連載二 | 源牌冰蓄冷技術設計與應用
2022-10-21
冰蓄冷系統應用
冰蓄冷系統的應用領域
冰蓄冷空調系統發展至今技術成熟，是“平衡用電負荷”的有效方法。可靈活運用到各個領域：
▲ 商業、民用建筑空調工程：作為調峰冷源，有效減少主機配置容量，利用冰蓄冷的“移峰填谷”效應實現供冷期運行費用的節省。
▲ 大型區域供冷工程：作為調峰冷源，節省運行費用；提供低溫冷凍水滿足遠端供冷需求；與大溫差輸配、低溫送風系統相結合，進一步節省初投資，提高空氣品質。
▲ 工業制冷：用于制藥、電子、化纖紡織等工業生產過程工藝冷卻、潔凈廠房空氣調節和舒適性空調等；用于溜冰場冷源等領域；實現移峰填谷，節約運行電費；
▲食品加工：屠宰場及肉加工廠冷卻肉的生產；汽車、火車、輪船的冷藏運輸；用于奶牛場鮮奶急速冷卻設備、乳品加工廠的生產過程冷卻等；用于中心廚房為保障食品質量和人員舒適的冷卻工藝等。
▲ 電力發電工程：用于燃氣輪機的進氣冷卻，利用冰蓄冷技術夜間儲冰，白天高溫時冷卻燃氣輪機的進氣溫度，以提高發電機組的功率。
▲應急冷源：包括重要計算機數據中心、手術室、重要劇院、電視臺演播室、電話交換中心、彈藥貯存、重要物資的冷藏等，目的是在主空調系統因故停止運轉時，繼續供應冷量。
▲與光伏、風電等可再生能源配合使用，光伏等發電高峰時制冰儲存，在光伏等發電能力不足時融冰釋冷。
冰蓄冷系統的使用條件
▲ 執行峰谷電價，且差價較大的地區；
▲ 空調冷負荷高峰與電網高峰時段重合，在電網低谷時段空調負荷較小的空調；
▲在一晝夜或某一周期內，建筑物的冷負荷具有顯著的不均衡性，并經常處于部分負荷運行的空調工程或有條件利用閑置設備制冷，如周期性使用或間歇性使用，使用時間有限，使用時間內空調負荷▲ 電力容量或電力供應受到限制的空調工程；
▲ 有避峰限電要求必須設置應急備用冷源的場所；
▲ 要求部分時段備用制冷量的空調工程；
▲ 要求提供低溫冷水，或要求采用低溫送風的空調工程；
▲ 區域性集中供冷的空調工程。
系統功能特點
冰蓄冷技術從能量的利用角度可理解為錯峰用能，既減少了主機配置容量又減少了電力設施的增容容
量。其能量平衡關系可理解如下圖：
冰蓄冷系統能量平衡關系圖
冰蓄冷系統性能優勢主要體現在以下幾個方面：
能源側的宏觀效益
▲ 轉移電力高峰期的用電量，平衡電網的峰谷差，提高發電機組效率；
▲ 減少新建電廠及電網投資；
▲ 減少環境污染，有利于生態平衡；
▲ 有利于提高光伏、風能等可再生能源應用比例，起到用戶側電力負荷靈活調節的作用，是我國發展綠色電力不可缺少的儲能措施。
用戶側節省運行費用
▲ “移峰填谷”用戶可利用峰谷電價差，節省大量的運行費用；
▲ 減少在電價高峰期主機、冷卻塔及冷卻水泵的電力消耗；
▲ 設備滿負荷運行比例增大，充分提高設備利用率和效率；
▲ 可實現大溫差供冷，減少冷凍水泵能耗；
減少制冷設備及配電容量
▲ 減少制冷主機裝機容量，減少冷卻泵、冷卻塔裝機容量；
▲ 減少制冷劑充注量，碳排放量大幅降低；
▲ 減少電力增容費用，減少相應的電力設備投資；
提高空調系統舒適性與節能性
▲ 可采用低溫送水，室內快速制冷，更節能；
▲可采用低溫送風，除濕效果快速，更舒適；
▲配合溫濕度獨立調節系統，作為新風除濕冷源，可以提高系統整體能效。
增加制冷系統可靠性
▲ 可作為應急冷源，停電或主機故障時可利用自備電力啟動水泵融冰供冷。
