第9章++蓄冰技术

1、第9章 蓄冰技术基本概念v利用某些工程材料的蓄冷特性，储藏冷能并加以合理使用的一种蓄能技术。蓄冰产品过冷水制冰二元溶液制冰间断剥离连续剥离机械剥离法热融解剥离法收获制冰法动态制冰管外融冰）直接蒸发制冰（金属盘华源蕊心冰球华源小冰球冰球封装冰系统），直接外融冰（翅片盘管）间接外融冰（外融冰系统高灵内融冰系统盘管系统间接蒸发制冰静态制冰蓄冰系统CIATHDHYBACBACGEMINIFAFCOEVAPCOBACRUNPAQ/v冰蓄冷系统与产品分类静态制冰与动态制冰比较（静态制冰）v概念制冰过程中冰不移动，制冰设备与蓄冰设备为一体。盘管系统、冰球系统均属于静态制冰系统。v优点技术成熟、简单、可靠结冰

2、率IPF较高v缺点冰的厚度随着制冰时间的增加而增加，后期效率有所下降蓄冰槽既充当蓄冰容器，又充当制冰融冰换热器，蓄冰槽成本较高通常为载冷剂系统（直接蒸发盘管系统除外），经过二次换热，造成二次损失（佣损失）静态制冰与动态制冰比较（动态制冰）v概念 制冰过程中冰连续或间断性的离开制冰器，制冰设备与蓄冰设备分离。包括收获式制冰、二元溶液制冰和过冷水制冰等。v优点制冰设备与蓄冰设备分离，制冰设备体积可以较小，蓄冰设备不需要换热，成本低。结冰厚度小，制冷效率较高均为直接蒸发制冰，没有载冷剂二次损失（佣损失）v缺点控制与设备相对复杂热融解脱冰会影响总体效率，制冷剂阀门切换对防泄漏要求高机械脱病设备较复杂，

3、维护费用较高二元溶液制冰与过冷水制冰都存在冰堵风险，仍在研究之中结冰率IPF较低技术相对不成熟间接蒸发与直接蒸发制冰比较（间接蒸发制冰）v概念制冷机制出低温载冷剂（乙二醇溶液），由载冷剂制冰。v优点技术成熟，控制相对简单制冷剂用量少v缺点经过二次换热，造成二次损失（佣损失）间接蒸发与直接蒸发制冰比较（直接蒸发制冰）v概念制冷剂在管内蒸发，水在管外结冰。制冷剂直接蒸发制冰，不需载冷剂v优点直接蒸发制冰，没有载冷剂二次损失（佣损失）v缺点制冷剂用量大，成本高对蓄冰设备（蒸发器，制冰设备）的承压、防泄漏要求较高，成本高只能外融冰，蓄冰率IPF不能太大，因此蓄冰设备体积较大系统联合供冷需要双蒸发器盘管

4、系统与冰球系统比较（盘管系统）v概念由制冷机制出的低温载冷剂在管内循环，盘管外的水结冰v优点盘管同程连接，流量分配均匀，无死角，蓄冰槽内结冰均匀载冷剂管内循环，用量少管外结冰，结冰时无内应力随着结冰厚度的增加，冰的外表面换热面积也增加，因此热阻增加较慢，制冰效率下降缓慢融冰速率稳定v缺点一旦盘管泄漏，会影响系统运行，对可靠性要求较高盘管系统与冰球系统比较（冰球系统）v概念由制冷机制出的低温载冷剂在冰球外循环，冰球内的水结冰v优点系统可靠，个别冰球破裂不影响系统运行可根据现场场地设计蓄冰槽，冰球安装较方便蓄冰槽内存有大量显热，可以实现早高峰避峰运行v缺点载冷剂流程较短，可能有传热死角产生蓄冰槽内

