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【摘 要】 冰蓄冷安装工程具有节能环保、经济效益水平高的特出特点，在国内市场具有广阔的发展空间。文章对冰蓄冷空调改进优化方向和注意因素进行了归纳阐述，希望广大同行能够从中受到启发，从而推动我国冰蓄冷空调技术的不断前进。
【关键词】 冰蓄冷；现场施工；管理优化
引 言
冰蓄冷中央空调使用独特的节能环保技术。它以冰作为冷源在结构上比常规中央空调多出一个蓄冰装置。冰蓄冷中央空调在人类能源开发与利用领域实现了新突破，它能够降低用电高峰压力，节约投资和运行成本，冰蓄冷技术通过调整不同用电时段的电力负荷，在保障白天空调制冷需求的基础上，降低用户用电成本：相较于一般的常规空调，每年可以节省10%～30%的运行费用。
在国内，人们关于冰蓄冷技术的节能作用的讨论长期存在。有相当一部分人认为，冰蓄冷技术在晚上主要是在夜间消耗电能，虽然缓解用电压力，但消耗的电量是不变的，只是单纯因为夜间电价便宜而约了用电成本，并没有节能。基于这一论点，有人进行了相关测算。以我国每年新增的约3亿平米的商务建筑物为例，如果全面使用商用建筑蓄冰空调系统，每年可为国家节省用电资金 38.4亿元，节煤319万吨，减少二氧化碳排放867万吨，减少二氧化硫排放11.2 万吨：换句话说，上述减排结果大致等效于为大气减少217万辆汽车尾气的排放量，种树 474万亩。从上述数据，可以看到冰蓄冷技术的节能潜力是何等巨大。
1简介
1.1我国的电力能源情况
近年来，我国能源工业有了很大发展，特别是电力工业发展迅速。但是，电力供应依然紧张。如何解决电力紧缺问题？一方面应加快电力建设步伐，另一方面强调节约用电，充分利用现有电力资源。利用电政策和峰谷分时电价，实现电力“削峰填谷”。
1.2空调蓄冰的产生
电能难于储存，大多数国家的供电机构都采用各种行政和经济手段，使用户自己将用电高峰削平，并尽量将用电时间转移到夜间，以充分利用低谷时间的电量，蓄冷系统就是在这种情况下发展起来的。
2冰蓄冷空调的应用
近几年来，空调系统蓄能技术有很大发展。由于冰是一种廉价的高潜热蓄冷介质。单位重量蓄冷能力大约是水蓄冷能力的18倍。因此蓄冰制冷技术被世界各国广泛应用。冰蓄冷系统不仅降低了年能量消耗，同时也将用电时间移至非高峰期，这也减少了新的昂贵电站的建立
3蓄冰空调系统原理及其系统配置
3.1蓄冰原理。
在一个蓄冷系统中，在低谷用电时段，由制冷机组将低温乙二醇载冷剂循环至储冰装置，使装置内的水结成冰。需要供冷时，由建筑物空气处理机组循环的较热的冷冻水经过储冰装置，将装置内的冰融解。融冰所释放的冷量取代了制冷机组提供的冷量，因此减少空调主机的运行成本。
3.2冰蓄冷系统中的设备通常包括以下三个部分：
第一部分，制冷系统。这是高压侧的设备，它提供制冰用冷量和空调用冷量。该制冷机组或是采用直接蒸发式，直接提供制冷剂，或是载冷剂循环式，间接供应载冷剂。这取决于所采用的储冰装置的类型第二部分：儲冰装置。它是蓄能设备，蓄能期在此形成冰并蓄存冷量。放能期，冰被融化而提供冷量第三部分：空调设备。它包括空气处理机组、风机盘管或是变风量系统等。任何一个冰蓄能系统的性能都应是上述三个主要部分的综合。
3.3冰蓄冷系统的配置包括下列内容：
a）冷水机组与储冰设备的安排，串联或并联。
b）冷水机组与储冰设备串联的、在一级冷水回路中，两者的相对位置是怎样的？冷水机组处于储冰装置的上游还是下游？
c）系统设计时考虑的工作模式是储冰设备优先还是冷水机组优先？
d）根据白夭和晚上的操作工况，优选和确定压缩机的制冷量和部分冰蓄能所需的最佳储冰量.
