冰蓄冷空调相关技术文章汇编

1、冰蓄冷空调相关技术文章汇编冰蓄冷空调经济技术比较 (1)2008-11-25 11:16:25  作者：佚名  来源：网友发表   · 阐述冰蓄冷空调系统及电锅炉蓄热系统的特点，通过大厦冰蓄冷与常规空调系统方案的经济性能比较，为大楼空调系统选择提供参考意见。 关键字：冰蓄冷空调 7篇 蓄热系统 3篇 常规空调 2篇 1、冰蓄冷空调系统是在空调负荷很低的时间制冷蓄冰，而在空调负荷高峰时化冰取冷，以此来全部或部分转移制冷设备的运行时间，并采用此办法规避用电高峰，让出空调用电份额给其他生产部门，以创造更多的财富；另外利用夜间低价电

2、，可降低运行费用，同时利用蓄冰技术，可减少制冷设备的装机容量，减少电力负荷，降低主机一次性投入，其主要优点有：1.1 利用蓄能技术移峰填谷，平衡电网峰谷荷，提高电厂发电设备的利用率，降低运行成本，节省建设投入。1.2 利用峰谷荷电力差价，降低空调年运行费用。1.3 减少冷水机组容量，降低主机一次性投资；总用电负荷少，减少配电容量与配电设施费，减少空调系统电力增容费。1.4 使用灵活，过渡季节或者非工作时间加班，使用空调可由融冰定量提供，无需开主机，冷量利用率高，节能效果明显，运行费用大大降低。1.5 具有应急冷源，提高空调系统的可靠性，特别是针对南昌地区线路老化，常停电。1.6 冷冻水温度可降

3、到14，可实现大温差低温送风变风量空调系统，节省水、风系统的投资及能耗，相对湿度低，提高空调高品质，长期使用防止空调综合症。但蓄冰空调的初投资和每日耗电量都比常规空调要大，系统设置复杂，设备多，制冷储冰时主机效率在空调工况下低；机房占地面积较大，对管理人员要求高。在西方国家，冰蓄冷技术近几年来发展迅速，85年蓄冰空调在空调市场中占有率为3.5%，而到1990年增至24，近年来，我国也在各省电力部门积极配合下，冰蓄冷空调得到不同程度的推广使用，北京、上海、深圳、杭州等地已有许多工程实例。我省在此领域步伐较慢，正在推广实施。2001年出台峰谷优惠电价，鼓励用房使用蓄能空调。2、冬季采用电锅炉蓄热系

4、统，是利用夜间低谷低价电力电锅炉将电能转化为热能，储存在蓄热水箱中，在白天电力高峰时释放出来，达到冬季采暖目的。该系统与常规锅炉热源相比，无污染源，不存在消防、环保等问题，运行费用低，与蓄冰系统配套使用，优势更明显。3、本科技大厦拟建于南昌经济开发区内，建筑面积约3.9万，22层，建筑高度为98M，功能为高新技术孵化用房。根据负荷计算，整个工程夏季的高峰冷负荷为350万kcal/h，冬季高峰热负荷为240万kcal/h，经分析比较，空调负荷具有两个不均匀性。3.1 全年逐日不均匀，夏季每天的冷负荷不相同，温度最高的天数占整个使用空调天数的比例很小，不到10，同样冬季热负荷也存在同样现象。3.2

5、 全天逐时不均匀，全天的气温每小时均不同，夏季下午14:0015:00气温最高，冷负荷也达到最大；而晚上则气温降低，冷负荷也随之下降。3.3 由于建筑负荷存在不均匀性，特别是在低谷电力时段空调的负荷较低，可以利用这一时段制冷或制热储能，使储能空调的运用具有明显的优势。4、本工程冰蓄冷空调系统采用冰优先的串连系统，蓄冰设备布置在上游，空调工况时，空调回水先进入蓄冰设备，首先承担负荷。当蓄冰能承担系统负荷时，冷水机组停止工作，只有在蓄冰装置不能满足负荷时，制冷机组以空调工况运行，直接制冷进行补充。此方案优点在蓄冰设备的放冷速度较高，与冷水机组上游布置方式相比，可提高蓄冰设备的有效容量的30，可节省

6、昂贵的蓄冰筒和机房面积，运行能耗成本少。经济比较如下：注：a. 功率因素取0.85b. 电力增费：440元KVA冰蓄冷系统免征。c. 配电设施费：600元KVA 由于夏季空调配电气包含一部分，冬季采暖配电容量应减去夏季制冷空调的配电。冰蓄冷峰谷电价：23:00次日7:00                    0.262元KW.h7:0011:00   19:0023:00  

7、       0.787元KW.h11:0019:00                     0.525元KW.h常规空调电价：0:0024:00 0.92元KW.h柴油：3.5元Kga. 冰蓄冷方案：白天电费：710KW×（4h×0.787元/KW.h6h×0.525元KW.h）4471元（2台双工况主机

8、融冰供冷10h）夜间电费：560KW×7h×0.262元KW.h×0.9924元（2台双工况主机制冰7h）全天电费：4471元924元5395元天全年电费：5395元天×120天×0.638.8万元年年负荷系数0.6。b. 常规冷水机组制冷方案：全天电费：1035KW×10h×0.92元KW.h×0.959045元天（3台主机运行10h）全年电费：9045元天×120天×0.775.9万元年年负荷系数0.7电锅炉蓄热系统类似冰蓄冷空调系统。明显可以得出：采用冰蓄冷空调初投资比常规空调系统稍高，但

