设备优缺点总结

简介：蓄冷空调系统特别是冰蓄冷式空调系统在蓄冷过程中，一般会造成制冷机组的蒸发温度的降低。理论上说蒸发

温度每降低l℃，制冷机组的平均耗电率增加3％。因此在配置系统，选择蓄冷设备时应尽可能地提高制冷机组的蒸发温度。

蓄冷空调系统特别是冰蓄冷式空调系统在蓄冷过程中，一般会造成制冷机组的蒸发温度的降低。理论上说蒸发温度每降低l℃，制冷机组的平均耗电率增加3％。

因此在配置系统，选择蓄冷设备时应尽可能地提高制冷机组的蒸发温度。

对于冰蓄冷系统，影响制冷机组的蒸发温度的主要因素是结冰厚度，制冰厚度越薄，蓄冷时所需制冷机组的蒸发温度较高，耗电量较少；

但是制冰厚度太薄，则蓄冰设备盘管换热面积增加，槽体体积加大，因此一般应考虑经济厚度来控制制冷系统的蒸发温度。

2、名义蓄冷量与净可利用蓄冷量

名义蓄冷量是指由蓄冷设备生产厂商所定义的蓄冷设备的理论蓄冷量（一般比净可用蓄冷量大）。

净可利用蓄冷量是指在一给定的蓄冷和释冷循环过程中，蓄冷设备在等于或小于可用供冷温度时所能提供的最大实际蓄冷量。

净可利用蓄冷量占名义蓄冷量的百分比例值是衡量蓄冷设备的一个重要指标，此比例值越大，则蓄冷设备的使用率越高，当然此数值受蓄冷系统很多因素的影响，如蓄冷系统的配置，设备的进出口温度等。

对于冰蓄冷系统此数值可近似为融冰率．例如水蓄冷式系统，其净可利用蓄冷量占名义蓄冷量的百分比例值的大小，即蓄存效率，主要取决于槽体分布管的设计、操作流程、内部传热损失及楷体四周外表面的传热损失等。

一般对于设计良好的系统，尤其糟体表面积与体积比值低的大型蓄冷水槽（如分层式），其蓄存损失不大，其净可利用蓄冷量占名义蓄冷量的百分比值主要取决于布水器的设计和系统的运转方式。

很多系统可以在最多高于平均蓄冷温度比时将90％的冷水抽出利用，为了能达到这一目的，布水器的设计必须满足释冷和蓄冷过程中，特别是释冷过程，调整整个槽体温度的梯度的高度，以降低温水与冷水的混合，减少可利用蓄冷量的损失。

通常将蓄冷水槽作成迷宫式、隔膜式、多槽式、分层式四种方法来避免死水空间及混水现象，提高蓄存效率。

3、制冰率与融冰率

目前制冰率（IPF）有两种定义，一是指对于冰蓄冷式系统中，当完成一个蓄冷循环时，蓄冰容器内水量中冰所占的比例．另一个是指蓄冰槽内制冰容积与蓄冰槽容积之比。

而融冰率是指在完成一个融冰释冷循环后，蓄冰容器内融化的冰占总结冰量的百分比。

制冰率与融冰率这两个概念是冰蓄冷式系统中评价蓄冰设备的两个非常重要数值。对于优态盐式系统中也存在这两个概念，只是蓄冷介质不同而已。

通常对于同种蓄冷设备在相同条件下，其制冰率和融冰率越高越好。

融冰率与系统的配置有关，对于串联式制冷机组下游的系统，蓄冷设备的融冰率较高；反之，则较低。而并联系统的融冰率界于两者之间。

4、蓄冷特性与释冷特性

通常蓄冷系统的蓄冷温度取决于蓄冷速率和这一时间蓄冷槽体的状态特性，对于外融冰式系统是指内管壁的结冰量。对于蓄冷时间短的蓄冰系统，一般需要较高的蓄冷速率，即指较低的（平均）蓄冷温度蓄冷；

反之，蓄冷速率慢，蓄冷温度较高。一般情况下蓄冷设备生产厂商都可以提供各种蓄冷速率下最低蓄冷温度值。

对于蓄冷设备如容器式、优态盐式，在蓄冷过程的初期会产生过冷现象，过冷现象仅发生在蓄冷设备已完成释冷，内无一点余冰时，其结果是降低了蓄冷开始阶段的换热速率。

过冷现象可以通过添加起成核作用的试剂来削减其过冷度值。据国外资料介绍，某种专利成核剂可限制过冷度在-3℃～-2℃之间。

对于蓄冰式系统，在释冷循环过程中，若释冷温度保持不变，则释冷量会逐渐减少；或当释冷速率保持恒定时，释冷温度会逐渐上升。

这对于完全冻结式，容器式蓄冷设备表现特别明显，这是由于盘管外和冰球内的冰在大部分是隔着一层水进行热交换融冰，同时换热面积是在动态变化；

而对于制冰滑落式，冷媒盘管式蓄冷设备，温水与冰直接接触融冰，释冷温度相对保持稳定。

实际上，蓄冷设备很少保持释冷速率恒定不变，实际释冷速率取决于空调负荷曲线图，特别是最后几个小时的空调负荷值最为重要，这决定了释冷循最高释冷温度值。

因此，对于同种类型的蓄冷设备，哪一种在实际释冷速率条件下，保持恒定释冷温度的时间越长，哪一种设备的性能越好。由此可见，提高蓄冷设备（蓄冷水式除外）性能的最主要的项目是换热效果，即整个蓄冷和释冷循环过程中的换热效果。

