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蓄冷技术的发展及应用研究

作者：李金峰，周丽

来源：《科技创业月刊》2016年第16期

李金峰周丽

（武汉商学院湖北武汉４３００５６）

摘要：在当今节能减排的大趋势下，原有的蓄冷技术已不能完全适应市场的需求，新型的

蓄冷技术逐渐得到人们的关注。介绍了目前市场上主要的蓄冷技术及存在的弊端，具体阐述了

新型的蓄冷技术优势，最后在工程应用中进行详细分析。

关键词：蓄冷技术；冰蓄冷技术；水蓄冷技术

中图分类号：TB64文献标识码：Ａｄｏｉ：１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１６６５－２２

７２.２０１6.16.０55

收稿日期：２０１6－05－04

１蓄冷技术简介

１.１蓄冷技术原理

蓄冷式空调系统是在夜间电网低谷时间（低谷电价），同时也是空调负荷较低的时间，制

冷主机开机制冷并由蓄冷设备将冷量储存起来；在白天电网高峰用电时间（高峰电价），或者

空调负荷高峰时间，再将冷量释放出来满足高峰空调负荷的需要。蓄冷式空调系统全部或部分

地将制冷主机的负荷自白天转移至夜间，由此实现高峰填谷，达到节能，降低成本的目的。

１.２蓄冷技术的效益

１.２.１宏观社会效益

（１）转移电力高峰用电量，实现电网的移峰填谷，平衡电网峰谷负荷，避免高峰时段

“拉闸限电”。

（２）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。

（３）减缓电厂和输配电设施的建设和投资。

（４）减少二氧化硫、氮氧化物及二氧化碳的排放，减少空气污染。

１.２.２用户经济效益

（１）制冷设备满负荷运转效率高。

（２）减少２５％~５０％的主机装机容量，减少冷却塔的装机容量和功率，减少空调系统

的一次性投资。

（３）空调系统电力增容费和供配电设施费减少。

（４）冷冻水温可降低１~４℃，可实现大温差、低温送风空调，空调相对湿度较低，空调

品质提高。

（５）节省水、风输送系统的投资和能耗。

（６）可以充分利用峰谷电价政策的低价电力，大幅降低空调系统的运行费用。

（７）可作为应急冷源，停电时可利用自备电力融冰供冷。

２冰蓄冷技术

２.１冰蓄冷技术的发展历程

冰蓄冷技术最开始应用于制冷系统采用的是静态冰蓄冷，该技术在静态制冰过程中换热热

阻高，制冰能耗高；融冰过程比面积小，放冷速度慢，难以独立承担峰电时段的供冷需求；蓄

冷设备维护成本高，难度较大。之后通过技术更新，采用了改良型静态冰蓄冷，但仍存在静态

冰蓄冷技术的缺点。近几年，新型的冰蓄冷技术逐渐得到行业的青睐，采用动态冰浆蓄冷，该

技术采用必威体育精装版“过冷水＋促晶”工艺原理制取冰浆，即通过把普通淡水冷却到低于０℃的液态

过冷状态，再经超声波促晶生成流态化冰浆。与传统静态冰蓄冷技术相比，可以降低传热热阻，

提高制冰能耗，增大融冰比面积，放冷速度快，节约用户电费，蓄冷设备维护成本低，维护方

法简单。

２.２高效先进的冰蓄冷技术

目前，市面上最先进的是采用过冷水式动态冰蓄冷技术。过冷水式动态冰蓄冷技术是通过

把普通淡水冷却到低于０℃的液态过冷状态，再经超声波促晶生成流态化冰浆的技术，过冷水

式动态冰蓄冷技术的核心先进技术点在于把制冰过程的热传递和冰水相变两个环节从空间上彻

底分离，一举解决传统制冰工艺中结冰对传热的恶劣影响，从而大幅度降低制冰能耗并提高制

冰效率，它彻底改变传统高能耗、低效率制冰工艺的颠覆性节能新技术。

原理图如图１。

该技术的优势主要是以下三点：

（１）从过冷水到冰浆，全部实现管道化循环泵输送。该制冷系统构成简单，设备（制冷

主机、蓄冰槽等）布置灵活，机房空间紧凑。可以使得对既有水蓄冷系统进行冰蓄冷改造变为

现实，解决在不增加占地空间的前提下大幅度增加蓄冷的系统扩容需求。

（２）换热环节不结冰，结冰环节不换热。其换热与结冰分离的技术原理使得动态冰蓄冷

可以采用高效率的板式换热器进行制冰，换热效率大幅度提升。因换热效率的提升使得制冷主

机的乙二醇出水温度提升至－３℃，制冰工况下的系统能效比提升１５％，即夜间蓄冰即可省

电１５％。

（３）储存在蓄冷槽内的冰浆以疏松的颗粒堆积状存在。在融冰放冷时，冰、水接触比表

面积极大，放冷速度成数倍提高，使得融冰单独供冷也可满足尖峰负荷需求，从而确保主机完

全避开尖峰电费时段用电，实现经济效益最大化。回水与冰层之间的渗透性