9、年运行费用低，运行经济、可靠、控制灵活。采用储冷储热空调系统，既节省运行费用，又能体现大楼作为科技创业大厦的科技含量。冰蓄冷空调系统原理及其技术、应用09年12月01日 08:49:43 来源：中国空调制冷网周永山我要评论(0)    1 冰蓄冷空调系统原理及主要特点    冰蓄冷空调技术是指在用电低谷时用电制冰并暂时蓄存在蓄冰装置中, 在需要时( 如用电高峰) 把冷量取出来进行利用。由此可以实现对电网的“削峰填谷”, 有利于降低发电装机容量, 维持电网的安全高效运行。    冰蓄冷空调系统具有以下主要特

10、点:    (1) 降低空调系统的运行费用。    (2) 制冷机组的容量小于常规空调系统, 空调系统相应的冷却塔、水泵、输变电系统容量减少。    (3) 在某些常规空调系统配上冰蓄冷设备, 可以提高30%50%的供冷能力。    (4) 可以作为稳定的冷源供应, 提高空调系统的运行可靠性。    (5) 制冷设备大多处于满负荷的运行状况, 减少开停机次数, 延长设备寿命。    (6) 对电网进行削峰填谷, 提高

11、于电网运行稳定性、经济性, 降低发电装机容量。    (7) 减少发电厂对环境的污染。    2 系统的组成及制冰方式分类    2.1 系统组成    冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备( 或蓄水池) 、辅助设备及设备之间的连接、调节控制装置等组成。冰蓄冷空调系统设计种类多种多样, 无论采用哪种形式, 其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。另外, 系统还应达到能源最佳使用效率, 节省运转电费, 为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。  

12、0; 2.2 制冰方式分类    根据制冰方式的不同, 冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。此外还有一些特殊的制冰结冰, 冰本身始终处于相对静止状态, 这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。动态制冰方式在制冰过程中有冰晶、冰浆生成, 且处于运动状态。每一种制冰具体形式都有其自身的特点和适用的场合。    3 运行策略与自动控制    3.1 运行策略    与常规空调系统不同, 蓄冷系统可以通过制冷机组或蓄冷设备或两者同时为建筑物供冷, 用以确定在某一给定时刻

13、,多少负荷是由制冷机组提供, 多少负荷是由蓄冷设备供给的方法, 即为系统的运行策略。蓄冷系统在设计过程中必须制定一个合适的运行策略, 确定具体的控制策略, 并详细给出系统中的设备是应作调节还是周期性开停。对于部分蓄冷系统的运转策略主要是解决每时段制冷设备之间的供冷负荷分配问题, 以下为蓄冷系统通常选择的几种运行策略。    制冷机组优先式    蓄冷系统采用制冷机组优先式运行策略是指制冷机组首先直接供冷, 超过制冷机组供冷能力的负荷由蓄冷设备释冷提供。这种策略通常用于单位蓄冷量所需费用高于单位制冷机组产冷量所需费用, 通过降低空调尖峰

14、负荷值, 可以大幅度节省系统的投资费用。    3.1.2 蓄冷设备优先式    蓄冷设备优先式运行策略是指蓄冷设备优先释冷, 超过释冷能力的负荷由制冷机组负责供冷。这种方式通常用于单位蓄冷量所需的费用低于单位制冷机组产冷量所需的费用。蓄冷设备优先式在控制上要比制冷机组优先式相对复杂些。在下一个蓄冷过程开始前, 蓄冷设备应尽可能将蓄存的冷量全部释放完, 即充分利用蓄冷设备的可利用蓄冷量, 降低蓄冷系统的运行费用; 另外应避免蓄冷设备在释冷过程的前段时间将蓄存的大部分冷量释放, 而在以后尖峰负荷时, 制冷机组和蓄冷设备无法满足空调负荷需

15、要的现象, 因此应合理地控制蓄冷设备的剩余冷量, 特别是对于设计日空调尖峰负荷出现在下午时段时非常重要。一般情况, 蓄冷设备优先式运行策略要求蓄冷系统应预测出当日24 小时空调负荷分布图, 并确定出当日制冷机组在供冷过程中最小供冷量控制分布图, 以保证蓄冷设备随时有足够释冷量配合制冷机组满足空调负荷的要求。    3.1.3 负荷控制式(限制负荷式)    负荷控制式就是在电力负荷不足的时段, 对制冷机组的供冷量加以限制的一种控制方法。通常这种方法是受电力负荷限制时才采用, 超过制冷机组供冷量的负荷可由蓄冷设备负责。例如某城市电力负荷

16、高峰时段(上午8001100), 禁止制冷机组运行。    3.1.4 均衡负荷式    均衡负荷式是指在部分蓄冷系统中, 制冷机组在设计日24小时内基本上满负荷运行; 在夜间满载蓄冷, 白天当制冷机组产冷量大于空调冷负荷时, 将满足冷负荷所剩余的冷量(用冰的形式)蓄存起来; 当空调冷负荷大于制冷机组的制冷量时, 不足的部分由蓄冷设备(融冰)来完成。这种方式系统的初期投资最小, 制冷机组的利用率最高, 但在设计日空调负荷高峰时段与当地电力负荷高峰时段是否相同时, 即是否与当地电价低谷时段相重叠, 如不重叠, 则系统的运行费用较高。&#

