冰蓄冷技术

美国研制并开始应用的技术

冰蓄冷技术是美国研制并开始应用的技术，针对目标是宾馆、酒店、商店。

技术介绍

在没有实行集中供热前，冬天时家家户户烧火取暖，这种原始的用能方式既浪费能源，又污染环境。北方实行热力站集中供热方式后，在节约能源的同时也保护了环境。南方地区冬天烧火取暖的时间很短或基本不烧火取暖，但夏天却要用空调降温。不管是南方和北方的住宅、宾馆、酒店、商店、办公楼等几乎所有的建筑物，都安装了分体式空调或中央空调，特别在南方地区尤其是在海南，一年四季使用空调降温的时间都很长，空调降温需要消耗大量的能源。

区域供冷站的供冷方式与北方冬季时的集中供热方式十分类似。这种供冷方式实际上就是以区域冷站作为冷源和能量中心，通过区域空调管网向周边建筑提供调温用的冷水，满足会议厅、展厅、酒店、大学、医院、商场、写字楼、住宅楼等不同用户的用冷需求，而且，还可以利用制冷时产生的热量，向建筑物供应热水。很明显，与集中供热一样，集中供冷方式将会大大提高能源的利用率。

实际应用证明，区域供冷的能源效远低于预期，输送能耗增加，不同于区域供热，输送泵的功耗转化为热添加到传输介质中，但对于供冷，对输冷介质的传热是一种副作用。广州一个集中个供冷失败的案例能很好的说明问题。

冰蓄冷在制冷过程中同样也需要能源，这种供冷方式实现能源的节约与电厂发电、电网供电和供冷的集中方式有密切的联系。

技术发展

这项技术是上世纪初在美国研制并开始应用，但开始并不普及。直到八十年代世界性的能源危机，冰蓄冷的节能优势才被世人所瞩目，而得到广泛的推广使用。日本能源贫乏，冰蓄冷的市场颇好。该项技术已经成为很多发达国家解决电网供电压力不平衡的重要强制手段。

我国从九十年代开始引进国外冰蓄冷技术，全国现有几百家单位在使用，已经拥有核心自主知识产权冰蓄冷技术的公司，其自主研发的ICEBANK蓄冰技术系统打破了国外技术垄断，是唯一达到国际先进水平的冰蓄冷民族品牌。最早实施的再运营项目使用冰蓄冷技术后，每年能为用户节省空调运行费用117.7万元，节约费用比率为36.6%，为国家电网转移高峰电力338万kwh，为国家减少1129吨电力燃煤，为环境减1238万m3的废气排放的案例是比较突出的。

产品原理

冰蓄冷作为新世纪的重要节能手段发展方向之一，是造福人类并具有广阔的发展前景的新技术，有着良好的社会效应和经济效益，在世界能源和环保日益重要的今天，冰蓄冷将作为我国电力移峰填谷，提高电网用电负荷率，改善电力投资综合效益和减少CO2、硫化物排放量来保护环境的重要手段。

冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间，利用低价电制冰蓄冷将冷量储存起来，白天用电高峰时溶水，与冷冻机组共同供冷，而在白天空调高峰负荷时，将所蓄冰冷量释放满足空调高峰负荷需要的成套技术

改造安装简单；

节省运行费用；

移峰填谷；

平衡电网减少国家电力投资；

从能源的合理分配角的来说，节约了能源，因为发电站是根据用电的多少来决定开启多少负荷的发电机组的。大型的机组的频繁开启、关闭是对机组有巨大损害的，而且很麻烦。如果可以做到机组不停机，就将天然能源利用得更充分了，要做的这点，不可能让人们晚上生活。但是，机器可以工作，这就解决了这个问题。

适用范围

写字楼、宾馆、饭店；

机场、候车室、商场、超市；

体育馆、展览馆、影剧院、医院；

化工石油、制药业、食品加工业、精密电子仪器业、啤酒工业、奶制品工业；

现有空调系统能力已不能满足负荷需求，需要扩大供冷量的场合，可以不增加主机，改造成冰蓄冷系统最有利。

使用效益

1.经济效益

节省空调设备费用，减少制冷主机的装机容量和功率，可减少30%－50%对于用户，利用峰谷分时电价，大量减少运行费用30%－50%

2. 社会效率

节省能源

减少污染物排放

减少国家电网投资

3.成本优势

对于用户，利用峰谷分时电价，大量减少运行费用；

节省空调设备费用，减少制冷主机的装机容量和功率，可减少30%－50%；

减少相应的电力设备投资，如变压器、配电柜等。

4.技术优势

节能效果明显，系统冷量调节灵活，过渡季节不开或少开制冷主机；

具有应急功能，停电时利用自备电力启动水泵融冰供冷，维持空调系统运行可靠性

使用寿命长

瞬间达到冷却效果

地下室、地面多种地方摆放；

可独立运行，即使个别蓄冰筒出现问题，对系统没有影响

防腐蚀能力强，采用瑞士进口导热塑料盘管比金属盘管有更好的防腐蚀能力；

机组运行效率高，结冰厚度小，蒸发温度较高，提高运行效率；

可靠性极高，每个蓄冰筒盘管均在工厂内进行高压检测，不会泄漏。

5.环境优势

降低设备噪音

减少污染物排放

节约能源

突出特点

1.实现电力“削峰填谷”，转移电力高峰负荷，平衡电力供应;