3.3.1确定系统配置的第一步，首先是要决定冷水机组与储冰设备是串联还是并联连接的、在系统配置时一般都采用冷水机组与储冰设备串联连接。
3.3.2在系统配置中要考虑的第二步是冷水机组与储冰设备的相对位置。当冷水机组与储冰设备串联连接时，将冷水机组安排在储冰设备的上游是十分重要的。如果在一级系统中，冷水机组位于储冰设备上游，则冷水机组的能耗就较低.这是因为冷水机组位于一级系统中冷水出口温度较高的地方，使冷水机组能在较高的蒸发温度下运行因此，系统配置的优选安排方法（简称PASC）是冰蓄冷系统设计的。基础，此优选安排方法有如下特征：
（a）冷水机组和储冰设备是串联连接的。
（b）在一级冷水回路中，冷水机组是设在储冰设备的上游
（c）在满负荷或部分负荷情况下，始终能保持冷水出口温恒定系统配置的优选安排方法是所有系统配置中的最好方案，不仅对系统设计而且对系统全年运行都是有利的。
4冰蓄冷安装工程的现场施工管理中的问题及优化
冰蓄冷系统可以实现电网的“移峰填谷”的效果，这可从价格差中带来经济效益。但是冰蓄冷系统的初投资费用比常规空调高很多，成为限制其发展的一个重要因素。如何最大限度地发挥其节能的优点，可快速恢复最初的投资，是冰蓄冷空调技术和设计的关键：冰蓄冷低温送风空调系统具有具有常规空调系统无法比拟的优点，同时也存在着一些不足。通过对冰蓄冷低温送风空调系统和常规空调系统的对比分析，就其关键部分的改进优化提出相关建议：主要有以下几个方面。
4.1加强对送风温度和蓄冷率的系统设计优化
送风温度和蓄冷率是冰蓄冷低温送风空调系统的关键参数，直接影响着空调系统的能源利用效率和经济效益。从系统设计角度对送风温度和蓄冷率进行优化，是提高冰蓄冷送风空调系统技术水平和经济效益的根本途径。
4.2 冰蓄冷低温送风空调技术的核心价值在于可以实现较高水平的经济效益 要保障系统的经济效益，实现系统优化需要从设计、控制和管理几个方面着手。其中设计是根源和基础。冰蓄冷低温送风空调系统的优化设计要在满足设计指标和安全运行的基础上，降低初投资成本，平衡不同用电时段的电力负荷，从而实现降低电力资源消耗和节约经济成本的最优化。
4.3考虑电价以及用电限制的影响
当地的电价政策是决定冰蓄冷空调系统适用性的关键指标。峰谷电价差越大，冰蓄冷空调的经济效益越好。国外相关数据显示，峰谷电价比达到 2：1 是采用蓄冷系统的门槛指标；峰谷电价比为 2.5：1时，采用蓄冷系统可以创造较好的经济效益；峰谷电价比为3：1时，采用蓄冷系统创造的经济效益非常显著。
4.4考虑建筑物类型的影响
建筑物类型、功能不同，其用电负荷分布也不一样。如果建筑物用电负荷比较集中，且负荷多发生在用电高峰时期，那么采用蓄冷系统平衡用电费用，就可以实现较好的经济效益。
4.5考虑当地典型年的气象资料的影响
当地整个供冷季节的逐时冷负荷分布是选择冰蓄冷低温送风空调系统与否的重要参考，而逐时负荷是依据典型年的气象资料算出的。
4.6 改进制冷设备
通过对设备的质量管控与改进，实现整体系统技术水平的提高。积极吸收外国先进技术经验，去除冰蓄冷中央空调系统中的板式换热器，可以提高系统可靠性。
4.7 降低送风系统的温度