17、160;   3.2 自动控制    蓄冷系统的控制, 除了保证蓄冷和供冷模式的转换以及空调供水或回水温度控制以外, 主要应解决制冷机组与蓄冷设备之间供冷负荷分配问题, 特别是在部分负荷时, 应保证尽可能地将蓄冷设备的冷量释放完, 即可采用融冰优先式运行策略, 甚至可采用全蓄冷运行, 即白天制冷机组停开, 空调负荷全部由蓄冷设备满足。而在设计日空调负荷时, 应采用制冷机组优先式运行策略, 以保证逐时空调负荷要求。目前蓄冷系统的自动控制系统, 大多采用以计算机技术的直接数字控制器与电子传感器及执行机构相结合的直接数字控制系统。制冷机组的蓄冷量是定

18、量的输出, 而蓄冷设备的释冷是总量的输出。如两者为串联时, 控制系统较为简单, 供水温度易保持恒定; 而对于并联系统, 供水温度控制较难, 特别是在释冷融冰后期, 蓄冷设备的出口温度在逐渐升高, 与制冷机组出口温度相比很难保持恒定不变。为了使每天蓄冷设备冷量充分释放, 保持较为恒定的供水温度, 满足设计日空调负荷要求, 通常利用计算机作为蓄冷系统的监控设备; 并利用系统中设置的流量计、温度计反馈的信号, 逐时监视蓄冷设备的内部状况; 通过计算机对空调系统负荷的预测, 以此制定蓄冷系统的运行策略是制冷机组优先式还是蓄冷设备优先式。    4 工程运行分析 

19、   天津市节能技术服务中心于对天津市电力医院冰蓄冷空调系统进行直供和蓄冷运行的对比测试, 结果如下:    4.1 天津市电力公司公布的每日峰、平、谷电时段及电价    峰电: 8001100 和18002300, 电价为0.878 元/kWh;    平电: 700800 和11001800, 电价为0.540 元/kWh;    谷电: 2300次日700, 电价为0.224 元/kWh。    4.2 效益分析

20、0;   电力医院工程于1999 年竣工并投入使用, 空调面积约5700m2, 蓄冷系统选用2 台螺杆式双工况制冷机组, 单机空调工况制冷量70RT(246kW), 制冰工况制冷量47RT(165kW)。蓄冷系统由一个60m3 蓄冰罐, 内装STL- CO 型冰球, 3 台溶液泵, 冷却水系统, 自控系统组成。蓄冷冷媒为乙二醇( 25%)水溶液。    测试结果如下:    (1) 蓄冷时间、蓄冷量: 蓄冷时间7 小时( 晚1100次日晨600) 皆为谷电时间。蓄冷量: 1702.66kWh。  

21、;  (2)第一周期, 即蓄冷释冷运行方式。总耗电量1234.81kWh, 电费合计420.33 元, 供出冷量1676.94kWh。    (3) 第二周期, 即直接供冷运行方式。总耗电量1159.78kWh, 电费合计792.63 元, 供出冷量水1342.78kWh。    (4) 第一周期方式与第二周期方式比较:耗电量增加75.03kWh, 但电费节省372.3 元/天。    5 推广建议    冰蓄冷空调系统的适用场所: 商场、宾馆、饭店、办公楼等冷负荷

22、高峰和用电高峰基本相同, 持续时间长的场所; 体育馆、展览馆、影剧院等冷负荷大, 持续时间短的场所; 制药、食品加工、啤酒工业、奶制品工业等用冷量大, 绝大多数空调负荷集中在白天的制造业; 现有空调系统制冷能力已不能满足负荷需要, 需要扩大供冷量的场所, 这时可以不增加主机, 改造成冰蓄冷空调系统最有利。    冰蓄冷空调有良好的节能环保效益, 其技术运用了几十年, 已经相当成熟、可靠。笔者对推行冰蓄冷空调提出如下建议: 加强宣传、普及冰蓄冷空调系统相关知识; 电力部门和建设部门联合推广试点示范工程; 政府设立专项扶持基金、优惠贷款来鼓励企业采用冰蓄冷技术。在此基

23、础上, 政府制定相关政策, 强制推广应用冰蓄冷空调。    小资料    我国将实行四大节能政策    在我国加快建设资源节约型社会过程中, 国家主管部门将采取四大节能政策, 以确保这一宏伟目标能够顺利实施。    1、通过调整产业结构促进节能。我国把转变增长方式作为经济发展的战略重点, 严格控制高耗能、高耗材、高耗水产业发展, 并根据资源环境承载能力, 优化区域产业布局, 实行优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发的区别政策。    2、通过完

24、善价格和财税体制促进节能。我国将继续充分发挥市场配置资源的基础性作用, 加快推进资源性产品价格的市场化进程, 建立反映资源稀缺程度的价格形成机制, 并建立健全相关的财税政策体系, 加快制定鼓励生产、使用节能产品、包括低油耗、小排量车辆的财税政策。    3、通过提高科技水平促进节能。我国将继续实施激励企业技术创新的财税政策, 加强引进能源技术的消化、吸收和再创新力度, 实施促进自主创新的政府采购, 实施知识产权战略和技术标准战略, 实施促进创新创业的金融政策, 加速能源高新技术产业化和先进适用技术的推广。    4、通过加强管理促进节

25、能。我国将抓紧制定和修订促进资源有效利用的法律法规, 制定严格的高消耗、高污染行业准入标准, 加快制定产品强制性能效标准, 修订和完善主要耗能行业节能设计规范, 尽快建立建筑节能标准。冰蓄冷空调自控系统四大基本要求§ 冰蓄冷空调由于自身的特点而对自控系统有一定的依赖，而这种依赖就决定了自控系统的基本功能。就一般情况而言，冰蓄冷空调对自控系统有如下四个方面的基本要求： 1、工况切换和设备起停控制。    冰蓄冷空调是在同一管道系统上通过对水泵和阀门等设备的不同组合而得到不同的工况的，而不同的工况组合又体现出不同的运行策略。因此，选择冰蓄冷空调只是

