰工况，使乙二醇降温到约-3 左右。乙二醇溶液通过板换与冰槽里的水交换冷量，使过冷板换水出口温度为0，再通过促晶发生器产生冰晶流入冰槽里。制冰启动运行，先开启制冰阀，然后依次启动制冰泵、乙二醇泵、冷却泵、冷却塔、压缩机。停顿过程正好相反，先停压缩机，然后依次停顿冷却泵、冷却塔、乙二醇泵、制冰泵，关闭制冰阀。启动、停顿过程如以下图：制冰启动恳求开启阀制冰阀延时60秒开启制冰泵制冰停顿恳求停顿压缩机延

33、时30秒停顿冷却水泵（2） 融冰放冷运行：融冰功能掌握只开启释冷泵和冷冻泵就可以完成整个融冰功能。为了保证冷冻回水温度稳定，防止冷冻回水温度太低，释冷泵承受变频器掌握水泵运行频率调整冷冻回水温度。1312增大频率区保持区减小频率区释冷泵变频调整承受模糊掌握，把冷冻回水掌握温度分为三个区，增大频率区、保持区、减小频率区。冷冻回水温度大于 13，属于增大频率区；冷冻回水温度小于或者等于 13，大于或者等于 12，属于保持区；冷冻回水温度小于 12，属于减小频率区，见以下图。假设冷冻回水温度处于增大频率区，PLC 掌握器会每隔一个时间周期发送增大频率命令给变频器，直到 50HZ；假设冷冻回水温度处于

34、保持区，PLC 掌握器不会给出任何命令，保持现在运行频率运行；假设冷冻回水温度处于卸载区，PLC 掌握器每隔一个时间周期发送减小频率命令给变频器，降到 25HZ，延时一段时间后还是处于减小频率区，停顿释冷泵，等到冷冻回水温度上升到增大频率区， 才会自动启动释冷泵。（3） 直供放冷运行：制冷主机在空调工况下使用，使乙二醇溶液降温到 4，空调冷冻水通过直供板换与乙二醇溶液交换热量，产生 7的出水温度， 回水温度为 12，满足空调使用要求。2.6 动态冰蓄冷低温取水动态冰蓄冷制出的冰是以冰浆的形式存放在蓄冰槽里。在融冰放冷时无须通过乙二醇溶液与冷冻水循环换热环节，由高温冷冻水回到蓄冰槽后直接喷淋在冰

35、层上，由于回水温度相比照较高，所以融冰速度极快，因此可以稳定地取得0 2的低温冷冻水，可以广泛用于牛奶、啤酒等要求低温加工生产的行业。第三章 动态冰蓄冷系统工程设计常规空调系统是依据峰值冷负荷选定冷水机组和空调设备，而空调蓄冰系统则需要依据典型设计日的总冷负荷和运行策略即全负荷蓄冷还是局部负荷蓄 冷设计。因此设计空调蓄冰时，应能比较准确地供给典型设计日的日负荷图。3.1 确定建筑物设计日的空调逐时冷负典型设计日的逐时负荷应依据典型日逐时气象数据、建筑围护构造、人流、内部热源设备以及运行制度，承受动态负荷计算法计算。其中关键是人流、内部设备、风量等随机负荷的计算需要大量的统计数据。空调负荷计算可

36、见其它暖通空调设计手册。在初步设计中，可承受逐时负荷系数法，依据峰值负荷估算典型设计日逐时负荷或典型设计日总负荷。计算式为：qiKqmax式中：qmax顶峰小时冷负荷，kW 或 RT；q i 时刻空调冷负荷，kW 或 RT；iK逐时冷负荷系数，可参考表 1 取值。逐时负荷系数详见表下表，可依此计算出设计日逐时冷负荷。表中以峰值小时负荷为 1，但是应留意影响建筑物设计日逐时冷负荷的因素很多，因此表中所列数据仅供设计者参考。时间写字楼宾馆商场餐厅咖啡厅夜总会1:00-2:000.162:00-3:000.163:00-4:000.254:00-5:000.255:00-6:000.256:00-7

