动态冰蓄冷中央空调技术江苏浩菱机电工程有限公司2015年05月12日目录动态冰蓄冷工程案例展示蓄冷空调的概念和意义蓄冷空调的概念蓄冷空调的意义用户侧效益：发电侧效益：社会综合效益：充分利用峰谷电价政策的低价电力，大幅降低空调系统运行费缩小电力负荷峰谷差，提高发电厂一次能源利用效率，实现宏观节能减少发电厂建设数量，节约社会能源使用成降低制冷主机及其配套设备的装机容量，降低相应的配电容量，节约初投资避开高峰紧缺时段用电，实现电网的移峰填谷，避免高峰时段“拉闸限电”减少SO放，保护环境蓄冷空调的主要技术分类蓄冷空调的典型种类冰蓄冷技术分类过冷水式动态冰浆蓄冷技术技术原理图双工况制冷主机-3-10.5-2过冷水热交换器（板式换热器）冰晶传播阻断取水布管（制冰/融冰）冰浆输送管冰浆喷嘴融冰回水布管/喷嘴水层冰层乙二醇液循环关键技术工艺动态制冰的基本技术过程-2过冷水固体冰沙本环节只换热不结冰，采用板式换热器，主机不冻液出水温度提高至-3本环节只结冰不换热，采用超声波器诱导结彻底避免冰层对换热效率的不利影响从过冷水到冰浆实际工程中的冰浆蓄冷过程核心技术点超声波过冷却解除技术冰晶防传播技术过冷板换防冻结保护技冰浆的管道输送技术水的过冷特性水的冰点在标准大气压下为0，但温度降到0时并不立即结冰，而是低于0以下的某个温度点才开始结冰，低于0的差值就是过冷度。

过冷度的大小决定于水的初始条件和外界环境。促晶技术（解除过冷却，生成冰浆）-2过冷水超声波促晶器利用超声波在液相水中的强烈空化效应，在过冷水中均匀产生强烈的内部微小扰动，破坏过冷水的亚稳态，快速诱发结冰。热交换器出口冰核防传播技术冰核传播原理——过冷水中一旦有局部地方生成冰晶，则冰晶将具有迅速向各个方向蔓延到整个过冷水域的强烈趋势。冰晶向上游蔓延的强烈趋势防传播器冰核防传播方法内表面憎水化处理流速临界值壁面加热（冷却水）循环方向传播方向憎水化处理：壁面加热：流速临界值：冲刷脱离壁面的冰晶迫使沿壁面生成的冰晶脱落过冷水式动态冰浆蓄冷技术优势冰层管壁管壁典型静态冰蓄冷（冰球式、盘管式、片冰式等）的先天性技术缺陷融冰过程因块状冰与换热流体的有效接触面积小而十分缓慢，导致蓄冰槽难以独立承担峰段电价时段的末端空调负荷（需要双工况主机联合供冷），致使蓄冷的经济效益受到明显影响。既有蓄冰技术的缺陷制冷主机不冻液出水温度最低仅需-3.0，比传统静态冰蓄冷高3~5，蒸发温度/压力提高，主机能效比（COP）增加10%以上。换热和结冰过程分离，完全避免冰层和水层的静态热阻，加之采用板式换热器，系统热交换效率成数十倍增加。

蓄冰制冷能力制冷能耗蓄冰制冷能力制冷能耗动态制冰静态制冰COP提高10%以上夜间蓄冷省电15%动态冰蓄冷优势1——制冰过程能耗低放冷回水与冰浆直接渗透接触，融冰放冷能力可达蓄冷主机能力的4倍以上，具备在电价高峰时段全停主机的全移峰能力。融冰放冷运行时段约2h取水温度2可在2h内放冷完毕放冷能力10:0011:0012:0013:0014:00时间可完全避开峰电，错峰用电经济效益最大化动态冰蓄冷优势2——融冰放冷速度快，前后段均匀湿冷特性曲线线性度高，即放冷速率均匀，前、中、后期的融冰放冷能力差别极小。深圳财富港大厦动态冰蓄冷系统实测释冷特性曲线1011动态冰蓄冷系统放冷曲线图（佛山高新区动态冰蓄冷项目实测运行数据-2010年7月）动态冰蓄冷优势3——融冰出水温度可恒定在2以内，为温、湿度独立控制和大温差送风等节能技术应用提供了必要条件。放冷时冰槽取水温度低于2，具备满足某些特殊工艺用冷的条件（如牛奶加工过程中对0-2冷冻水冷源的苛刻要求）。场地占用适应性强蓄冰槽内无制冰设备，任意形状任意尺寸均可，可因地制宜充分利用现场既有空间。蓄冰槽的蓄冰率（IPF）达50%，蓄冷密度高，水槽容积小。

动态制冰设备可选用标准化系列机组，也可根据现场特殊情况非标设蓄冷介质为普通自来水，安全环保。乙二醇不冻液用量极少。制冰设备置于槽外，维修保养简单方便。动态冰蓄冷其他优势动态冰蓄冷新技术对传统蓄冷空调系统设计的变革一、蓄冷单元高度模块化、系统设计简单化双工况制冷主-3.5-0.50.5-2（板式换热器）冰晶传播阻断取水布管（制冰/融冰）冰浆输送管水层冰层乙二醇液循环动态制冰系统高度集成为不同型号的模块化机组，设计人员只需根据蓄冰能力的设计要求选型匹配即可，如同制冷主机、水泵等设备的选型设计，无须如传统盘管冰蓄冷系统设计那进行复杂的管路水力平衡计算和设计。系统集成化设备模块化二、高融冰速率使得尖峰负荷时段融冰单独供冷模式简单实现融冰放冷速度比传统静态盘管冰提高10倍以上，并且几乎不存在“千年冰”问题。传统静态盘管冰往往无法实现在负荷尖峰时段单独融冰供冷（即有冷放不出），因而不得不采用与双工况主机串联等系统设计方式来满足尖峰用冷时段的供冷问题，使得系统设计复杂，而且能耗水平高，运行经济性大打折扣。动态冰蓄冷的高放冷速率使得任何时候均可实现融冰单独供冷模式，无须采用与主机串联等复杂和耗能的系统设负荷尖峰时段往往也是电价尖峰时段，因此能否在该时段实现融冰单独供冷对整个空调系统的运行经济性影响很大。