26、为降低运行费用在设备上提供了可能，而真正实现降低运行费用还需将系统中所有设备有机地结合起来，并使操作者方便快捷地在各工况之间切换。    就具体的工程而言，不同的工况对参与运行的水泵以及阀门的开启和关闭都有不同的规定，与此同时，对各设备的启动顺序和设备启动的时间间隔都有具体的要求。这就要求自控系统能为工况的切换提供方便、安全的操作手段。理想情况下，操作者希望通过鼠标在屏幕上的点击或通过菜单的选择就能切换工况。但是自控系统在提供操作方便的同时又要能够防止人员的误操作，所以建议把工况切换和系统启动分为两步操作，即切换工况只是为系统启动做好了工况的选择，而并不是在切换工

27、况后直接启动系统。2、融冰速率控制。    为了真正做到移峰填谷，蓄冰系统都追求较高的融冰速率，以期能在峰电时段内完全释放冷量。但随之而来的问题是，如果不对融冰速率进行控制则蓄冰装置将以最快的速度融冰，造成冷量的浪费。因此，冰蓄冷空调要求自控系统能对融冰速率进行控制，使其能跟踪负荷情况并满足系统对供冷量的要求。    控制融冰速率的方法有很多，但大体可归纳为两类：改变出水温度和改变出水流量。如果以换热器为蓄冰装置的负载来描述，前者改变的是换热器冷媒水侧入水的温度，后者改变的是换热器冷媒水侧入水的流量。通常情况下，前一种方式更能兼顾换热

28、效率，追求较低的换热温差。    控制融冰速率的最终目的是控制水的温度。由于管道中的水温有很大的惯性，一旦建立起了变化趋势后温度会朝着固有的方向变化而不会立即对控制系统的调节做出响应，这就使该回路的控制特性偏软，并且有很大的滞后。管道中水温的这些特性使常规的PID调节往往不能取得理想的效果。因此，在要求较高的应用中需在控制模型中加入程度较深的反馈，条件允许时还可在控制模型中引入一定的预警措施，使控制器的调节动作产生在温度变化之前。3、空调水供回水差压控制。    当末端采用变流量系统时，空调水供回水总管之间的差压是随末端的使用情况而变

29、化的。虽然变流量的末端系统有很多的优点，但如果不对供回水总管之间的差压进行控制，其危害也是显然的。首先，差压的波动会使整个管道系统中控制阀门的阀权度发生变化，这将破坏常规的PID控制环的稳定行，当阀权度减小到一定程度时还会导致控制阀的振荡。其次，当该差压不足时，会使远端的能量供应不足，影响使用效果；反之，差压过大又会影响到末端系统的安全。因此，这就要求自控系统能对该差压进行实时监测，并采取相应的调整手段来使差压稳定在一个合理的范围内。    控制空调水供回水总管之间的差压，简单而行之有效方法就是在空调水供回水总管上加装旁通阀，控制系统根据实际的差压来调整阀门的开度

30、。在采用换热器的系统中，这种方法能保证流经换热器二次边的流量恒定在设计值上，以兼顾换热效率并追求较低的换热温差。这种方法的缺点是水泵的成本不能随负荷的减少而下降。同时，由于旁通阀上的差压变化很大，这就导致在大的阀权度变化下，旁通阀很多时候实际是工作在开/关状态，无法达到理想的控制效果。    因此，另一种常见的办法就是采用速度可调的水泵。由自控系统根据空调水供回水总管之间的差压来调整变速泵的转速，从而达到稳定差压的目的。为了在最坏的情况下仍有足够的水流来保证水泵的安全，许多情况下在采用了调速泵后仍须安装旁通调节阀门。4、逐时负荷预测。  

31、60; 严格意义上说逐时负荷预测不是一个控制功能，但由于它对冰蓄冷空调有着重要的意义，因此也列在基本功能中。    为了尽量减少高价峰电的使用，操作者需要对当天的逐时负荷有个了解，从而制定出操作策略，力求在峰电时段少使用冷机并尽可能使蓄冰量能在峰电时段内完全释放。缺少严格制定的操作策略往往会产生这样的情况：或者预留了过多的冷量从而在峰电时段结束时仍有较多的剩余冷量，或者过早地将冷量完全释放而不得不在峰电时段多使用冷机。制定操作策略的意义还在能合理安排蓄冰量的使用，除了给峰电时段预留外，还能在冷机因负荷较低运行效率下降的时候使用融冰供冷。  &#

32、160; 制定操作策略的依据是逐时符合，所以，逐时负荷的预测对冰蓄冷空调降低运行成本有着重要的意义。但是，要实现逐时负荷的预测却有相当的难度，这一方面是由于影响逐时负荷的因素太多，更主要是对历史运行数据的要求。目前预测逐时负荷的方法大多离不开系统运行的历史数据。因此，获得和维护一个完整的历史数据库就成为实现逐时负荷预测的先决条件，这在操作上显然有一定的难度。    要使逐时负荷的预测功能变得切实可行，这一方面有待于可以不借助历史数据库的预测方法，同时也有待于更简便可行的维护和建立历史数据库的手段。世界最先进冰蓄冷蓄冰空调2005-9-27【大中小】【打印】

