第9章++蓄冰技術(shù)

1、第9章 蓄冰技術(shù)基本概念v利用某些工程材料的蓄冷特性，儲(chǔ)藏冷能并加以合理使用的一種蓄能技術(shù)。蓄冰產(chǎn)品過(guò)冷水制冰二元溶液制冰間斷剝離連續(xù)剝離機(jī)械剝離法熱融解剝離法收獲制冰法動(dòng)態(tài)制冰管外融冰）直接蒸發(fā)制冰（金屬盤華源蕊心冰球華源小冰球冰球封裝冰系統(tǒng)），直接外融冰（翅片盤管）間接外融冰（外融冰系統(tǒng)高靈內(nèi)融冰系統(tǒng)盤管系統(tǒng)間接蒸發(fā)制冰靜態(tài)制冰蓄冰系統(tǒng)CIATHDHYBACBACGEMINIFAFCOEVAPCOBACRUNPAQ/v冰蓄冷系統(tǒng)與產(chǎn)品分類靜態(tài)制冰與動(dòng)態(tài)制冰比較（靜態(tài)制冰）v概念制冰過(guò)程中冰不移動(dòng)，制冰設(shè)備與蓄冰設(shè)備為一體。盤管系統(tǒng)、冰球系統(tǒng)均屬于靜態(tài)制冰系統(tǒng)。v優(yōu)點(diǎn)技術(shù)成熟、簡(jiǎn)單、可靠結(jié)冰

2、率IPF較高v缺點(diǎn)冰的厚度隨著制冰時(shí)間的增加而增加，后期效率有所下降蓄冰槽既充當(dāng)蓄冰容器，又充當(dāng)制冰融冰換熱器，蓄冰槽成本較高通常為載冷劑系統(tǒng)（直接蒸發(fā)盤管系統(tǒng)除外），經(jīng)過(guò)二次換熱，造成二次損失（傭損失）靜態(tài)制冰與動(dòng)態(tài)制冰比較（動(dòng)態(tài)制冰）v概念 制冰過(guò)程中冰連續(xù)或間斷性的離開制冰器，制冰設(shè)備與蓄冰設(shè)備分離。包括收獲式制冰、二元溶液制冰和過(guò)冷水制冰等。v優(yōu)點(diǎn)制冰設(shè)備與蓄冰設(shè)備分離，制冰設(shè)備體積可以較小，蓄冰設(shè)備不需要換熱，成本低。結(jié)冰厚度小，制冷效率較高均為直接蒸發(fā)制冰，沒(méi)有載冷劑二次損失（傭損失）v缺點(diǎn)控制與設(shè)備相對(duì)復(fù)雜熱融解脫冰會(huì)影響總體效率，制冷劑閥門切換對(duì)防泄漏要求高機(jī)械脫病設(shè)備較復(fù)雜，

3、維護(hù)費(fèi)用較高二元溶液制冰與過(guò)冷水制冰都存在冰堵風(fēng)險(xiǎn)，仍在研究之中結(jié)冰率IPF較低技術(shù)相對(duì)不成熟間接蒸發(fā)與直接蒸發(fā)制冰比較（間接蒸發(fā)制冰）v概念制冷機(jī)制出低溫載冷劑（乙二醇溶液），由載冷劑制冰。v優(yōu)點(diǎn)技術(shù)成熟，控制相對(duì)簡(jiǎn)單制冷劑用量少v缺點(diǎn)經(jīng)過(guò)二次換熱，造成二次損失（傭損失）間接蒸發(fā)與直接蒸發(fā)制冰比較（直接蒸發(fā)制冰）v概念制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，水在管外結(jié)冰。制冷劑直接蒸發(fā)制冰，不需載冷劑v優(yōu)點(diǎn)直接蒸發(fā)制冰，沒(méi)有載冷劑二次損失（傭損失）v缺點(diǎn)制冷劑用量大，成本高對(duì)蓄冰設(shè)備（蒸發(fā)器，制冰設(shè)備）的承壓、防泄漏要求較高，成本高只能外融冰，蓄冰率IPF不能太大，因此蓄冰設(shè)備體積較大系統(tǒng)聯(lián)合供冷需要雙蒸發(fā)器盤管