2.减少电厂侧空气污染物的排放，减少建筑物侧CFC和燃烧物的排放；

3.提高电厂侧发电效率从而提高能源的利用效率；

4.降低总电力负荷，减少电力需求，缓解建设新电厂（机组）的压力；

5.提高城市基础设施的档次，有利于招商引资

6.节省用户对空调系统的投资、改造、运行维护等费用，降低用户空调系统的运行费用。冰蓄冷技术原理及应用

系统优点

桶式蓄冰特有的逆流换热器及平均控制法安全可靠

蓄冰桶利用其自身的特有技术，在结冰过程中水不会被冰包围，冰块可以自由滑动，因而避免产生应力或使冰桶损坏；

无转动部件，蓄冰桶内未冻结的水无须搅拌；

特有的换热器，使流体流动更均匀，结冰厚度一致。

换热面积大、结冰厚度薄、蓄融冰效率高

蓄冰桶是盘管换热器中单位蓄冷量换热面积最大的蓄冰设备；

蓄冰冰层薄，厚度仅为12mm，蓄冰时乙二醇温度无需很低。因此蓄冰桶可与蓄冰能耗低的三级高心冷水机组相配合，蓄冷时冷机效率高，耗电量小，节能特性突出；

由于传热面积大，蓄冰速率稳定；融冰效率高；

可实现低温送风及大温差系统。

系统特点

1. 制冰率高

由于融冰方式属于完全冻结内融冰方式，因为无须预留空间作为冷水通道，因此具有较高的制冰率。

2. 防腐防堵、耐久性强、可靠性高

换热器材质为改性导热塑料管，彻底防止内外腐蚀；

管径为16mm,与冷水机组管束接近，难以赌塞;

蓄冰桶内无金属部件与水的接触，彻底防止氧化腐蚀。

3. 冷损失小

蓄冰桶采用整体发泡，保温性能好，是所有蓄冰装置中冷损失最少的；可置于室外等任何场所。

技术优点

1、模块化设计

模块化设计，当万一有个别高灵蓄冰桶泄漏时，只需将该蓄冰桶关闭，其他蓄冰桶则可继续工作，不会影响整个系统运行。

2．对环境无污染，蓄冰桶内为乙二醇系统和冻结冰水系统，因其整体为封闭式结构，对环境无污染。

3．故障率低、使用寿命长，蓄冰桶内无运转部件，无内应力，故冰桶故障率低，设计使用寿命在20 年以上。

4．应用广泛，制冷主机可灵活选用活塞式、螺杆式、涡旋式，也可以使用三级离心式冷水机组。

5. 安装方式灵活、快捷，蓄冰桶在工厂内整体组装配管，发运至现场后作为成品只待就位。由于接管标准化，产品模块化、成品化，安装简单方便，现场无须制冷专业安装人员。

6. 对原有系统的改造扩建快捷、灵活，在扩建项目中，蓄冰桶模块化的设计能很方便地在原有系统上增加一个或者多个蓄冰桶，即可满足用户新的需求，实现用户中央空调系统的升级换代。在改造项目中，只需断开部分管路，就地改造原有的冷却盘管，便可使系统更新为蓄冰系统。

7. 单元体积小，可充分利用有效空间，蓄冰桶直径分别为2.3 米和1.8 米，根据蓄冷量不同，蓄冰桶高度分为各种规格，可充分利用建筑物内边角等废弃空间。蓄冰桶可根据空间的需要安装于室内、室外，甚至可以叠放，或埋在地下以节约空间；

8、灵活的设计使蓄冰空调系统均可达到四种运行模式：1.双工况主机制冰模式（夜间蓄冷）2.双工况主机制冰兼为未端供冷模式3.双工况主机单独供冷模式4.蓄冰桶融冰单独供冷模式

9、同普通的送风系统相比较，低温送风的好处包括减少初投资，养活耗电量和降低运行费用。采用名义温度7℃送风系统（6℃到8℃的范围）在具有蓄冰装置的应用中可以提供最大的好处。初投资的减少来自于空气处理机组、风管、水泵、管道和配电设备等规格的减少。有些建筑中，由于风管尺寸减小从而使要求的建筑层高减小，可以节约建造费用。例如，送风温度从136℃降到7℃。在送风和配水系统上的投资可减少14%—9%。将采用136℃送风温度的一般冷水机组与采76℃送风的蓄冰系统相比较时，净投资上的减少还包括在机组和蓄冰桶上的投资可减少5%-11%。

蓄冰系统与低温送风结合的系统在初投资上面是可以与常规空调系统相竞争的。在初投资相等的情况下。蓄冷系统具有常规系统无可匹敌的优点：它可以减小电力需求。对于冷水机组，风机和水泵的耗电量可减少50%甚至更多。增加高峰期以外的耗电千瓦小时数（KWH）而减少高峰期内的耗电量；至少可以减少用户的运行费用20%；它为用户提供了更加灵活的系统，包括将蓄存的制冷容量在短缺的时候提供给一些关键场合使用，并且它的维护要求也较低。一般来说，一天使用10—14小时的各种大楼，建议采用低温的送风系统和蓄冰系统。

10、蓄冰筒的材料技术要求

蓄冰筒外壳采用电冰箱外壳生产工艺，筒体由8MM工程材料制成；蓄冰筒保温材料由50毫米厚的聚氨酯发泡材料整体发泡而成，外壳用1.0毫米厚的防火防撞防潮铝合金保护板，整个蓄冰桶由聚氨酯发泡成为一个整体，具有强度高，保温性能好的特征；蓄冰筒的关键导热材料均系国外特殊定制进口，工厂化批量生产能保证每一个蓄冰筒性能完全一致；蓄冰筒采用逆流热交换器平均控制法，在结冰的过程中，水不会被冰包围，冰块可以自由滑动，因而避免产生应力或冻坏冰筒。

常用冷媒为乙二醇的水溶液。

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