33、0;   摘要： 本技术是冰蓄冷技术重大突破，在多家著名的空调公司技术说明会上得到高度评价，并开始制造样机进行全面测试。希望贵公司尽快与本人联系，进行全面的技术交流。 本人经过八年的研究，发明了目前世界最先进的蓄冰空调系统，并已经得到中国专利局授权，可以在目前的大型中央空调和小型商用中央空调上应用，结构简单，技术成熟，造价低廉，运行可靠稳定，容易实现超低温送风，大大降低了蓄冰空调系统投资，提高了换热效率。并能实现蓄冰蓄热联供，提高了制冷效率，得到无能耗的蓄热热水，节能效果明显优于现有的中央空调。有十分广阔的市场前景。    关键词： 冰蓄冷 蓄

34、冰空调    本技术是冰蓄冷技术重大突破，在多家著名的空调公司技术说明会上得到高度评价，并开始制造样机进行全面测试。希望贵公司尽快与本人联系，进行全面的技术交流。    本人经过八年的研究，发明了目前世界最先进的蓄冰空调系统，并已经得到中国专利局授权，可以在目前的大型中央空调和小型商用中央空调上应用，结构简单，技术成熟，造价低廉，运行可靠稳定，容易实现超低温送风，大大降低了蓄冰空调系统投资，提高了换热效率。并能实现蓄冰蓄热联供，提高了制冷效率， 得到无能耗的蓄热热水，节能效果明显优于现有的中央空调。有十分广阔的市场前景。 &

35、#160;  冰蓄中央空调已逐渐成为热门投资，蓄冰空调是节能空调发展的趋势，被中国列为十大节能措施之一，并要求各地政府在近几年大力推广。韩国已经立法，3000平方米以上的公共建筑必须采用蓄冷空调系统。美国蓄能协会预测到2010年全美空调采用蓄能技术将达到95以上。冰蓄冷中央空调项目得到中国政府广泛支持，包括免电力增容费、低息贷款、分时电价等政策。在印度及东南亚部分国家都缺电。是发展冰蓄空调的最佳时机。    冰蓄冷中央空调简单地讲是由冰提供冷源的中央空调系统，蓄冰中央空调主要是结合电力系统的分时电价政策，通常在夜间用电低谷期，采用电制冷机制冷，将制得冷量

36、以冰的形式储存起来，在白天空调负荷高峰期，将冰融化释放冷量。发展蓄冷空调对一个国家来说，乃是利国利民的大业，是一项一举三得的技术措施：（1）对国家、对电力部门的好处，改善电网负载因素，有利于安全供电，计划兴建的新电厂或新的发电机组就可不建或缓建，提高了现有发电设备与输配电网的利用率与效率；（2）对建筑业主与用户的好处，建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用；（3）对环保、对社会都有好处，由于可少建或缓建电厂，就可减少CO2的排放量，减少了钢材与有色金属消耗。 联系人：林智忠 （附主要蓄冰设备评估表）    主要蓄冰设备评估表 较好 好 很好 最好蓄冰种类评估项

37、目盘管外蓄冰外融式冰槽盘管外蓄冰内融式冰筒（槽）封装冰蓄冰冰球内外融冰蓄冰蓄冰筒代表性厂家BAC、清华同方calmac、fafcociat、cryogel林智忠（专利）中国市场占有率22%14%64%0%制冷系统的蒸发温度（选择蓄冷设备时应尽可能地提高制冷机组的蒸发温度）采用二次换热，热损失大，使用金属盘管，蓄冰热阻较小，蒸发温度较高采用二次换热，热损失大，使用聚乙烯盘管，蓄冰热阻大，蒸发温度低采用二次换热，热损失大，使用聚乙烯冰球，蓄冰热阻大，蒸发温度低可采用直接蒸发，并使用金属盘管，金属翅片，换热面积大,蓄冰热阻小，蒸发温度高净可利用蓄冷量与名义蓄冷量比（冰蓄冷系统此数值可近似为融冰率，完

38、成一个融冰释冷循环后，融化的冰占总结冰量比）可实现较好的融冰效果，但蓄冰槽是方形结构，后期产生大量浮冰,易形成水流死角，需辅助设备搅拌水与冰通过盘管传热，融冰时热阻逐渐增大，冰层外部不容易融化水与冰通过球壁传热，融冰时热阻逐渐增大，冰层内部不容易融化 水与冰直接接触，内部采用螺旋水流，可实现很好的均匀的百分之百融冰效果，无需辅助设备融冰 蓄冷速率采用二次换热，热损失大，使用金属盘管，传热好，蓄冷速率较高 采用二次换热，热损失大，使用聚乙烯盘管，导热性差，蓄冷速率较低采用二次换热，热损失大，使用聚乙烯球体，导热性差，蓄冷速率较低可采用直接蒸发，并使用金属盘管，金属翅片，换热面积大,传热效率高，蓄

39、冷速率高取冷速率水和冰直接接触，换热效果好，取冷快，取冷速率高采用二次换热，热损失大，热效率低，使用聚乙烯盘管，导热性差，融冰时热阻逐渐增大，取冷速率低采用二次换热，热损失大，热效率低，使用聚乙烯球体，导热性差，融冰时热阻逐渐增大，取冷速率较低采用螺旋水流，可根据需求自由调整取冷速率，当采用内（间接）融冰方式时取冷速率较低，当采用外融冰方式时，水和冰直接接触，换热效果好，取冷速率高制冰率（完成一个蓄冷循环时蓄冰槽制冰容积与蓄冰槽容积比）45%-55%65%-70%60%-65%80%-90%供冷温度14595916蓄冰种类评估项目盘管外蓄冰外融式冰槽盘管外蓄冰内融式冰筒（槽）封装冰蓄冰冰球内外