37、:000.507:00-8:000.310.598:00-9:000.430.670.400.340.329:00-10:000.700.670.500.400.3710:00-11:000.890.750.760.540.4811:00-12:000.910.840.800.720.7012:00-13:000.860.900.880.910.860.4013:00-14:000.861.000.941.000.970.4014:00-15:000.891.000.960.981.000.4015:00-16:001.000.921.000.861.000.4116:00-17:001.00

38、0.840.960.720.960.4717:00-18:000.500.840.850.620.870.6018:00-19:000.500.740.800.610.810.7619:00-20:000.310.740.640.650.750.8920:00-21:000.220.500.500.690.651.0021:00-22:000.180.500.400.610.480.9222:00-23:000.180.330.8723:00-24:000.160.780:00-1:000.160.71注：本表摘自冰蓄冷系统设计3.2 确定蓄冰系统的形式和运行策略通常蓄冰系统是承受完全蓄冷还是

39、局部蓄冷可依据建筑物设计日空调负荷分布曲线图来确定。原则上说，对于设计日尖峰负荷远大于平均负荷，则系统宜承受全部蓄冷；反之，对于设计日尖峰负荷与平均负荷相差不大，制冷力量又较大，且全天运行时，宜承受局部蓄冷。全部蓄冷式系统的投资较高，占地面积较大，一般不太承受，但由于完全蓄冷的经济效益与社会效益最好，完全蓄冷的形式在条件允许的场合，还是应当提倡承受的。而局部蓄冷式系统的初期投资回收期较短，运行费用大幅度下降，这种蓄冷形式同样是应当推广承受的。具体承受何种形式，可依据实际状况来定。由于局部负荷蓄冰方式可以削减空调制冷系统顶峰耗电量，而且初投资比较低，所以目前多承受这种。3.3 确定制冷主机的容量

40、a) 全负荷蓄冷制冷主机的制冷量确定动态冰蓄冷系统冷水主机的最正确平衡计算式应为：q =Q=24 qii=1c0.75 n10.75 n1式中：qc-以空调工况为基点时的制冷机制冷量，kW 或 RT； qi-建筑物逐时冷负荷，kW 或 RT；Q-设计日空调总冷量，kWh 或 RTh；n1-夜间制冷主机在蓄冰工况下的运行小时数，一般为 8 小时； 0.75-冷水机组制冰工况系数，即冷水机组蓄冰工况制冷力量与空调工况制冷力量的比值。b) 局部荷蓄冷制冷主机的制冷量确定动态冰蓄冷系统冷水主机的最正确平衡计算式应为：q =Q=24 qii=1cn1 +0.75 n2n1 +0.75 n2式中：qc-以

41、空调工况为基点时的制冷机制冷量，kW 或 RT； qi建筑物逐时冷负荷，kW 或 RT；Q-设计日空调总冷量，kWh 或 RTH；n1-白天制冷主机在空调工况下的运行小时数，h；n2-夜间制冷主机在蓄冰工况下的运行小时数，一般为 8 小时；0.75-冷水机组制冰工况系数，即冷水机组蓄冰工况制冷力量与空调工况制冷力量的比值。c) 制冷主机的选择蓄冰空调系统用冷水机组需要适应空调工况和蓄冰工况，故常称之为双工况冷机，可供选择的类型有活塞式冷水机组、螺杆式冷水机组和离心式冷水机组。同时，在设计蓄冰空调系统时还应留意冷水机组在不同工况运行时的制冷量变化。一般状况，制冷量变化如下：对于空调工况，空调用供水温度 7，冷却水进水温度为 32时，承受体积浓度 20%乙二醇水溶液为载冷剂时，其制冷量约为以水为载冷剂的 98%。一般冷却水冷凝温度每降低 1，机组产冷量约增加 1.5%，蒸发温度每降低 1，产冷量会削减 3%。假设建筑物在夜间蓄冰时段仍有局部的供冷需求，则