4、系統(tǒng)與冰球系統(tǒng)比較（盤管系統(tǒng)）v概念由制冷機(jī)制出的低溫載冷劑在管內(nèi)循環(huán)，盤管外的水結(jié)冰v優(yōu)點(diǎn)盤管同程連接，流量分配均勻，無(wú)死角，蓄冰槽內(nèi)結(jié)冰均勻載冷劑管內(nèi)循環(huán)，用量少管外結(jié)冰，結(jié)冰時(shí)無(wú)內(nèi)應(yīng)力隨著結(jié)冰厚度的增加，冰的外表面換熱面積也增加，因此熱阻增加較慢，制冰效率下降緩慢融冰速率穩(wěn)定v缺點(diǎn)一旦盤管泄漏，會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)可靠性要求較高盤管系統(tǒng)與冰球系統(tǒng)比較（冰球系統(tǒng)）v概念由制冷機(jī)制出的低溫載冷劑在冰球外循環(huán)，冰球內(nèi)的水結(jié)冰v優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)可靠，個(gè)別冰球破裂不影響系統(tǒng)運(yùn)行可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地設(shè)計(jì)蓄冰槽，冰球安裝較方便蓄冰槽內(nèi)存有大量顯熱，可以實(shí)現(xiàn)早高峰避峰運(yùn)行v缺點(diǎn)載冷劑流程較短，可能有傳熱死角產(chǎn)生蓄冰槽內(nèi)

5、結(jié)冰相對(duì)沒(méi)有盤管均勻（1、乙二醇進(jìn)口處結(jié)冰快，出口處結(jié)冰慢；2、蓄冰容器相互獨(dú)立，可能造成少數(shù)冰球（尤其是出口端）長(zhǎng)期處于過(guò)冷狀態(tài)）隨著結(jié)冰厚度增加，冰與水之間的面積也減小，因此熱阻增加較快，通常冰球系統(tǒng)制冰效率低于盤管系統(tǒng)。內(nèi)融冰系統(tǒng)與外融冰系統(tǒng)比較（內(nèi)融冰系統(tǒng)）v概念融冰時(shí)，高溫乙二醇溶液在盤管內(nèi)循環(huán)，冰環(huán)由內(nèi)向外融化。v優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)成熟、可靠，控制簡(jiǎn)單冰與冰之間不需留水流（或氣流）通道，制冰率可以較高v缺點(diǎn)難以提供3以下出水溫度，融冰速率較低內(nèi)融冰系統(tǒng)與外融冰系統(tǒng)比較（直接外融冰）v概念融冰時(shí)，高溫回水直接流經(jīng)冰外表面，冰由外至內(nèi)融化v優(yōu)點(diǎn)高溫回水直接與冰接觸，融冰速率快，出水溫度低v缺點(diǎn)系

6、統(tǒng)與控制較復(fù)雜蓄冰槽為開式，需保證系統(tǒng)管道中水不倒入蓄冰槽而使蓄冰槽溢流對(duì)于多個(gè)蓄冰槽，難以保證各蓄冰槽流量均勻內(nèi)融冰系統(tǒng)與外融冰系統(tǒng)比較（間接外融冰）v概念在蓄冰槽底部鼓氣擾動(dòng)使槽內(nèi)水與冰充分換熱，在蓄冰槽頂部安裝一個(gè)翅片盤管融冰v優(yōu)點(diǎn)融冰翅片盤管為閉式，系統(tǒng)控制相對(duì)簡(jiǎn)單各翅片盤管同程連接，流量分配均勻v缺點(diǎn)翅片盤管既增加蓄冰槽體積，又增加蓄冰槽成本高溫回水沒(méi)有直接與冰接觸，換熱效果不如直接外融冰蓄冰產(chǎn)品v凍結(jié)形式完全凍結(jié)式蓄冰盤管在融冰過(guò)程中，冰與盤管之間形成一個(gè)水環(huán)，隨著水環(huán)直徑的增大，融冰速率下降較快。不完全凍結(jié)式蓄冰盤管在融冰過(guò)程中，始終保持冰與盤管的接觸，保證了穩(wěn)定的融冰速率及穩(wěn)定