40、融冰蓄冰蓄冰筒（专利）蓄冷特性（进口温度、出口温度、蓄冷量、蓄冷速率等参数随时间变化的综合特性）较短时间内得到较厚的冰层，若释冷时冰没完全融化而再度在未融化的冰上蓄冰，会降低蓄冰效率要较低的温度和较薄的冰层才能在较短的时间内得到较好得蓄冰效果要较低的温度和较大的载冷剂流量才能在较短的时间内得到较好得蓄冰效果在较高的蒸发温度和较短时间内得到厚的冰层，特殊的结构使释冷时冰没完全融化而再度蓄冰，也不会降低蓄冰效率 释冷特性（进口温度、出口温度、取冷量、取冷速率等参数随时间变化的综合特性）取冷速率过快，放冷时间短，冷量集中，不容易控制，适合工业低温水或热负荷集中的商业建筑取冷时间长，融冰时随着取冷时间

41、延长热阻逐渐增大，取冷速率降低，不符合建筑热负荷要求，要经过复杂的控制系统才能得到较好的应用效果取冷时间长，融冰时随着取冷时间延长热阻逐渐增大，取冷速率降低，不符合建筑热负荷要求，要经过复杂的控制系统才能得到较好的应用效果满足建筑热负荷的要求，无须经过复杂的控制系统就可实现。上午建筑热负荷低，采用间接融冰方式融冰，取冷速率低，取冷温度高；下午建筑热负荷高，切换至外融冰方式融冰，取冷速率高，取冷温度低。热损失蓄冰槽一般采用现场加工，表面积大，槽体材料多样，施工工艺无法保证出厂时以做好保温，保温效果非常好出厂时以做好保温，保温效果非常好出厂时以做好保温，保温效果非常好安全性，可靠性（设备及附属设备

42、运行的故障率）制冰和融冰时需要空气搅拌；制冰时冰层厚度需要准确控制；需要二次换热设备；有开式水系统的缺点；大量的附属设备严重影响系统运行的安全性，可靠性需要二次换热设备，附属设备较少，安全性，可靠性较好需要二次换热设备，附属设备较少，安全性，可靠性较好采用制冷机直接蒸发，金属盘管，闭式水系统，无附属设备，安全性，稳定性很高使用寿命大量使用钢制盘管耐腐蚀性差采用大量的聚乙烯寿命长冰球频繁膨胀，影响使用寿命整体镀锌或全聚乙烯结构寿命长蓄冰种类评估项目盘管外蓄冰外融式冰槽盘管外蓄冰内融式冰筒（槽）封装冰蓄冰冰球内外融冰蓄冰蓄冰筒（专利）自动控制附属设备多，控制要求精确，自控难度高释冷特性不符合建筑热

43、负荷要求，需要较复杂的自控设备释冷特性不符合建筑热负荷要求，需要较复杂的自控设备释冷特性完全满足建筑热负载的要求，无须经过复杂的控制系统就可实现全自动运行成套配套性槽体一般由施工现场制造可整套出厂可整套出厂可整套出厂，并可与制冷机直接配套在低温空调系统中的应用可应用在低温空调系统中不能应用在低温空调系统中不能应用在低温空调系统中可应用在低温空调系统中占用空间小，安装灵活维护经济性大量的附属设备、控制设备增加了故障率和开式水系统的缺点都提高了维护费用很少的维护要定期检查冰球破损情况极少的维护运行经济性大量附属设备消耗大量电能，二次换热热损失大，开式水系统能耗大，如应用在低温空调系统末端设备节电明

44、显热效率低，二次换热热损失大热效率低，二次换热热损失大热效率高，直接蒸发式，无二次换热损失，无附属设备，如应用在低温空调系统末端设备节电明显，与其他蓄冰系统节能10%以上蓄冰空调系统投资经济性可应用在低温空调，使空调末端设备投资减少15%以上，系统总投资略高于常规空调系统总投资高于常规空调较多系统总投资高于常规空调较多可应用在低温空调，使空调末端设备投资减少15%以上，无二次换热设备投资，系统总投资同等于常规空调蓄冰系统设备制造经济性简单的加工设备,极低的成本PLC在冰蓄冷中央空调系统控制中的应用2005-9-6【大中小】【打印】    1 引言 

45、60;  冰蓄冷中央空调是将电网夜间谷荷多余电力以冰的冷量形式储存起来，在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务。由于我国大部分地区夜间电价比白天低得多，所以采用冰储冷中央空调能大大减少用户的运行费用。    冰蓄冷中央空调系统配置的设备比常规空调系统要增加一些，自动化程度要求较高，但它能自动实现在满足建筑物全天空调要求的条件下将每天所蓄的能量全部用完，最大限度地节省运行费用。    2 控制系统结构    控制系统由下位机（现场控制工作站）与上位机（中央管理工作站）组成，下位机采用可编程序控制器（

46、PLC）与触摸屏，上位机采用工业级计算机与打印机，系统配置必要的附件如通信设备接口、网卡、调制解调器等，实现蓄冷系统的参数化与全自动智能化运行。    下位机和触摸屏在现场可以进行系统控制、参数设置和数据显示。上位机进行远程管理和打印，它包含下位机和触摸屏的所有功能。整个系统以下位机的工业级可编程序控制器为核心，实现自动化控制。控制设备与器件包括：传感检测元件、电动阀、变频器等。    2.1 下位机系统（区域工作站）    TP21触摸屏    采用TP27彩色触摸屏作为操

