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1、八、水蓄冷与冰蓄冷的比拟水蓄冷冰蓄冷造价同等蓄冷量的水蓄冷系统造价约为冰 蓄冷的一半或更低。冰蓄冷需要的双工况制冷机组价格高，装机容量 大，增加了配电装置的费用，且冰槽的价格高，使 用有乙二醇数量多，价格贵，管路系统和控制系统 均较复杂，因此总造价高。蓄冷 系统 装机 容量水蓄冷的蒸发温度与常规空调相差不 大，且可采取并联供冷等方式使装机 容量减小。冰蓄冷工质的蒸发温度较低，制冷机组在蓄冰工况 下的制冷能力系数Cf为0.60.65制冰温度为 -6C时，其制冷能力比制冷机组在空调工况下低 0.40.35。一样制冷量下，冰蓄冷的双工况制冷机 组容量要大于常规空调工况机组。移峰 量在同等投人的情况下
2、，水蓄冷系统一 般设计为全削峰，节省电费大大多于 冰蓄冷系统。冰蓄冷为降低造价，一般为1/2或1/3削峰，节省 电费少于水蓄冷系统。用电 量系统效率属节能型空调，由于夜间蓄冷效率较 白天高，系统满负荷运行时间大幅增 加，扣除蓄冷损失等不利因素，较一 般常规空调节电约10%。属耗能型空调，制冰时效率下降达30%，综合其 夜间制冷、满负荷运行时间大幅增加等因素后，其 较一般常规空调多耗电20%左右。蓄冷 装置 的蓄 冷密 度蓄冷水池的蓄冷密度为 711.6KW/M3。由于冰蓄冷的有效容 积较小，如果将安装蓄冰槽的房间用 作蓄冷水池，加上消防水池，其蓄冷 量与冰蓄冷根本一致。冰蓄冷槽的蓄冷密度为40
3、50KW/M3,约为水蓄冷 的45倍，但因其有效容积小，实际二者蓄冷能力 近乎相当。蓄冷 槽占 用空间相对较大，但因大温差蓄冷在一个蓄 冷槽完成全部蓄冷和放冷过程，占用 空间绝大局部是有效的蓄冷空间，局 部具体已投运的工程说明，水蓄冷实 际占用空间只略大于冰蓄冷。相对较小，但因蓄冷一般在多个蓄冷槽实现，设备 间需留有检修通道及开盖距离，且冰槽有乙二醇及 预留结冰时膨胀空间，故其有效空间只是实际占用 空间的一小局部。蓄冷 装置 的兼 容性蓄冷水池冬季可兼作蓄热水池，对于 热泵运行的系统特别有用，但此时不 能作为消防水池。假设单独作蓄冷水 槽时可作为消防水池使用。蓄冰槽没有此功能。蓄冷 槽位 置可
4、置于绿化带下、停车场下或空地上 以及利用消防水池改造而成。般安装在室，会占用正常机房面积。适用 性适合老用户空调系统蓄冷改造，也适 合新装空调蓄冷系统建立。只适合新装用户，改造老用户需改造主机为双工况 机组等因素，一般难实现。行况应度 运狀响速运行简便，易于操作，放冷速度、大 小可依需冷负荷而定。可即需即供， 无时间延迟。需溶冰,放冷速度、大小受限制，需约30分钟 的时间延迟才可正常供冷。维护易于维护，维护费用低。难维护，维护费用高，通常同等蓄冷量的冰蓄冷系 统的维护费用是水蓄冷系统的23倍。一. 水蓄冷与冰蓄冷比拟 将水蓄冷与冰蓄冷进展比拟，这二种蓄冷方式的最大不同就是水蓄冷是利用水的 温度
5、变化显热变化进展蓄冷，而冰蓄冷利用水的相态变化相变所需的潜热 进展蓄冷。因此，冰、水蓄冷系统在以下方面发生了变化。1蓄冷系统制冷机的容量从冰蓄冷简介中知道：冰蓄冷制冷机组蓄冷工况下的制冷能力系数c为0.60.65f制冰温度为-6C时，其制冷能力比制冷机组在空调工况低了 0.40.35，也 就是说冰蓄冷在希望利用蓄冷系统减少制冷机组容量的愿望很难实现。而水蓄冷 就不存在这一问题。2蓄冷装置的蓄冷密度从冰蓄冷与水蓄冷的简介中知道：冰蓄冷槽的蓄冷密度为4050kW佈3，蓄 冷水池的蓄冷密度为711.6kW怖3。冰蓄冷槽的蓄冷密度是蓄冷水池蓄冷密 度的5倍左右。这里要说明一下，就是关于水蓄冷与冰蓄冷的