空调系统的送风温度从常规的12度降到 4～12度，同一条件下冷却空调负荷量减少，从而减少功率消耗的风机正常运行所消耗的功率，使系统节约能源和降低运营成本。
4.8增加热回收装置
空调系统排风中的余热直接排放到大气中，既造成城市的熱污染，又浪费了热能。如果将排风中的余热（余冷）加以回收再利用，如加热生活热水、处理新风等，则可提高系统的整体能源利用率，达到节能的目的，同时又可降低机组负荷，节省初期投资。
4.9使用热管技术
热管作为传热元件，由于其良好的传热性能，正越来越多地应用到各种工程项目中。该热管应用在冰蓄冷系统，可以提高冰蓄冷空调的传热性能，提高能源利用效率。
结语
冰蓄冷空调技术已经日趋成熟。随着能源供应的紧张，冰蓄冷空调将会获得长足的发展。
参考文献：
[1]董凯军，王志强，陈照杰，胡宝华，胡文革. 动态冰蓄冷在牛奶业的节能应用[J]. 制冷与空调（四川），2014，04：391-396.
[2]郭江文. 使用冰蓄冷中央空调需要注意的问题与优化方向[J].科技创新与应用，2014，30：30-31.
[3]李晓燕，杜世强. 直接接触式空调蓄冷技术的研究进展[J]. 建筑热能通风空调，2014，05：41-46.
[4]梁坤峰，王林，张林泉，王全海. 冰蓄冷辐射空调系统方案设计与能耗分析[J]. 低温与超导，2014，02：85-91.
[5]李炳田，卓林. 石家庄人保大厦冰蓄冷方案可行性分析[J]. 能源与节能，2014，07：14-16.
[6]赵剑刚. 非能动冰蓄冷技术在核电站主控室可居留性应用分析[J]. 广东化工，2014，15：58-59.
【关键词】 冰蓄冷；现场施工；管理优化
引 言
冰蓄冷中央空调使用独特的节能环保技术。它以冰作为冷源在结构上比常规中央空调多出一个蓄冰装置。冰蓄冷中央空调在人类能源开发与利用领域实现了新突破，它能够降低用电高峰压力，节约投资和运行成本，冰蓄冷技术通过调整不同用电时段的电力负荷，在保障白天空调制冷需求的基础上，降低用户用电成本：相较于一般的常规空调，每年可以节省10%～30%的运行费用。
在国内，人们关于冰蓄冷技术的节能作用的讨论长期存在。有相当一部分人认为，冰蓄冷技术在晚上主要是在夜间消耗电能，虽然缓解用电压力，但消耗的电量是不变的，只是单纯因为夜间电价便宜而约了用电成本，并没有节能。基于这一论点，有人进行了相关测算。以我国每年新增的约3亿平米的商务建筑物为例，如果全面使用商用建筑蓄冰空调系统，每年可为国家节省用电资金 38.4亿元，节煤319万吨，减少二氧化碳排放867万吨，减少二氧化硫排放11.2 万吨：换句话说，上述减排结果大致等效于为大气减少217万辆汽车尾气的排放量，种树 474万亩。从上述数据，可以看到冰蓄冷技术的节能潜力是何等巨大。
1简介
1.1我国的电力能源情况
近年来，我国能源工业有了很大发展，特别是电力工业发展迅速。但是，电力供应依然紧张。如何解决电力紧缺问题？一方面应加快电力建设步伐，另一方面强调节约用电，充分利用现有电力资源。利用电政策和峰谷分时电价，实现电力“削峰填谷”。
1.2空调蓄冰的产生
电能难于储存，大多数国家的供电机构都采用各种行政和经济手段，使用户自己将用电高峰削平，并尽量将用电时间转移到夜间，以充分利用低谷时间的电量，蓄冷系统就是在这种情况下发展起来的。