47、作面板，完全取代常规的开关按钮、指示灯等器件，使控制柜面谈得更整洁。并且，TP27触摸屏在现场可实现状态显示、系统设置、模式选择、参数设置、故障记录、负荷记录、时间日期、实时数据显示、负荷曲线与报表统计等功能，中文操作界面直观友好。    SIEMENS可编程序控制器    SIMATIC S7-300系列PLC适用于各行各业、各种场合中的检测、监测及控制的自动化，其强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。    该产品具有光电隔离，高电磁兼容；具有很高的工业适用性，允许的环境温度

48、达60；具有很强的抗干扰、抗振动与抗冲击性能，因此在严酷的工作环境中得到了广泛的应用。    自由通讯口方式也是S7-300型PLC的一个很有特色的功能，它使S7-300型PLC可以与任何通讯协议公开的其它设备、控制器进行通讯，即S7- 300型PLC可以由用户自己定义通讯协议（例ASCII协议），波特率为1.5Mbit/s（可调整）。因此使可通讯的范围大大增加，使控制系统配置更加灵活、方便。任何具有串行接口的外设，例如：打印机或条形码阅读器、变频器、调制解调器（Modem）、上位PC机等都可连接使用。用户可通过编程来编制通讯协议、交换数据（例如：ASCII码字符

49、），具有RS232接口的设备也可用PC/PPI电缆连接起来进行自由通讯方式通讯。    当上位机脱机时，在下位机控制下，整个系统能正常运行。    2.2 上位机系统（中央管理工作站）    上位机    上位机即图文控制中心，主要由PC机和激光打印机组成，采用SIMATIC WINCC软件平台，采用全中文操作界面，人机对话友好。管理人员和操作者，可以通过观察PC机所显示的各种信息来了解当前和以往整个冰蓄冷自控系统的运行情况和所有参数，并且通过鼠标进行设备管理和执行打印任务。

50、    WINCC软件平台    WINCC软件在自动化领域中可用于所有的操作员控制和监控任务。可将过程控制中发生的事件清楚地显示出来，可显示当前状态并按顺序记录，所记录的数据可以全部显示或选择简要形式显示，可连续或按要求编辑，并可输出打印报表和趋势图。    WINCC 能够在控制过程中危急情况的初发阶段进行报告，发出的信号既可以在屏幕上显示出来，也可以用声音表现出来。它支持用在线帮助和操作指南来消除故障。某一 WINCC工作站可专门用于过程控制以使那些重要的过程信息不被屏蔽。软件辅助操作策略保证过程不

51、被非法访问，并提供用于工业环境中的无错操作。    WINCC 是MICRSOFT WINDOWS98或WINDOWS NT4.0操作系统下，在PC机上运行的面向对象的一流32位应用软件，通过OLE和ODBC视窗标准机制，作为理想的通讯伙伴进入WINDOWS世界，因此WINCC可容易地结合到全公司的数据处理系统中。    3 冰蓄冷系统的控制    3.1 控制目的、范围及主要受控设备    蓄冷控制系统控制目的：通过对制冷主机、储冰装置、板式热交换器、系统水泵、冷却塔、系统

52、管路调节阀进行控制，调整储冰系统各应用工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供一稳定的供水温度。同时，提高系统的自动化水平，提高系统的管理效率和降低管理劳动强度。    控制范围包括整个冰蓄冷系统的参数状态显示、设备状态及控制，主要控制设备有：双工况主机、电动阀、冷却塔、冷却水泵、蓄冰装置、初级乙二醇泵、板式换热器、次级乙二醇泵等。    3.2 控制功能    控制功能包括整个冰蓄冷系统稳定、经济运行所需的功能。    工况转换功能    根

53、据季节和机器运行情况，自控系统具备以下工况转换功能：    a） 双工况主机制冰同时供冷模式；b） 双工况主机单独制冰模式；c） 主机与蓄冰装置联合供冷模式；d） 融冰单独供冷模式；e） 主机单独供冷模式。    工况的启停、显示和故障报警功能    控制系统按编排的时间顺序，结合负荷预测软件，控制制冷主机及外围设备的启停数量及监视各设备之工作状况与运行参数，如：    - 制冷主机启停、状态及故障报警；-制冷主机运行参数；-制冷主机缺水保护；-制冷主机供/回水温度、压力遥测

54、和显示；-冷冻水泵启停、状态及故障报警；- 乙二醇泵启停、状态及故障报警；-冷却水泵启停、状态及故障报警；-压差旁通管的压差测量与显示；-冷却塔风机启停、状态及故障报警；    -冷却塔供/回水温度控制与显示；-供/回水温度、压差遥测控制与显示；-板式换热器侧进出口温度控制与显示；-蓄冰装置进、出口温度遥测控制与显示；-冷冻水回水流量控制与显示；-电动阀开关、调节与阀位控制与显示；-室外温湿度遥测控制与显示；-蓄冰量测量与显示；-末端冷负荷控制。    数据的记录和打印功能    控制系统对一些需要的监测

55、点进行整年趋势记录，控制系统可将整年的负荷情况（包括每天的最大负荷和全日总负荷）和设备运转时间以表格和图表记录下来，供使用者使用。所有监测点和计算的数据均能自动定时打印。    手动/自动转换功能    控制系统配置灵活的手动/自动转换功能。    优化控制功能    根据室外温度、天气预报、天气走势、历史记录等数据自动选择主机优先或融冰优先。在满足末端负荷的前提下，每天使用完储存的冷量，尽量少地运行主机。充分发挥冰储冷系统优势，节约运行费用。  

56、0; 全自动运行功能    系统可脱离上位机工作，根据时间表自动进行制冰和控制系统运行、工况转换、对系统故障进行自动诊断，并向远方报警。触摸屏显示系统运行状态、流程、各节点参数、运行记录、报警记录等。    节假日设定功能    系统可根据时间表自动运行，同时也可预先设置节假日，控制储冰量和储冰时间，使系统在节假日时对不需要供应空调的场所停止供冷。    下位机操作功能    下位机彩色触摸屏操作界面见图1.   