6、占地问题。通常在人们的心目 中，一说起水蓄冷，就有水池容积大，要占用大块地方。其实这是一种错觉。产 生这一错觉的原因是：以为冰蓄冷利用的是水的潜热，而物态变化的热潜热是比 拟大的往往人们对凝固热不太熟悉，又经常与汽化热来衡量，认为蓄冰槽冰 的容积比例可为1 ，因此，远远夸张了蓄冰槽蓄冷密度。而实际上蓄冰槽的蓄冷 密度仅是蓄冷水池蓄冷密度的 5 倍左右，以目前使用最多的冰盘管为例，冰蓄冷 槽需要安装在室，并要求有一定的安装距离。我们曾对某一冰蓄冷系统与水蓄冷 系统进展比拟，如果将蓄冰槽安装的场地全部空间改为蓄冷水池，再加上该建筑 物的消防水池，二者的蓄冷能力近乎相当。3蓄冷装置的兼容性 水蓄冷系
7、统的蓄冷水池冬季可作为蓄热水池使用，这一点对于热泵运行的制冷系 统是特别有用的。而冰蓄冷系统蓄冰槽那么没有此功能。4蓄冷系统的建立投资.可修编.冰蓄冷与水蓄冷相比，一般来说，水蓄冷系统根本建立投资不高于常规空调系统， 而冰蓄冷系统根本建立投资比常规空调系统高出 20以上。冰蓄冷的缺点：冰蓄冷的用电量高于常规空调 20左右，水蓄冷那么可节 省制冷用电 10左右。水蓄冷储槽可实施夏季蓄冷，冬季蓄热，做到蓄冷、蓄 热两用，而冰蓄冷不可能做到。冰蓄冷的投资比水蓄冷大很多，所以现在国运行 的冰蓄冷系统根本上都采用约 1/2 削峰运行，否那么，将大量增加工程造价，而 我公司开发的大温差水蓄冷一般采用全削峰
8、运行。冰蓄冷的优点：蓄冰槽占用的体积比蓄冷槽小，储蓄的冷量为水蓄冷的 80 倍，因此水蓄冷系统需要有一定的空间如绿化空地、停车坪、消防水池等来 安置蓄水设施。二、蓄冷技术简介蓄冷技术原理，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机 制冷，并通过介质将冷量储存起来，在白天用电顶峰时释放该冷量提供空调效劳， 从而缓解空调争用顶峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有三种，即水蓄冷、 冰蓄冷、优态盐蓄冷。2.1 水蓄冷以水作为蓄冷介质的水蓄冷系统是空调蓄冷重要方式之一，也是能源利用， 开源节流的形式之一。水蓄冷可利用室外蓄水池或消防水池，用普通冷水机组制 冷，夜间制取25C的冷水蓄存起来供白
9、天使用。为了提高蓄冷罐的蓄冷能力并 满足供冷负荷需求，应提高水蓄冷系统蓄冷效率，维持较大的蓄冷温差，并防止 储存冷水与回流热水的混合以减少能量损失。通常水蓄冷系统贮槽构造设计有四 种方式：自然分层蓄冷、复合贮槽蓄冷、迷宫式蓄冷和隔膜式蓄冷。其中自然分 层蓄冷系统简单，蓄冷效率较高、经济效益好，目前广为应用。自然分层蓄冷利用水的物理特性水的密度与温度相关，水温大于4C时， 温度升高密度减小，在0 4C围，温度升高密度增大，3.98C时水的密度最大 使温度为46C的冷水聚集在蓄冷罐下部，而1018C的热水自然地聚集在蓄冷 罐上部，从而实现冷热水自然分层。概括地讲，水蓄冷技术具有以下特点：1可使用常
10、规的冷水机组，也可使用吸收式制冷机组，使其在经济状态下 运行。2适用于常规供冷系统的扩容改造，无需增加制冷机组容量。3利用消防水池、既有蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄冷容器，可降低 初投资。4可实现蓄热和蓄冷双重用途。5技术要求低，维修方便，无需特殊技术培训。6水蓄冷方式是一种较为经济且储冷量较大的一种蓄冷方式。蓄冷罐体积 越大，单位蓄冷量投资越低。蓄冷量大于7 000kWh或蓄冷容积大于760m3时, 以水蓄冷为经济。2.2 冰蓄冷冷的制冰方式主要有两种3：1.静态制冰方式。即在冷却管外或盛冰容器结冰 冰本身始终处于相对静止状态，这类制冰方式包括冰盘管式、冰球式等多种形式 2.动态制冰方式。