7、的出口溫度。蓄冰產(chǎn)品v蓄冰盤管形式 U形 螺旋形 蛇形蓄冰產(chǎn)品形式v蛇形盤管華源蓄冰產(chǎn)品形式v源牌螺旋形盤管源牌蓄冰產(chǎn)品形式v源牌重疊型盤管蓄冷設(shè)計(jì)模式控制策略主要針對(duì)部分負(fù)荷蓄冷主要針對(duì)部分負(fù)荷蓄冷制冷機(jī)和蓄冰系統(tǒng)流程配置v串聯(lián) 原理圖v并聯(lián) 原理圖冰蓄冷系統(tǒng)形式v冷媒盤管式v完全凍結(jié)式v封裝式v片式滑落式v冰晶式雙金屬蕊心冰球 v采用金屬蕊心，傳熱效率高，結(jié)冰、融冰速度快，系統(tǒng)效率高。與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，該冰球系統(tǒng)在極短時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到降溫要求。v精確計(jì)算配重，結(jié)冰完成后，冰球在冰槽內(nèi)處于懸浮狀態(tài)，解決以往冰球產(chǎn)品的短路問(wèn)題。v采用PE材質(zhì)外殼，不腐蝕、壽命長(zhǎng)。 v采用專利密封技術(shù)。 v系統(tǒng)

8、簡(jiǎn)單可靠，無(wú)壓設(shè)計(jì)，可適用于開式、閉式、地上、地下、鋼制、混 凝土制各式儲(chǔ)冰槽（罐）和筏式基礎(chǔ)槽，亦可不占用有效建筑空間。 v系統(tǒng)擴(kuò)容簡(jiǎn)單，個(gè)別冰球被損，不影響系統(tǒng)使用。導(dǎo)熱塑料盤管蓄冰裝置導(dǎo)熱塑料盤管蓄冰裝置 v 采用導(dǎo)熱塑料，既保持了塑料本身抗腐蝕的特點(diǎn)，又具有較高的換熱性能，蓄冰、融冰效率高。v 優(yōu)化設(shè)計(jì)傳熱面積，以獲得最大的結(jié)冰、融冰速率。v 重量輕，施工易行。v 載冷劑管內(nèi)循環(huán)，用量少。v 結(jié)冰厚度小，制冷主機(jī)效率高。 v 全新設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)維修。v 融冰時(shí)采用專利技術(shù)始終保持冰與盤管接觸，載冷劑出口溫度穩(wěn)定。能實(shí)現(xiàn)蓄能空調(diào)系統(tǒng)模型蓄能空調(diào)系統(tǒng)模型 案例：廣州大學(xué)城區(qū)域供冷系統(tǒng)案例：廣州大學(xué)城區(qū)域供冷系統(tǒng) v廣州大學(xué)城擬建建筑面積724萬(wàn)m2，建成后將有500萬(wàn)m2的建筑納入?yún)^(qū)域供冷系統(tǒng)，總制冷總裝機(jī)容量11.7萬(wàn)RT，分4個(gè)集中冷站，第1冷站采用溴化鋰和常規(guī)電制冷機(jī)組，2-4冷站采用冰蓄冷系統(tǒng)，總蓄冰量達(dá)到25.2萬(wàn)RTh，建成后將成為全球第二大冰蓄冷區(qū)域供冷系統(tǒng)，僅次于美國(guó)芝加哥市UNICOM區(qū)域供冷項(xiàng)目（31萬(wàn)RTh）。 國(guó)家電力調(diào)度中心冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)國(guó)家電力調(diào)度中心冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)v國(guó)家電力調(diào)度中心位于北京市長(zhǎng)安街，總建筑面積超過(guò)7