三、可简单灵活实现的其他系统运行模式动态冰蓄冷技术的工程应用动态制冰机组结构简图技术集成化、设备模块化——动态制冰机组——过冷水式动态冰浆制取技术的核心技术集成产品动态制冰机组型号规格截至目前已开发的标准化机组系列针对具体的项目需求，可快速设计和生产非标系列机组控制系统介绍模块化、封闭式设计，具有跨系统通用性。对外开放通讯端口，可接受外部控制系统的启、停指令控制。中央空调机房侧整体控制系统鑫誉蓄能智能化中央空调控制系统（SIBCS）包含“冷源机群控”、“水泵群控”、“水系统变流量控制”、“负荷预测”、“冷源最优化分配”等核心控制技术。由PLC本地控制系统和可选配的上位机（含上位机软件）控制系统构成。既适用于蓄冷中央空调系统的冷源侧控制，也适用于常规非蓄冷中央空调系统的最优化节能控制。供冷时段下各制冷主机的定义设备名称设备原代号等效制冷主机代号供冷能力（RT）主要联动设备基载主机泵b2、B3，冷却塔CT1基载主机泵b3、B4，冷却塔CT2双工况主机泵b4、BY1、B5，冷却塔泵BF1、泵BF2、B2冷源机台数控制简述以某实际冰蓄冷空调系统为例控制内容：主机台数启停控制根据实时监测的末端冷负荷（即下图中横坐标）决定冷源机（含主机及等效主机——放冷和直供板换）的加载或减载台数。

末端负荷（RT）R430 1900 R4+R5 R1+R4+R5 R1+R2+R4+R5 R1+R2+R3+R4+R5 Δ=3008%=24RT Δ=2008%=16RT Δ=5508%=44RT 融冰优先/主机追加模式下的冷源机台控原理末端负荷（RT） R1 200 750 1300 1600 1900 R1+R2 R1+R2+R3 R1+R2+R3+R4 R1+R2+R3+R4+R5 Δ=2008%=16 RT Δ=5508%=44RT 温度补偿在上述加/减载主机的控制原则下，同时根据供/回水温度的不同变化趋 势叠加主机的加载或减载控制，即温度补偿控制，彻底解决末端负荷的假性 需求和感测滞后等因素造成的控制振荡和失败。 供水温度升温补偿原理 供水温度升高时加载冷源机，反之无响应， 目的是保证末端供冷品质，确保冷、湿负 荷处理能力 回水温度降温补偿原理 回水温度降低时减载冷源机，反之无响应， 目的是避免末端过度供冷，从而浪费冷源 动态冰蓄冷工程案例展示 深圳艺茂中心动态冰蓄冷 中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 深圳恒丰财富港国际中 心动态冰蓄冷中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 深圳三诺智慧大厦动 态冰蓄冷中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 广州萝岗供电局调度大 楼动态冰蓄冷中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 广州广美香满楼畜牧有限 公司动态冰蓄冷工艺冷源 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 0~2鲜奶加工工艺冷源 广州光明乳品有限公司动 设计日总冷负荷：设计蓄冷量： 0~2鲜奶加工工艺冷源 广州九龙维记牛奶有限公 司动态冰蓄冷工艺冷源 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 0~2鲜奶加工工艺冷源 齐心文具深圳坪山工业园集团 总部动态冰蓄冷中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 广东燕塘乳业股份有限动 设计日总冷负荷：设计蓄冷量： 0~2鲜奶加工工艺冷源 东莞环球经贸中心动态冰 蓄冷中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 深圳市卫武光明生物有限 公司光明新区富力工业园 动态冰蓄冷中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 燕塘乳业公司湛江分厂动 设计日总冷负荷：设计蓄冷量： 0~2鲜奶加工工艺冷源 惠阳海天堂食品有限公司 动态冰蓄冷中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 广州中颐创意产业园动 态冰蓄冷中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 富士康集团深圳龙华工 厂D13栋动态冰蓄冷中 央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 东莞帝光电子科技有限公司 动态冰蓄冷中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 佛山国家火炬创新创业 园动态冰蓄冷中央空调 设计日总冷负荷： 设计蓄冷量： 广东凤铝铝业有限公司动态 设计日总冷负荷：设计蓄冷量： 序号 工程名称 地址 建设时间 蓄冷量(RTh) 富士康科技集团动态冰蓄冷改造工程深圳市龙华区 2010年 3600 东莞帝光电子动态冰蓄冷安装工程东莞市清溪镇 2010年 600 广东凤铝动态冰蓄冷工程佛山市三水区 2010年 900 佛山市国家高新区创新中心B座动态冰蓄冷工程佛山市禅城区 2010年 600 广州光明乳品有限公司动态冰蓄冷改造工程广州永和开发区 2010年 1800