冰蓄冷制冷循环原理及装置

1、学习情境学习情境5 5 冰蓄冷制冷循环原理与装置冰蓄冷制冷循环原理与装置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置学习任务学习任务 冰蓄冷制冷循环原理 冰蓄冷制冷循环设备认知 冰蓄冷制冷循环系统的应用 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置学习任务学习任务1 1 冰蓄冷制冷循环原冰蓄冷制冷循环原理理一、采用冰蓄冷制冷原因一、采用冰蓄冷制冷原因我国电力状况我国电力状况装机容量世界第二位；人均用电量较少装机容量世界第二位；人均用电量较少电网峰谷差很大电网峰谷差很大空调耗能情况空调耗能情况基本在用电高峰基本在用电高峰每年以每年以15速度增长速度增长国家提倡采用蓄能技

2、术转移空调的高峰用国家提倡采用蓄能技术转移空调的高峰用电电 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置所谓蓄能，就是在电力需求低谷时启动所谓蓄能，就是在电力需求低谷时启动制冷、制热设备，将产生的冷或热储存制冷、制热设备，将产生的冷或热储存在某种媒介中；在电力需求高峰时，将在某种媒介中；在电力需求高峰时，将储存的冷或热释放出来使用，从而减少储存的冷或热释放出来使用，从而减少高峰用电量。因此，蓄能技术又称为高峰用电量。因此，蓄能技术又称为“移峰填谷移峰填谷”。采用此技术，就可以减。采用此技术，就可以减少电网的峰谷差，提高电网的运行效率，少电网的峰谷差，提高电网的运行效率，少建或缓建电

3、站。少建或缓建电站。 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置为调动广大末端用户转移高峰用电的积极为调动广大末端用户转移高峰用电的积极性，各地政府出台了分时电价政策（我国性，各地政府出台了分时电价政策（我国通常分为高峰、平峰和低谷电价），有的通常分为高峰、平峰和低谷电价），有的还采用减免电力增容费等政策优惠。还采用减免电力增容费等政策优惠。以北京商业用电为例，分时电价政策为：以北京商业用电为例，分时电价政策为：高峰高峰0.983元，元，8:0011:00,18:0023:00 平峰平峰0.623元，元，11:0018:00,7:00 8:00 低谷低谷0.285元，元，23:0

4、07:00 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置优点优点转移制冷机组用电时间，起到了转移电力高峰转移制冷机组用电时间，起到了转移电力高峰期用电负荷的作用。期用电负荷的作用。空调蓄冷系统的制冷设备容量和装设供率小于空调蓄冷系统的制冷设备容量和装设供率小于常规空调系统。一般可减少常规空调系统。一般可减少30%50%。空调蓄冷系统的运行费用由于电力部门实施峰、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。电价差值越大，得益越大。空调蓄冷系统中制冷设备满负荷运行的比例增空调蓄冷系统中

5、制冷设备满负荷运行的比例增大，状态稳定，提高了设备利用率。大，状态稳定，提高了设备利用率。 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置缺点缺点空调蓄冷系统的一次性投资比常空调蓄冷系统的一次性投资比常规空调系统要高。如果计入供电规空调系统要高。如果计入供电增容费及用电集资费等，有可能增容费及用电集资费等，有可能投资相当或增加不多。投资相当或增加不多。 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置采用蓄能系统除可以降低运行费用、减采用蓄能系统除可以降低运行费用、减少电容量外，还可提高空调可靠性少电容量外，还可提高空调可靠性采用蓄能系统后，当整栋大楼停电时，采用蓄能系统后，

6、当整栋大楼停电时，可依靠备用发电机，使水泵和风机运转可依靠备用发电机，使水泵和风机运转起来，即可实现大楼的空调，提高空调起来，即可实现大楼的空调，提高空调系统的可靠性系统的可靠性 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置潜热蓄冷潜热蓄冷少量采用直接蒸发制冰，通常采少量采用直接蒸发制冰，通常采用用乙二醇溶液乙二醇溶液制冰，采用制冰，采用乙二醇乙二醇溶液或水溶液或水取冷。取冷。制冷机组提供制冷机组提供-3-50C的低温的低温, 需需要能够制冰的制冷机要能够制冰的制冷机 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置串联系统：串联系统： 制冷机和蓄冰装置串联，可制冷机和蓄冰

7、装置串联，可实现大温差供冷实现大温差供冷并联系统：并联系统： 制冷机组和蓄冰装置并联，制冷机组和蓄冰装置并联，可独自供冷，也可联合供冷，小可独自供冷，也可联合供冷，小温差供冷温差供冷 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置制冷机蓄冰制冷机蓄冰制冷机供冷制冷机供冷蓄冰装置供冷蓄冰装置供冷制冷机与蓄冰装置联合供冷制冷机与蓄冰装置联合供冷蓄冰并供冷蓄冰并供冷停机停机 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与

8、 装装 置置目前蓄能水池的设计还未标准化，蓄热目前蓄能水池的设计还未标准化，蓄热对热源无特殊要求，蓄热水泵有高温要对热源无特殊要求，蓄热水泵有高温要求，蓄冰泵能用乙二醇溶液求，蓄冰泵能用乙二醇溶液蓄能系统涉及的特殊产品蓄能系统涉及的特殊产品双工况冷机双工况冷机(蓄冰和普通制冷蓄冰和普通制冷)蓄冰装置蓄冰装置板式换热器板式换热器 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置常见蓄冰系统多采用螺杆式冷水机组，常见蓄冰系统多采用螺杆式冷水机组，典型厂家包括典型厂家包括顿汉布什、顿汉布什、YORK、开利、特灵、麦克威尔、开利、特灵、麦克威尔大型系统可采用特灵的三级离心冷机，大型系统可采用特