5、结冰相对没有盘管均匀（1、乙二醇进口处结冰快，出口处结冰慢；2、蓄冰容器相互独立，可能造成少数冰球（尤其是出口端）长期处于过冷状态）随着结冰厚度增加，冰与水之间的面积也减小，因此热阻增加较快，通常冰球系统制冰效率低于盘管系统。内融冰系统与外融冰系统比较（内融冰系统）v概念融冰时，高温乙二醇溶液在盘管内循环，冰环由内向外融化。v优点系统成熟、可靠，控制简单冰与冰之间不需留水流（或气流）通道，制冰率可以较高v缺点难以提供3以下出水温度，融冰速率较低内融冰系统与外融冰系统比较（直接外融冰）v概念融冰时，高温回水直接流经冰外表面，冰由外至内融化v优点高温回水直接与冰接触，融冰速率快，出水温度低v缺点系

6、统与控制较复杂蓄冰槽为开式，需保证系统管道中水不倒入蓄冰槽而使蓄冰槽溢流对于多个蓄冰槽，难以保证各蓄冰槽流量均匀内融冰系统与外融冰系统比较（间接外融冰）v概念在蓄冰槽底部鼓气扰动使槽内水与冰充分换热，在蓄冰槽顶部安装一个翅片盘管融冰v优点融冰翅片盘管为闭式，系统控制相对简单各翅片盘管同程连接，流量分配均匀v缺点翅片盘管既增加蓄冰槽体积，又增加蓄冰槽成本高温回水没有直接与冰接触，换热效果不如直接外融冰蓄冰产品v冻结形式完全冻结式蓄冰盘管在融冰过程中，冰与盘管之间形成一个水环，随着水环直径的增大，融冰速率下降较快。不完全冻结式蓄冰盘管在融冰过程中，始终保持冰与盘管的接触，保证了稳定的融冰速率及稳定

7、的出口温度。蓄冰产品v蓄冰盘管形式 U形 螺旋形 蛇形蓄冰产品形式v蛇形盘管华源蓄冰产品形式v源牌螺旋形盘管源牌蓄冰产品形式v源牌重叠型盘管蓄冷设计模式控制策略主要针对部分负荷蓄冷主要针对部分负荷蓄冷制冷机和蓄冰系统流程配置v串联 原理图v并联 原理图冰蓄冷系统形式v冷媒盘管式v完全冻结式v封装式v片式滑落式v冰晶式双金属蕊心冰球 v采用金属蕊心，传热效率高，结冰、融冰速度快，系统效率高。与常规空调系统相比，该冰球系统在极短时间内可以达到降温要求。v精确计算配重，结冰完成后，冰球在冰槽内处于悬浮状态，解决以往冰球产品的短路问题。v采用PE材质外壳，不腐蚀、寿命长。 v采用专利密封技术。 v系统

8、简单可靠，无压设计，可适用于开式、闭式、地上、地下、钢制、混 凝土制各式储冰槽（罐）和筏式基础槽，亦可不占用有效建筑空间。 v系统扩容简单，个别冰球被损，不影响系统使用。导热塑料盘管蓄冰装置导热塑料盘管蓄冰装置 v 采用导热塑料，既保持了塑料本身抗腐蚀的特点，又具有较高的换热性能，蓄冰、融冰效率高。v 优化设计传热面积，以获得最大的结冰、融冰速率。v 重量轻，施工易行。v 载冷剂管内循环，用量少。v 结冰厚度小，制冷主机效率高。 v 全新设计，可实现不停机维修。v 融冰时采用专利技术始终保持冰与盘管接触，载冷剂出口温度稳定。能实现蓄能空调系统模型蓄能空调系统模型 案例：广州大学城区域供冷系统案例：广州大学城区域供冷系统 v广州大学城拟建建筑面积724万m2，建成后将有500万m2的建筑纳入区域供冷系统，总制冷总装机容量11.7万RT，分4个集中冷站，第1冷站采用溴化锂和常规电制冷机组，2-4冷站采用冰蓄冷系统，总蓄冰量达到25.2万RTh，建成后将成为全球第二大冰蓄冷区域供冷系统，仅次于美国芝加哥市UNICOM区域供冷项目（31万RTh）。 国家电力调度中心冰蓄冷中央空调系统国家电力调度中心冰蓄冷中央空调系统v国家电力调度中心位于北京市长安街，总建筑面积超过7