2冰蓄冷空调的应用
近几年来，空调系统蓄能技术有很大发展。由于冰是一种廉价的高潜热蓄冷介质。单位重量蓄冷能力大约是水蓄冷能力的18倍。因此蓄冰制冷技术被世界各国广泛应用。冰蓄冷系统不仅降低了年能量消耗，同时也将用电时间移至非高峰期，这也减少了新的昂贵电站的建立
3蓄冰空调系统原理及其系统配置
3.1蓄冰原理。
在一个蓄冷系统中，在低谷用电时段，由制冷机组将低温乙二醇载冷剂循环至储冰装置，使装置内的水结成冰。需要供冷时，由建筑物空气处理机组循环的较热的冷冻水经过储冰装置，将装置内的冰融解。融冰所释放的冷量取代了制冷机组提供的冷量，因此减少空调主机的运行成本。
3.2冰蓄冷系统中的设备通常包括以下三个部分：
第一部分，制冷系统。这是高压侧的设备，它提供制冰用冷量和空调用冷量。该制冷机组或是采用直接蒸发式，直接提供制冷剂，或是载冷剂循环式，间接供应载冷剂。这取决于所采用的储冰装置的类型第二部分：儲冰装置。它是蓄能设备，蓄能期在此形成冰并蓄存冷量。放能期，冰被融化而提供冷量第三部分：空调设备。它包括空气处理机组、风机盘管或是变风量系统等。任何一个冰蓄能系统的性能都应是上述三个主要部分的综合。
3.3冰蓄冷系统的配置包括下列内容：
a）冷水机组与储冰设备的安排，串联或并联。
b）冷水机组与储冰设备串联的、在一级冷水回路中，两者的相对位置是怎样的？冷水机组处于储冰装置的上游还是下游？
c）系统设计时考虑的工作模式是储冰设备优先还是冷水机组优先？
d）根据白夭和晚上的操作工况，优选和确定压缩机的制冷量和部分冰蓄能所需的最佳储冰量.
3.3.1确定系统配置的第一步，首先是要决定冷水机组与储冰设备是串联还是并联连接的、在系统配置时一般都采用冷水机组与储冰设备串联连接。
3.3.2在系统配置中要考虑的第二步是冷水机组与储冰设备的相对位置。当冷水机组与储冰设备串联连接时，将冷水机组安排在储冰设备的上游是十分重要的。如果在一级系统中，冷水机组位于储冰设备上游，则冷水机组的能耗就较低.这是因为冷水机组位于一级系统中冷水出口温度较高的地方，使冷水机组能在较高的蒸发温度下运行因此，系统配置的优选安排方法（简称PASC）是冰蓄冷系统设计的。基础，此优选安排方法有如下特征：
（a）冷水机组和储冰设备是串联连接的。
（b）在一级冷水回路中，冷水机组是设在储冰设备的上游
（c）在满负荷或部分负荷情况下，始终能保持冷水出口温恒定系统配置的优选安排方法是所有系统配置中的最好方案，不仅对系统设计而且对系统全年运行都是有利的。
4冰蓄冷安装工程的现场施工管理中的问题及优化
冰蓄冷系统可以实现电网的“移峰填谷”的效果，这可从价格差中带来经济效益。但是冰蓄冷系统的初投资费用比常规空调高很多，成为限制其发展的一个重要因素。如何最大限度地发挥其节能的优点，可快速恢复最初的投资，是冰蓄冷空调技术和设计的关键：冰蓄冷低温送风空调系统具有具有常规空调系统无法比拟的优点，同时也存在着一些不足。通过对冰蓄冷低温送风空调系统和常规空调系统的对比分析，就其关键部分的改进优化提出相关建议：主要有以下几个方面。
4.1加强对送风温度和蓄冷率的系统设计优化