57、下位机操作功能如下：    a） 人机对话。操作人员可通过触摸面板进行人机对话，操作界面完全中文化，具有提示、帮助、参数设置、密匙设置、故障查询、历史记录等功能。    b） 系统设置。包括操作口令设置、运行设置、运行时间表设置、记录溢出处理、自动/手动/测试选择、节假日设置、系统参数设置（包括各节点温度、压力，各介质的流量，储冰量，制冰速率，融冰速率，阀门开度，末端负荷等。）    c） 故障记录、运行记录、历史记录等。    3.3 远程监控  

58、60; 控制系统通过电话线或宽带网，与专家系统连接，对系统进行运行监控、参数修改、数据采集等，使系统不断完善和软件版本升级，让用户得到更好的服务。远程监控的目的是用户可以通过PSTN（公共交换传输网）对冷冻站进行异地远程监控。同时也可以实现远程调试、远程适时监控和在线维护等，从而大大减轻工程人员的工作强度，降低工程成本。    3.4 系统扩展控制    控制系统设计界面友好，PLC和触摸屏均可扩展，内容可扩展、参数也可修改，通过485通讯接口或通信协议实现BAS与冰储冷自控系统一体化，节约投资、方便管理。系统集中控制，减少了动力柜占

59、地面积，又使动力柜型号统一、式样相同、大小一致。系统扩展控制如下：    a） 污水泵自动控制； b） 风、排风控制；c） 活水泵稳压控制；d） 防水泵定时运行、检测、报警； e） 淋水泵稳压控制； f） 筑物夜间轮廓照明自动控制；g） 低配计量、开关状态检测、报警。    4 结语    通过PLC在冰蓄冷空调系统的推广运用，验证了PLC系统的可靠性特点，保证了系统的安全运行和有效节能，同时也为楼宇设备控制系统的控制器选型提供了新的思路。相信在不久的将来，越来越多的PLC系统在冰蓄冷空调系统的运用中日趋

60、成熟，在楼宇设备控制系统中也将会大显身手。冰蓄冷空调系统预测方法的回顾2005-8-31【大中小】【打印】    摘要： 准确的预测是冰蓄冷系统优化和控制的基础和前提。本文介绍了冰蓄冷系统预测的内容和方法，主要包括室外逐时气象参数的预测和建筑物逐时冷负荷的预测。其中，温度预测通常采用形状系数法；而人工神经网络在太阳辐射预测和建筑物冷负荷预测中优势显著。    关键词： 冰蓄冷 气象参数 形状系数 人工神经网络    1 前言    对北京市冬夏季典型日电力负荷构成情况的调查表

61、明：民用建筑用电是构成电力峰荷的主要因素。目前，我国城市建筑夏季的空调用电量占其总用电量的40以上。解决电力不足的途径有很多种，根据有关资料，在采用电能储存解决电力峰谷差的成熟技术中，冰蓄冷的转换效率最高。在建筑物空调中应用冰蓄冷技术是改善电力供需矛盾最有效措施之一。    冰蓄冷空调系统的设计前提是设计日的负荷分布，系统主要设备的容量都是按设计日进行的。然而，100的设计冷负荷出现时间仅占总运行时间的o3。同时，由于分时电价或实时电价（RTP）的引入，建筑物中各种设备的运行控制更为复杂，运行决策必须以天、甚至小时为基础4.1993年，ASHRAE研究项目RP77

62、6对美国蓄冷（水蓄冷、优态盐。冰蓄冷）系统的调查显承；冰蓄冷系统约占近对m个蓄冰系统总数的86.7。从设计到运行、维护，控制及控制相关问题是蓄冷系统的首要问题。在蓄冷系统满意程度的调查中，冰蓄冷系统满意率最低，仅有50的冰蓄冷用户认为达到了预期的设计目的人正确地运用优化和控制技术至关重要5    一些研究报告指出，某些蓄冷系统在降低电力峰值需求的同时，显著地增加了总的年电力消耗。因此，将最终导致发电量增加，自然资源浪费和环境污空失这些批评导致了对蓄冷系统及相关研究项目资助的减少.1994年，Brady根据实测数据证明，上述消极影响可以通过充分的利用蓄冰系统的优点来消除。蓄冰系统可以降低年能量消耗、峰值电力需求、年运行费用7 8和系统对环境的影响69。1993年，Fiorino对Dallas某（水）蓄冷进行了改造，使蓄冷系统不但减少了运行费用，而且节约了用电量1011。冰蓄冷空调也是如此1213。    随着中华人民共和国节约能源法的公布施行，冰蓄冷系统节能问题受到更加广泛的重视。冰蓄冷系统优化和控制的目的是在满足建筑物供冷要求的同时，使系统空调期运行费用最小。准确的预测是蓄体系统优化和控制的基础和前提，主要包括下列内容。