11、该方式中有冰晶冰浆生成，且冰晶冰浆处于运动状态。 制冰系统简单，现是冰蓄冷系统的主流。目前，动态制冰方式国外应用较多的 是冰盘管式、冰球式蓄冷系统，其他少用。蓄冷分为融冰式和外融冰式，融冰式设备是由沉浸在充满水的贮槽中的盘管构 成结冰载体的一种蓄冷装置。充冷时，低温载冷剂在盘管循环，将盘管外外表的 水逐渐冷却至结冰。释冷时，经空调负荷加热的高温载冷剂在盘管循环，将盘管 外外表的冰逐渐融化，使载冷剂降温，供用户需要。外融冰式相反，在管结冰， 载冷剂在管外流动。沉浸在贮槽中的盘管形状通常有三种，即蛇形盘管、圆筒形 盘管和U形立式盘管。蛇形盘管蓄冷装置以美国BAC公司产品为代表，该装置一般使用25%
12、质量 比的乙烯乙二醇水溶液。充冷时进液温度一般为-5-6C，释冷时出口温度为 01C。圆筒形盘管蓄冷系统以美国calmac公司和Dunham-bush公司产品为代表。 该装置载冷剂逆向流动，有利于改善和提高传热效率，并使贮槽温度均匀，在充 冷末期贮槽的水根本可全部冻结成冰，因此，又称为完全冻结式蓄冷装置。U形 盘管蓄冷装置以美国 Fafco 系列产品为代表。上述盘管作为换热器分别与相应的不同种类贮槽组合为成套的各标准型号 制冷设备。同时，这些盘管亦可以根据实际需要制作成非标尺寸，以适于各种建 筑物布置，组成非标蓄冷装置，满足用户不同需求。冰球式蓄冷属于封装冰式，蓄冰球的外壳一般由高密度聚合烯烃
13、材料制成， 球装有有机盐溶液，蓄冰时低温载冷剂使冰球的盐溶液结冰，放冷时高温载冷剂 与冰球的冰进展热交换到达降温目的。静态制冰有自身缺点：冰层厚度使热阻增大，导致冷冻机性能系数COP降 低。一些静态系统中印冰块的相互粘连易导致水路堵塞。所以，冰蓄冷研究的主要方向是动态制冰技术，动态制冰技术将成为冰蓄冷主要 形式。2.3 优态盐变相蓄冷其原理类似冰蓄冷，利用材料相变蓄存冷量，但一般都在高温下相变，故冷 机及系统类似于水蓄冷。优态盐是由无机盐，即硫酸钠的水化合物为主要成份， 与水和添加剂调配而成的混合物。将其充注在高密度聚乙烯板式容器，其相变温 度应在空调适应的围之，通常以27c为宜，冷机可采用普
14、通冷水机组，运行效 率高，但这种方式造价较高，且单位体积蓄冷量低，蓄冷槽体积大，是冰槽的 23倍，重量也大，是冰槽的34倍。且该材料变相次数有限，一般在2 000 4000次，超过之后便失效。优态盐以其理论上可以在任何温度下进展相态变化的特点，非常适合蓄冷式 中央空调系统之应用。但实际上常面临某些技术问题，再加上有可靠性、稳定性、 经济性、耐久性等要求时，适合空调应用的优态盐配方及设备并不多见。尽管如 此，随着技术的进步，高温相变材料的蓄冷式中央空调系统也是值得重视的。三、 冰蓄冷与水蓄冷的比拟一冰蓄冷系统与水蓄冷系统在蓄冷原理上是不同的，冰蓄冷是利用水的相变将水降温后冻结蓄存，在用电顶峰时取
15、出使用。而水蓄冷不存在相变，是显热式蓄冷，故蓄冷能力低。冰蓄冷时蓄冷密度DSTL每立方米储存的能量为：DSTL=Q1+Qs1x(T3-Tst)+Qssx (Tst-Tm)1式中：Q1 -蓄冷球的相变潜热；Qs1 -蓄冷球的液态显热；Qss -蓄冷球的固态显热；T3 -放冷阶段蓄冷系统的出液温度，5C；Tst-蓄冷球的相变温度，0C；Tm 蓄冷期完毕时冷媒平均温度，取蓄冷末期温度围上下限的平值。 水蓄冷时，去掉1式中涉及潜热和固体显热的局部。因此，与水蓄冷相比，1m3 冰的蓄冷能力相当于同体积水的 17倍。即在一样蓄冷量的情况下，水蓄冷 所需蓄冷槽的体积是冰的 17倍，其占地面积不容无视，这在一定程度上制约水 蓄冷的开展。但与冰蓄冷相比，水蓄冷无需增加制冷机组容量，如果有条件利用消防水池、 既有蓄水设施作为蓄冷容器，选择水蓄冷系统可以大大节约投资。与水蓄冷相比，冰蓄冷的优点是：蓄冷密度高，蓄冷槽体积较小，温度稳定，便 于控制，设计灵活性强。故冰蓄冷的优势比拟明显，它是目前空调蓄冷的主要方 式，其开展空间较大。2水蓄冷中央空调系统：水蓄冷与冰蓄冷相比，它的主要优点是它的制 冷效率高、蓄冷设备简单、易于改造、见效快。其一，传统中央空调的制冷机、风机、水泵
