总价 110.0 6.2 6.0 18.0 5.0 145.2
备注 国际品牌 国际品牌 国际品牌 国际品牌 国际品牌
备注：1. 以上设备和蓄冷设备均为同档次设备； 2. 夏季系统机房设备配电总功率为 546kW。
3.4.2 夏季空调系统运行费用 3.4.2.1 夏季冰蓄冷系统运行策略
如图 ３ 所示。 3.4.2.2 夏季运行费用比较
夏季时段
夏季空调电价 元 /kWh
冬季时段
冬季空调电价 元 / kWh
22:00- 6:00 (谷时)
0.245
22:00~6:00 (谷时)
0.310
8:00~11:00, 13:00~15:00,
1.074
8:00~11:00,
1.049
18:00~21:00（峰时）
18:00~21:00（峰时）
制冷空调 Refrigeration Air Conditioning
与电力机械 & Electric Power Machinery
工程设计
冰蓄冷空调系统在工程中的应用
卢钧
（上海市建工设计研究院有限公司，上海 200050）
摘要：分析了在当前全国电力紧张的环境下，采用冰蓄冷空调的优越性，提出了冰蓄冷空调 的适用场所、运行特点及其良好的发展趋势。最后结合工程实例，分析了冰蓄冷技术在空调系统 中的运行效果和经济效益。
& Electric Power Machinery 与电力机械
电功率多耗 185kW；冰蓄冷空调系统节省了基本电费
（最大需量 39 元 / （kW·月）和 变压器容量 26 元 /
（kVA·月）），节省了送电设备的投资，平衡电网负荷，
削峰填谷作用非常明显。
3.4.3.4 投资回收期分析
根据评价工程项目投资的静态评价方法，对于蓄
的冷负荷具有明显的峰谷特性，且由于建筑物自身功 能决定了其白天负荷具有较大的波动性和瞬时性，故 非常适合采用冰蓄冷中央空调方式。
15 层的综合办公大楼（1# 综合办公楼），一幢 6 层的综 3.2 上海市对商业用电实行峰谷分时电价政策
合办公楼（2# 综合办公楼）和 2 层地下车库组成。1# 综 合办公楼总高 58.450m，2# 综合办公楼总高 22.750m。
3.4 冰蓄冷与常规空调系统的经济性分析
表 3 冰蓄冷空调系统机房主要设备投资 万元
项目
单位 数量 单价 总价 备注
双工况双螺杆水冷 台
冷水机组
2 30.0 60.0 国际品牌
乙二醇初级泵 台 2 1.8 3.6 国际品牌
乙二醇次级泵 台 1 3.0 3.0 国际品牌
冷却水泵
台 2 1.9 3.8 国际品牌
绝对值却较大的场所，
冷负荷 —
546 1183 1310 1474 1638 1729 1783 1820 1729 1547 1310
—
如某些工业企业等。
kW
备注：办公楼工作人员工作时间是 7：30~18：00，共 10.5h
2 工程概况
由夏季设计日冷负荷分布表可以看出，该办公楼
某一办公楼项目位于上海市，总用地面积为 5969m2，总建筑面积 23 110m2，其中地上部分建筑面积 14 968m2，地下部分建筑面积为 8142m2，主要由一幢
3.4.3 经济性分析 3.4.3.1 设备初投资分析
从以上数据可看出，冰蓄冷空调系统的设备初投 资比常规空调系统初投资增加 65.9 万元，但从空调配 套电力装机容量分析，冰蓄冷空调系统的装机容量为 361kW，电力设备费总额为 27.5 万元，常规空调系统 的装机容量为 546kW，电力设备费总额为 41.6 万元， 此时冰蓄冷空调系统的电力设备费比常规空调减少了 14.1 万元。因此，冰蓄冷空调系统实际增加造价 51.8 万元。 3.4.3.2 运行费用分析
比常规空调系统要低，分时电价差值越大，得益越多[2，3]。 在空调工程中应用蓄冷系统是否经济的主要依
据，是该地区电力部门是否有夜间低谷时段的电费优 惠政策；同时应根据自身的空调冷负荷特征，有无可能 利用夜间无冷负荷或低冷负荷时的廉价电力制冷、充
房内。每台冷水机组配 1 台冷却塔，设置在 4 层裙房屋 面上。主要运行原则：低谷电开足主机制冰，高峰电不 开或者少开双工况制冷主机，并尽可能减少主机的启 停次数，以确保前一天的蓄冰量能够在次日白天的供 冷中全部融完。
在蓄冰装置中，白天将蓄的冷量释放用于供冷。系统采 用体积浓度为 27%的乙二醇作为低温冷媒，配乙二醇 初级泵及次级泵，供冷时冷媒温度为 3.5～8.5℃，经过
根据本工程特点，冰蓄冷中央空调方案采用使用 灵活的并联循环回路供冷方式，流程中设有板式热交 换器，用以将蓄冰系统的乙二醇回路与通往空调负荷
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总第138期 第32卷