送风温度和蓄冷率是冰蓄冷低温送风空调系统的关键参数，直接影响着空调系统的能源利用效率和经济效益。从系统设计角度对送风温度和蓄冷率进行优化，是提高冰蓄冷送风空调系统技术水平和经济效益的根本途径。
4.2 冰蓄冷低温送风空调技术的核心价值在于可以实现较高水平的经济效益 要保障系统的经济效益，实现系统优化需要从设计、控制和管理几个方面着手。其中设计是根源和基础。冰蓄冷低温送风空调系统的优化设计要在满足设计指标和安全运行的基础上，降低初投资成本，平衡不同用电时段的电力负荷，从而实现降低电力资源消耗和节约经济成本的最优化。
4.3考虑电价以及用电限制的影响
当地的电价政策是决定冰蓄冷空调系统适用性的关键指标。峰谷电价差越大，冰蓄冷空调的经济效益越好。国外相关数据显示，峰谷电价比达到 2：1 是采用蓄冷系统的门槛指标；峰谷电价比为 2.5：1时，采用蓄冷系统可以创造较好的经济效益；峰谷电价比为3：1时，采用蓄冷系统创造的经济效益非常显著。
4.4考虑建筑物类型的影响
建筑物类型、功能不同，其用电负荷分布也不一样。如果建筑物用电负荷比较集中，且负荷多发生在用电高峰时期，那么采用蓄冷系统平衡用电费用，就可以实现较好的经济效益。
4.5考虑当地典型年的气象资料的影响
当地整个供冷季节的逐时冷负荷分布是选择冰蓄冷低温送风空调系统与否的重要参考，而逐时负荷是依据典型年的气象资料算出的。
4.6 改进制冷设备
通过对设备的质量管控与改进，实现整体系统技术水平的提高。积极吸收外国先进技术经验，去除冰蓄冷中央空调系统中的板式换热器，可以提高系统可靠性。
4.7 降低送风系统的温度
空调系统的送风温度从常规的12度降到 4～12度，同一条件下冷却空调负荷量减少，从而减少功率消耗的风机正常运行所消耗的功率，使系统节约能源和降低运营成本。
4.8增加热回收装置
空调系统排风中的余热直接排放到大气中，既造成城市的熱污染，又浪费了热能。如果将排风中的余热（余冷）加以回收再利用，如加热生活热水、处理新风等，则可提高系统的整体能源利用率，达到节能的目的，同时又可降低机组负荷，节省初期投资。
4.9使用热管技术
热管作为传热元件，由于其良好的传热性能，正越来越多地应用到各种工程项目中。该热管应用在冰蓄冷系统，可以提高冰蓄冷空调的传热性能，提高能源利用效率。
结语
冰蓄冷空调技术已经日趋成熟。随着能源供应的紧张，冰蓄冷空调将会获得长足的发展。
参考文献：
[1]董凯军，王志强，陈照杰，胡宝华，胡文革. 动态冰蓄冷在牛奶业的节能应用[J]. 制冷与空调（四川），2014，04：391-396.
[2]郭江文. 使用冰蓄冷中央空调需要注意的问题与优化方向[J].科技创新与应用，2014，30：30-31.
[3]李晓燕，杜世强. 直接接触式空调蓄冷技术的研究进展[J]. 建筑热能通风空调，2014，05：41-46.
[4]梁坤峰，王林，张林泉，王全海. 冰蓄冷辐射空调系统方案设计与能耗分析[J]. 低温与超导，2014，02：85-91.
[5]李炳田，卓林. 石家庄人保大厦冰蓄冷方案可行性分析[J]. 能源与节能，2014，07：14-16.
[6]赵剑刚. 非能动冰蓄冷技术在核电站主控室可居留性应用分析[J]. 广东化工，2014，15：58-59.