连载一 | 源牌冰蓄冷技术设计与应用
2022-10-14
冰蓄冷空调系统介绍
冰蓄冰空调系统(ice storage air-condition system)，是指在夜间用电低谷期，采用电制冷机制冷，将冷量以相变潜热的形式储存在蓄冰装置中；在用电高峰期，把存的冷释放出来，以满足建筑物空调负荷需求的空调系统。在空调负荷较小的春秋季，减少电制冷机的开启，尽量融冰释冷，满足空调用冷需求。
1.1 冰蓄冷空调系统的常用术语
序号 | 术语 | 定义与说明 |
1 | 蓄冰率ipf1（%） | 蓄冰率是确定蓄冰槽大小的主要参数，其定义为：蓄冰槽内所蓄冰的容积vi（m3）与蓄冰槽总容积v（m3）之比，即：ipf1=(vi/v)×100% |
2 | 冰充填率ipf2（%） | 冰充填率是蓄冰率的另一种表示方式，其定义为：蓄冰槽内水的最大制冰量wi（kg）与充满蓄冰槽容积的总水量w（kg）之比，即pf2=(wi/w)×100% |
3 | 蓄冷周期 | 将冷量充入蓄冰装置所需的时间 |
4 | 释冷周期 | 将冷量从蓄冰装置中取出所需要的时间 |
5 | 蓄冷—释冷周期 | 蓄冷空调系统一个蓄冷—释冷循环所运行的时间 |
6 | 融冰能力 | 蓄冰槽中冰融化后，可实际用于蓄冰空调系统的量 |
7 | 融冰效率 | 蓄冰槽中实际用于空调冷负荷的融冰量与总融冰量的比值 |
8 | 蓄冷效率 | 蓄冷装置中实际释冷量与蓄冷量的比值 |
9 | 释冷特性 | 在空调蓄冷系统名义工况下，单位时间释冷量随时间变化的规律 |
10 | 蓄冷速率 | 释冷工况时，蓄冷装置单位时间蓄冷量的大小 |
11 | 释冷速率 | 蓄冷工况时，蓄冷装置单位时间释冷量的大小 |
12 | 过冷及过冷度 | 凝固相变起始温度低于正常的凝固或融点温度的现象称为 过冷；凝固或融点温度与过冷温度之差称之为过冷度。 |
13 | 运行模式 | 蓄冷空调系统本身所能实现的各种运行工况 |
14 | 控制策略 | 控制和设定制冷机、蓄冷装置、泵、阀门等的运行状态，以满足各种运行模式的技术要求 |
15 | 载冷剂 | 蓄冰系统中，输送制冷机、蓄冷装置所产生冷量的液体 |
16 | 蓄冷介质 | 利用物质的蓄冷特性，以显热、潜热形式储存制冷机所产生的介质， 冰蓄冷系统蓄冷介质为水，蓄冷方式为潜热蓄冰 |
1.2蓄冷模式的选择
在常规的空调系统设计中，冷负荷的确定依据是建筑物逐时冷负荷的最大值，计量为该时刻的冷负荷量，单位采用w或kw；国际上也常采用rt。冰蓄冷系统通常是按一个蓄冷——释冷周期内的总冷负荷，即全日冷负荷（单位常用kw.h，也可采用rt.h）和尖峰冷负荷来计量。
1.1.1全量蓄冰
全量蓄冰：蓄冰装置承担设计周期内全部空调冷负荷，制冷机在夜间非用电高峰期启动进行蓄冰，当蓄冷量达到周期内所需的全部冷负荷量时，关闭制冷机；在白天用电高峰期，制冷机不运行，由蓄冷系统将蓄存的冷量释放出来供给空调系统使用。
全量蓄冰模式
1.1.2分量蓄冰
分量蓄冰：蓄冰装置只承担设计周期内的部分空调冷负荷，制冷机在夜间非用电高峰开启运行，并储存供冷周期内空调冷负荷所需的部分冷负荷量；白天空调冷负荷的一部分由蓄冰装置承担，另一部分则由制冷机直接提供。
分量蓄冰模式