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的冷水回路隔离开。在供冷期间，板式热交换器将蓄冰 系统中循环的乙二醇溶液温度调整到空调负荷所需要 的温度，同时保证乙二醇仅在蓄冰循环中流动，而不流 经各空调负荷回路中，可减少乙二醇用量并避免乙二 醇在空调负荷回路中的泄漏。
该工程中使用冰蓄冷空调系统年运行费用是常规 空调系统运行费用的 60％，节省运行费 16.5 万元 /a。 3.4.3.3 空调耗电量分析
采用常规空调系统配电功率比冰蓄冷空调系统配
42 No.2/2011 总第138期 第32卷
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冷，在白天高峰时段释冷、供冷。因此冰蓄冷空调系统 适用于：
3 工程应用分析
（1）使用时间内空调负荷大，其余时间内空调负荷 小的场所，如商场、宾馆、饭店、办公楼等；
（2）周期性使用，空调时间短，空调负荷大的场所， 如体育馆、展览馆、影剧院等；
3.1 夏季空调负荷
夏季峰值冷负荷：1820kW；逐时冷负荷见表 1。 夏季空调使用时间:约 150d。
6:00~8:00, 11:00~13:00,
0.671 6:00~8:00, 11:00~18:00, 0.646
15:00~18:00,21:00~22:00（平时）
21:00~22:00（平时）
蓄冰。蓄冰温度为 - 6～- 2.6℃，通过电动
调节阀进行所需温度调节，制得 5400kWh 的冷量储存 3.3 冰蓄冷系统流程
1# 楼夏季设计日空调峰值负荷为 1820kW，夏季
上海市商业电价分时表见表 2。运行费用计算时 供冷时间按照 150d 计算。
设计日空调总用电量为 16 253kWh。其冷
表 2 上海市商业电价分时表
源采用蓄冰空调系统，按最经济蓄冰率考 虑，蓄冷时间为 22:00～6:00 共计 8h，采用 并联系统。设计选用 2 台双工况螺杆冷水 机组，每台冷机的空调工况制冷量为 550kW，制冰工况制冷量为 310kW，制冷主 机在夜间电力低谷时段（22:00～6:00）进行
具体时间及运行费用见表 5。
表 5 蓄冰空调和常规空调系统运行费用比较
万元
负荷 天数，d 100% 15.00 75% 40.00 60% 40.00 45% 35.00 30% 20.00 合计 150.00 节省
蓄冰空调运行费用 5.27 10.01 5.91 3.77 0.61 25.56
常规空调运行费用 6.59 14.36 11.70 7.71 1.70 42.06 16.50
目前冰蓄冷有以下的几种蓄冰方式，如图 1 所示。
以上的各种蓄冰方式各有优缺点，其中工程中应 用最多的为：冰球（或蕊心冰球）和外融冰的盘管式蓄 冰装置[1]。冰球的有效使用率低，但其放冷快、售价低； 盘管式蓄冰装置融冰慢，价格也比冰球偏高，但放冷性 能稳定。因此选择蓄冰装置时，应根据工程特性、机房 场地、主机性能等具体情况综合考虑，不可盲目肯定或 否定。 1.2 冰蓄冷空调的特点及适用场所
一般可减小 30%～50%；
12℃。每台冷水机组配 1 台乙二醇初级循环泵和 1 台
（3）制冷设备满负荷运行的比例增大，状态稳定， 冷却水循环泵（非设备用泵），板式换热器配 1 台乙二
提高了设备利用率；
醇次级循环泵和 1 台冷水循环泵（非设备用泵）。冷水
（4）运行费由于电力部门实施峰谷分时电价政策， 机组、水泵、蓄冰装置和板式换热器设置于地下制冷机
结合空调设计日逐时冷负荷分布图及当地的电费 政策，设计日冷负荷时冰蓄冷空调运行方式如图 2 所 示，具体有以下 5 种工作模式运行：
（1）双工况主机制冰模式； （2）双工况主机制冷直供模式； （3）融冰供冷模式； （4）双工况主机与融冰联合供冷模式； （5）主机制冰，同时供冷。 由以上各模式流程可知，进入双温工况冷机的乙 二醇，是经过板式换热器放冷的乙二醇，故当机组运行 时，其供冷是优先满载运行。本系统为典型的主机优先 供冷，最大限度地保证冷机的能效，节省运行费用。
对此中国有关部门实行了电力供应峰谷不同的电 价政策，以控制高峰时期用电，鼓励其它时段的电力消 耗，用电低谷时期的电力填补高峰时期的电力不足，达 到“移峰填谷”的目的。在此政策下，冰蓄冷空调技术应 运而生，采用冰蓄冷技术来达到削峰填谷，是缓解电力 建设和解决新增用电矛盾的有效途径之一。
1 冰蓄冷空调分析
冰蓄冷空调系统有以下一些特点： （1）转移制冷机组用电时间，起到了转移电力高峰 期用电负荷的作用；
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工程设计
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（2）制冷设备容量和装机功率小于常规空调系统， 1 台板式换热器换热后提供空调冷水，供水 5℃，回水