冰蓄冷空調(diào)是在常規(guī)水冷冷水機(jī)組系統(tǒng)的基礎(chǔ)上減小制冷主機(jī)容量、增加蓄冰裝置,利用夜間低谷低價(jià)電力時(shí)段將冷量通過冰的形式儲存起來,白天需要供冷時(shí)釋放出來。該技術(shù)在20世紀(jì)30年代開始應(yīng)用于美國,在70年代能源危機(jī)中得到發(fā)達(dá)國家的大力發(fā)展。從美國、日本、韓國、中國臺灣等較發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)的發(fā)展情況來看,冰蓄冷已經(jīng)成為中央空調(diào)的發(fā)展方向。比如,韓國明令超過2000㎡的建筑,必須采用冰蓄冷或煤氣空調(diào),日本超過5000㎡的建筑物,就在設(shè)計(jì)時(shí)考慮采用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。很多國家都采取了獎(jiǎng)勵(lì)措施來推廣這種技術(shù),比如韓國轉(zhuǎn)移1kW高峰電力,一次性獎(jiǎng)勵(lì)2000美金,美國一次性獎(jiǎng)勵(lì)500美金等等。冰蓄冷系統(tǒng)相對傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)而言,其運(yùn)行和維護(hù)成本更低。廣西冰盤管式冰蓄冷散熱

應(yīng)用場景與優(yōu)勢:冰蓄冷系統(tǒng)特別適用于需要短時(shí)間內(nèi)大量冷量且溫度要求較低的場所,如商業(yè)建筑、辦公樓、廠房、醫(yī)院、學(xué)校等。在這些場所,特別是在峰谷電價(jià)差較大的地區(qū),冰蓄冷系統(tǒng)能夠明顯減少白天電力高峰時(shí)段的空調(diào)用電負(fù)荷,平衡電網(wǎng)負(fù)荷,提高能源利用效率。水蓄冷系統(tǒng)是在常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中增設(shè)蓄冷水槽(或水池)作為蓄冷設(shè)備,并利用空調(diào)用制冷機(jī)作為制冷設(shè)備。在夜間用電低谷時(shí)段,制冷機(jī)制取低溫冷凍水并儲存在蓄冷水槽中;在需要供冷時(shí),通過位于水槽底部的供冷管供應(yīng)低溫冷凍水,并利用冷、熱水自身的密度差實(shí)現(xiàn)自然分層。江西冰球冰蓄冷裝置冰蓄冷系統(tǒng)在醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等需要持續(xù)冷源的場所應(yīng)用普遍。
蓄冷的分類:蓄冷分水蓄冷、動(dòng)態(tài)冰蓄冷以及靜態(tài)冰蓄冷。頭一代靜態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)為上世紀(jì)八十年代技術(shù),主要有盤管式或冰球式,有投資高、效率低、控制復(fù)雜、能耗高且放冷速度慢等缺點(diǎn),屬于已經(jīng)被蓄冷行業(yè)淘汰技術(shù),第二代靜態(tài)冰蓄冷技術(shù),主要為片冰式,效率較低且對安裝空間要求嚴(yán)格,適用于一些特殊應(yīng)用場合。動(dòng)態(tài)冰蓄冷是通過“過冷水”和“促晶”的工藝制取冰漿,效率與第二代靜態(tài)冰蓄冷相比可提高15~30%,且維護(hù)成本低,安裝方便。
在實(shí)施空調(diào)蓄冷改造前,候機(jī)樓夏季需開啟2臺700RT制冷機(jī)供冷。然而,改造后,夏季用電高峰時(shí)段全部采用下半夜低谷時(shí)段蓄存的冷量供冷,成功實(shí)現(xiàn)了空調(diào)負(fù)荷的大規(guī)模移峰,將1100KW的高峰負(fù)荷轉(zhuǎn)移至低谷。此外,夜間氣溫的降低使得冷卻水溫每下降1度,制冷機(jī)效率便可提高約4%。同時(shí),系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間也大幅增加。在扣除蓄冷損失等不利因素后,夏季每天平均可節(jié)省空調(diào)電量約770度,全年累計(jì)節(jié)省電量高達(dá)116700萬度。本系統(tǒng)控制靈活,可實(shí)現(xiàn)多種模式運(yùn)行,滿足不同的需求。大型冰蓄冷設(shè)備能夠滿足多人群的冷卻需求,使用靈活。
電力是無法儲存的,發(fā)電設(shè)備調(diào)峰困難,如核電和水電因諸多原因無法參與調(diào)峰,火力發(fā)電啟停調(diào)峰一次損耗很大,如一臺20萬千瓦發(fā)電機(jī)啟停調(diào)峰一次,需要消耗34.8T標(biāo)準(zhǔn)煤。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,晝夜電力的需求差別越來越大,在用電的高峰時(shí),用電需求量大,電力供不應(yīng)求,電力部門采用提高電價(jià)和拉閘限電等方式解決其供電不足的矛盾;而在用電的低谷時(shí),用電需求減小,電力供應(yīng)過剩,由于電力無法儲存電力供應(yīng)過剩不僅是供發(fā)電設(shè)備的利用率低,更會導(dǎo)致供發(fā)電設(shè)備的效率(能源利用率)大幅下降,造成能源巨大的浪費(fèi),電力部門又通過降低電價(jià)鼓勵(lì)大家用電。冰蓄冷系統(tǒng)在食品加工、冷鏈物流等行業(yè)中應(yīng)用普遍。上海速凍庫冰蓄冷案例
冰蓄冷儲存的冷能可通過風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備分配到各個(gè)房間。廣西冰盤管式冰蓄冷散熱
冰蓄冷系統(tǒng)與水蓄冷系統(tǒng)作為兩種普遍應(yīng)用的蓄冷技術(shù),在運(yùn)作機(jī)制、特性、應(yīng)用場合以及經(jīng)濟(jì)性能上均展現(xiàn)出明顯的差異。冰蓄冷系統(tǒng)深度解析,系統(tǒng)原理與運(yùn)作流程:冰蓄冷系統(tǒng)巧妙地利用冰的相變潛熱來儲存冷量。在夜間電力負(fù)荷低谷時(shí),該系統(tǒng)啟動(dòng)電動(dòng)制冷機(jī)制冷,使蓄冷介質(zhì)(如水)凝固成冰,從而儲存冷能。到了白天電力高峰時(shí)段,則通過融冰過程釋放冷量,為建筑內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)或生產(chǎn)工藝提供所需的冷量。蓄冷與釋冷階段:蓄冷階段:制冷機(jī)組將載冷劑(如水)冷卻至冰點(diǎn)以下,形成冰晶或冰水混合物,實(shí)現(xiàn)冷量的儲存。釋冷階段:載冷劑與空氣處理單元接觸,吸收熱量后融化,釋放出之前儲存的冷量。廣西冰盤管式冰蓄冷散熱