冰蓄冷空调蓄冰流程运行模式的选择与选型

　　【冷水机】蓄冰流程选择：

蓄冰空调节系统运行过程中，冰箱可以有蓄冰和制冷两种运行状态。在蓄冰条件下，被冰箱冷却的低温乙二醇溶液进入储冰罐的蓄冰换热器，将储冰罐内的静水冷却冻结成冰。冰蓄冷过程完成后，整个冰蓄冷设备中的水将基本完全冻结。融冰过程中，系统回流升温后的乙二醇溶液经板式换热器换热后进入蓄冰换热器，蓄冰换热器降低乙二醇溶液温度，送回负荷端，满足空冷负荷需求。

乙二醇溶液体系有两种工艺:并联工艺和串联工艺。

1.并行过程:

在这个过程中，冰箱和储冰罐在系统中处于平行位置，当z*处于重载时，它们可以共同供冷。同时，该工艺可蓄冷、蓄冷、供冷，单融冰供冷，冷机直接供冷。

(1)、冰箱蓄冰。

在空调节系统不运行期间(如夜间)，制冷机自动切换到蓄冰状态:关闭阀门V2和V4，打开阀门V1和V3，使乙二醇溶液在制冷机和蓄冰槽之间循环。随着制冰时间的延长，乙二醇的温度逐渐降低，所需的冰量在管外冻结。

(2)、储冰罐进行冷却。

当储冰罐需要通过融冰提供冷量时，冰箱停止运行，但仍作为系统的通道。乙二醇溶液由乙二醇泵送入储冰罐，冷却后的乙二醇溶液进入板内进行热交换。关闭阀3。为了控制进入板式换热器的乙二醇的温度，将V2阀和V1阀设置为调节状态。

(3)冷却用冰箱。

为了保持较高的制冷效率，当需要直接添加冰箱制冷时，应按空运行。乙二醇溶液在冰箱和板式换热器之间循环。系统关闭V1阀、V3阀和V4阀，打开V2阀。通过换板冷却的冷冻水用于向用户提供冷却。

④冰箱和储冰罐联合制冷。

为满足空调控高峰期的降温需求，乙二醇溶液分两次降温，即乙二醇溶液经冰箱冷却一次，再经储冰罐冷却两次。因此，换板前后乙二醇溶液的温差达到7℃。为了控制进入板式换热器的乙二醇溶液的温度，调节V2阀和V1阀以达到目的。

2.系列流程:

即过程中冰箱和储冰罐串联，用一套循环泵维持系统内的流量和压力，供给空调节所需的基本负荷。串联流量配置适当自控，也可实现各种工况的切换。

平行流在发挥冰箱和储冰罐的冷却能力方面有很好的平衡。夜间蓄冷时，只需启动功率较低的一次泵，更节能，运行更灵活。串流系统简单，冷却恒定，适用于较小的工程和大温差的冷却系统。

蓄冰系统可采用温差大的主机上游内融冰串联系统，蓄冰设备采用蓄冰桶。由于乙二醇水溶液温度较低，可以保证板式换热器能够为系统提供3.5℃的出水，同时具有较高的制冷效率和较低的初投资。在典型设计日空，冷负荷由冰箱和储冰盒分担，而在非典型设计日，通过优化控制满足冷负荷需求，系统运行成本降至z*。当系统冷却时，乙二醇溶液s*在空被冷却器冷却以保持高效运行，然后被储冰盒冷却以进一步降低乙二醇溶液温度。板式换热器进出口的乙二醇溶液可以达到较大的温差，从而使串联系统在相同负荷条件下乙二醇溶液的流量变小。因此，在同等条件下，串联系统的乙二醇循环泵小于并联系统，使得串联系统的设备投资和运行成本优于并联系统。

储冰盒的选择空键:

除了用于冷却的空之外，其余时间用于冷藏，这可以将主机的容量降低到z*的小值。

蓄冷比的确定是一个非常重要的环节。在方案设计中，一般会初步选取几个典型值(如30%)，根据当地相关电力政策，经过设备的初步选型、初期投资和运行费用的计算，并考虑其他因素z*后，选择较优的比值。

储冰罐计算:

储冰罐容量:Q’= N2×Q×T2。

板式换热器选型:f = q/(k× δ TM)。

式中，q为总换热量；k为传热系数；δTM为对数平均温差；

泵:

在冰蓄冷系统中，由于乙二醇价格较高，对水泵的密封性能提出了要求。一般建议使用带机械密封的水泵，可以减少或几乎不漏液。

泵的选择:

根据工艺，确定各种工况下的z*大阻力和流量；为了节约能源，尽量选择多台泵。

本工程采用并联工艺，一次泵流量= q/c× δ t。

水头P(预估)=P主机+P冷储罐+P管道+P阀门。

P=P换热器+P蓄冷罐+P管道+P阀门。

泵选型后，需配合自控专业检查各种工况下的流量和阻力分布，三通阀的调节能力是否能满足工况要求。

请考虑以下几点:

(1)采用主机上游串联系统，主机上游回水先流经主机，使主机在较高温度下运行，提高了压缩机效率，降低了能耗。

②储冰装置的标准储冰罐。标准储冰罐具有以下优点:

a、在保证导热性的同时，完全消除腐蚀隐患，重量轻；

b、采用不完全冷冻式可以提供稳定的低温冷却剂，减少循环水泵的流量和相应管道的直径，减少初期投资；

c、外部结冰，无内应力，使用寿命长；

d、传热面积大，冻融速率稳定；

e、结冰厚度薄，制冷主机运行效率高。

③设计日联合供冷时，采用主机优先模式，主机始终满负荷运行，机组利用率高，主机和蓄冷盘管容量z*小，节省投资z*。

④所有泵均采用进口优质产品，变频运行。在整个冷却期间，大部分时间都是部分负荷，水泵通过无级调速和变频，节能效果明显。