9、灵的三级离心冷机，小系统可采用活塞式冷机小系统可采用活塞式冷机一些普通冷机可现场改造成双工况冷机一些普通冷机可现场改造成双工况冷机 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置静态制冰分冰盘管和封装式静态制冰分冰盘管和封装式冰盘管式：冰盘管式：BAC和清华同方金属盘和清华同方金属盘管（外融冰和内融冰）、管（外融冰和内融冰）、CALMAC和和FAFCO塑料盘管塑料盘管封装式：冰球、冰板、蕊芯冰球封装式：冰球、冰板、蕊芯冰球动态制冰分冰片滑落式和冰晶式动态制冰分冰片滑落式和冰晶式冰片滑落、冰晶冰片滑落、冰晶 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置用用乙二醇溶液蓄冷乙二

10、醇溶液蓄冷，直接用，直接用冷冻水取冷冻水取冷冷，如外融式冰盘管，如外融式冰盘管用用乙二醇溶液蓄冷和取冷乙二醇溶液蓄冷和取冷，用，用板换产板换产生冷冻水生冷冻水，包括冰球，包括冰球/板式、内融式冰板式、内融式冰盘管等盘管等 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统

11、原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置严书P74图4-17,P79图4-22 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置严书P94图4-41(a)(b) 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置ALFA LAFA舒瑞普舒瑞普京海京海 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置蓄能系统能否实施，关键是看其经济性。蓄能系统能否实施，关键是看其经济性。通常需要将蓄能系统与普通的系统进行通常需要将蓄能系统与普通的系统进行经济比较经济比较对同样的建筑设计蓄能

12、系统和普通系统对同样的建筑设计蓄能系统和普通系统计算二者的初投资（含各种增容费）计算二者的初投资（含各种增容费）计算二者的运行费用，得到蓄能系统相对普计算二者的运行费用，得到蓄能系统相对普通系统的投资回收期通系统的投资回收期 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置一般而言，蓄能系统的直接投资稍高于一般而言，蓄能系统的直接投资稍高于普通系统，但若电力增容费用较高时，普通系统，但若电力增容费用较高时，蓄能系统有可能与普通系统总投资持平蓄能系统有可能与普通系统总投资持平若采用低温水和低温送风技术，则蓄冷若采用低温水和低温送风技术，则蓄冷系统的直接投资有可能与普通系统持平，系统的直接

13、投资有可能与普通系统持平，甚至略低甚至略低 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置蓄能系统的运行费用肯定应低于普通系蓄能系统的运行费用肯定应低于普通系统，通常可节省普通系统运行费用的统，通常可节省普通系统运行费用的1525%，特殊情况可节约，特殊情况可节约50% 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置由于蓄能系统是利用晚上低谷电蓄能的，由于蓄能系统是利用晚上低谷电蓄能的，因此最适合于晚上电力低谷时无空调负因此最适合于晚上电力低谷时无空调负荷（或负荷较小）的建筑；蓄能系统最荷（或负荷较小）的建筑；蓄能系统最不适合全天负荷完全一样的场合。不适合全天负荷完全一样的

14、场合。蓄能系统必须有分时电价政策的支持蓄能系统必须有分时电价政策的支持 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置蓄能方案可减免电力增容费（而普通情蓄能方案可减免电力增容费（而普通情况则不能减免）况则不能减免）高峰电价与低谷电价的比例较高（如达高峰电价与低谷电价的比例较高（如达到到3：1以上）以上）高峰电价与低谷电价的差较大（有的地高峰电价与低谷电价的差较大（有的地区虽然高低比例小，但差价很大）区虽然高低比例小，但差价很大） 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置写字楼写字楼：仅白天有负荷，且在高峰；晚：仅白天有负荷，且在高峰；晚上基本无负荷，非常适合蓄能上基本

15、无负荷，非常适合蓄能宾馆宾馆：晚上有一定负荷，但不到白天的：晚上有一定负荷，但不到白天的1/3，可用基载主机承担晚上负荷，也较，可用基载主机承担晚上负荷，也较适合蓄能适合蓄能体育场馆体育场馆：使用时间短，晚上有充裕的：使用时间短，晚上有充裕的时间蓄能，是非常理想的场合时间蓄能，是非常理想的场合 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置影剧院影剧院：演出时间较短，负荷较集中，：演出时间较短，负荷较集中，适合采用蓄能适合采用蓄能图书馆、银行图书馆、银行：类似写字楼：类似写字楼商场商场：客流也集中在高峰电时段，可利：客流也集中在高峰电时段，可利用低谷电降低运行费用用低谷电降低运行费用医院医院：类似宾馆：类似宾馆 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置教堂教堂：每个礼拜是主要负荷，可有充分：每个礼拜是主要负荷，可有充分时间蓄能，最大限度降低设备容量，并时间蓄能，最大限度降低设备容量，并节省运行费用节省运行费用寺庙寺庙：主要活动在白天，晚上是蓄能的：主要活动在白天，晚上是蓄能的很好时间很好时间 制制 冷冷 空调系统原空调系统原 理理 与与 装装 置置目前客户对蓄能工程的要求较低，多数工程只是目前客户