制冷机组，蓄冷设备与末端装置三者之间的输人输出特性是相互影响的，确定制冷机组，蓄冷设备和末端装置的大小主要取决于最低蓄冷温度，最高释冷温度与最高使用温度（冷冻水）的大小．最低蓄冷温度值越低则制冷系统的蒸发温度也越低，不利于制冷机组的运行，机组的耗电率较高。

最高释冷温度越高，蓄冷设备容量越小，但使用温度（冷冻水）越高，所需末端装置的换热效果越差；反之，最高释冷温度越低，蓄冷设备容量越大，但使用温度（冷冻水）越低，所需末端装置的换热效果越好。

因此，应合理地选择蓄冷设备的蓄冷温度和释冷温度，特别最低蓄冷温度和最高释冷温度。

5、占用空间小，安装灵活．

蓄冷设备的占用空间是业主与设计者应重点考虑的项目，特别是高楼林立的都市地区，寸士即寸金，有时为增加停车位，而放弃采用蓄冷空调系统，因此蓄冷设备的单位可利用蓄冷量所占用体积或面积是衡量蓄冷设备的一项重要指标，应优先考虑占用空间少，布置位置灵活的蓄冷设备。

国外很多蓄冷设备生产厂如CALMAC、FAFCO、BAC等均有自己标准蓄冰装置，以利于运输、吊装及安装，在空间受限制时，可并排或上下重叠紧密设置，安装位置不受限制，室内室外均可，根据不同情况，可以将蓄冰设备安装在屋顶，机房内，必要时也可埋地设置。

如FAFCO设有多种非标型蓄冰设备，可适应不同高度的要求，如将蓄冰盘管设在建筑物的筏基或混凝土槽内，还可现场组装，增大了使用的灵活性．

通常槽体一般设计成矩形或圆柱形。对于制冰滑落式蓄冰槽体尺寸大小影响着蓄冷量，设计时应特别引起注意。另外，蓄冷设备所需的辅助设备（如泵、换热器等）占用空间也是应考虑的，整个蓄冷系统占用空间越少，越有利．

6、热损失

在设计蓄冷槽体时应注意：槽体必须有足够的强度克服水，冰水混合物或其它冷媒体的静压，槽体应作防腐防水处理，同时应防止水的蒸发。

对于埋地式蓄冷槽，槽体还须承受泥土和地表水对槽体四周的压力。

蓄冷槽体一般每天有l—5％的能量损失，其数值大小取决于槽体的面积、传热系数和槽体内外温差。对于埋地式蓄冷槽设计时必须考虑其冷损失，通常换热系数取0．58～1．9W／M．K。

槽体材料可选用钢结构、混凝土、玻璃钢或塑料。2

而对于设置于室外或屋顶上的蓄冷设备，受太阳辐射热的影响较大，应详细计算其冷损失，建议蓄冷设备外表面为白色或加反射覆盖物，以减少太阳辐射热的影响。

7、安全性，可靠性

蓄冷空调系统，主要应用于商用大楼，特别是都市人口稠密的地区，其系统首先应考虑安全性。

通常蓄冷设备的维修量很小，如内融冰式、容器式、优态盐式等．但对于冷媒盘管式系统，由于制冷剂在蓄冷设备内直接蒸发，蒸发面积很大，制冷剂需求量也很多，蓄冷设备的安全性与可靠性是十分重要的。

而对于制冰滑落式，冰晶式蓄冷设备的机构维修问题应予以重视。

对于冷媒盘管式蓄冷设备应增设结冰厚度控制器来避免冰桥现象．

8、使用寿命

通常常规空调系统的使用寿命15—__年，同样对于蓄冷设备的使用寿命也应加以限制，一般最少应有__年以上的使用寿命，以保证设备的可靠性。

例如，对于优态盐式系统，其使用寿命周期应在相变次数3000次以上仍保持系统原有的名义蓄冷量和净可利用蓄冷量。

9、经济性

蓄冷空调系统无论是采用部分蓄冷还是全部蓄冷，其初期投资通常均比常规空调系统高，这就要求设计者应正确掌握建筑物空调负荷的时间变化特性，确定合理的蓄冷设备及其系统配置，制定系统的运转策略，准确地作出经济分析，以便投资者可以在短时间里以节省电费的形式收回多出的投资．一般情况下，在一个已设计好的蓄冷系统中可以以单位可利用蓄冷量所需的费用来衡量蓄冷设备。

另外，蓄冷系统的配置也影响蓄冷设备的大小。

例如制冰滑落式系统，其制冰设备较贵，而蓄冰设备的造价较低，因此为了降低初投资，采用大蓄冷量小制冷量的配比是合适的。

对于每周一次的蓄冷循环的场所，特别适用于制冰滑落式系统。