美国Calmac公司的圆形盘管
• 盘管为聚乙烯材料，盘管组装在架构上， 整体放置在蓄冰槽内。蓄冰桶采用外径为 16mm（也有13mm）的聚乙烯管绕成螺旋 形盘管热交换器。盘管冰层厚度为12mm， 盘管换热表面积12ft2/RTH(0.317m2/KWH)。
美国Fafco公司的U行盘管
• FAFCO蓄冰槽由外径为6.35mm的耐高低温 石腊脂塑料管制成平行流换热盘管垂直放 入保温槽内构成，平均冰层厚度为10mm， 盘管换热表面积为 13ft2/RTH(0.345m2/KWH)。盘管管径小， 易堵塞。载冷剂必须经过过滤，或者过滤 器没有很好的清洗，管道就会堵塞。
法国CIAT公司的Cristopia冰球
• Cristopia冰球外壳由高密度聚合烯烃材料制成， 内注CIAT公司专利的具高凝固---融化潜热的PCM相 变蓄能溶液。冰球有多种类型，从-33℃～+27℃的 温度覆盖范围能够满足各种不同的需求，形成全系 列的产品组合空调用蓄冰球型号为AC-00型，冰球 直径98mm,相变温度为0℃，蓄冷量为6RTh/m3,冰 球重量560g,每立方米冰球的个数为1222个。冰球 为光滑的球形，每个冰球作为一个独立的蓄冰单元， 可承受20bar的压力。一个蓄冰系统有几十万甚至 上百万个这样的独立单元，任一独立单元的损坏都 不会对整个系统的性能产生影响，从而系统运行可 靠，维护量最低；冰球为高密度聚烯烃外壳，不存 在任何腐蚀。截至到目前为止冰球已经过至少数万 次无损试验且试验仍在继续，其测试寿命已超过50 年。
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．
冰片滑落式蓄冰装置
• 以美国Mueller公司为代表的该系统的基本组成是以 制冰机作为制冷设备，以保温的槽体作为蓄冷设备， 制冰机安装在蓄冰槽的上方，在若干块平行板内通 入制冷剂作为蒸发器。循环水泵不断将蓄冰槽中的 水抽出至蒸发器的上方喷洒而下，而冰冷的板状蒸 发器表面，结成一层薄冰，待冰达到一定厚度（一 般在3-6. 5mm 之间）时，制冰设备中的四通阀切换， 压缩机的排气直接进入蒸发器而加热板面，使冰脱 落。“结冰”，“取冰”反复进行，蓄冰槽的蓄冰 率为40-50%。不适合于大、中型系统。因为“结 冰”，“取冰”反复进行，四通换向阀连续工作， 因为加工工艺等原因，导致设备的可靠性、稳定性 不高，使用寿命不长。
蓄冷系统常见工作流程及特点 并联流程
主机与蓄冰槽并联示意图
主机与蓄冷槽并联流程图
串联流程
主机在蓄冷槽上游串联连接示意图
主机在蓄冷槽上游串联流程图
主机在蓄冷槽下游串联连接示意图
主机在蓄冰槽下游串联连接流程图
评价蓄冰系统的几个指标
1、制冷系统的蒸发温度 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。
（1）机组制冰模式
制冷机组制冰工作模式示意图
制冷机组制冰工作模式示意图
制冰同时制冷工作模式示意图
单制冷机供冷模式 、单融冰供冷模式
单制冷机供冷工作模式示意图
单融冰供冷工作模式示意图
制冷机与融冰同时供冷
•
在此工作模式下制冷机和蓄冰装 置同时运行满足供冷需求。按部分蓄 冷运行策略，在较热季节都需要采用 这种工作模式，才能满足供冷要求。 该工作模式又分成了两种情况，即机 组优先和融冰优先。
美国Cryogel公司的冰球
• 美国Cryogel的冰球表面存在多处凹涡，当 结冰体积膨胀时凹处外凸成平滑园球型， 使用时自然堆垒方式安装于一园桶型密闭 式压力钢桶槽内，以避免结冰后体积膨胀， 比重降低而漂浮，以防止二次冷媒形成短 路。因为Cryogel冰球表面有凹涡，在蓄冰 膨胀时，应力在凹涡处比较集中，可靠性 和稳定性不高。
4、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。
应用蓄冷空调技术的前景
1. 商业建筑、宾馆、饭店、银行、办公大楼、 学校的中央集中式空调系统。 2. 家用空调。家用空调用电特点是用电集中， 数量大，持续时间长常常是持续至深夜。 3. 体育馆、影剧院。这些场所冷负荷量大， 持续时间短且无规律性，适宜于采用蓄冷 空调系统。
冰蓄冷空调与常规空调的异同
1. 机组优先 回流的热乙二醇溶液，先经制冷机预冷， 而后流经蓄冰装置而被融冰冷却至设定温度。 所示为该种工作模式示意图。 • 2.融冰优先 • 从空调负荷端流回的热乙二醇溶液先经蓄冰 装置冷却到某一中间温度，而后经制冷机冷 却至设定温度。所示为该工作模式示意图。
制冷机与融冰同时供冷工作模式示意图
④分时蓄冷
⑤应急冷源
蓄冷系统工作模式
• 蓄冷系统工作模式是指系统在充冷还是供 冷，供冷时蓄冷装置及制冷机组是各自单 独工作还是共同工作。蓄冷系统需在规定 的几种方式下运行，以满足供冷负荷的要 求常用的工作模式有如下几种：（1）机组 制冰模式 • （2）制冰同时供冷模式 （3）单制冷机供 冷模式 （4）单融冰供冷模式 （5）制冷机 与融冰同时供冷
蕊心冰球
• 蕊心冰球为台湾产品(国内杭佳公司也 生产)，蕊心褶囊由高弹性高强度聚乙烯制 成，褶皱利于冻结和融冰时内部水体积变 化而产生的膨胀和收缩，同时两侧设有中 空金属蕊心。一方面增强热交换，另一方 面起配重作用，在槽体内结冰后不会浮起。 但金属和塑料的导热系数，膨胀系数不同， 金属蕊心易脱落，可靠性和稳定性较差。 有不少工程因此失败 。
一、常规空调系统的组成 1. 常现空调系统的组成
2. 蓄冷空调系统的组成
与常规空调系统相比蓄冷空调系统优点
（1）节省电费。（2）节省电力设备费用与 用电困扰。 （3）蓄冷空调效率高，具有节 能效果。 （4）节省冷水设备费用。 （5） 节省空调箱等设备费用。 （6）除湿效果良 好。 （7）断电时利用一般功率发电机仍可 保持室内空调运行。 （8）可快速达到冷却 效果 。（9）节省空调及电力设备的保养成 本。 （10）降低噪音及冷水流量与循环风 量减少，即水泵与空调机组运转振动及噪 音降低。 （11）使用寿命长。
• 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。
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 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。
1. 盘管外蓄冰系统
①盘管外融冰
②盘管内融冰
（2）封装冰蓄冷系统
（3）冰片滑落式动态蓄冷系统 （4）冰晶式蓄冷系统
图3-4 冰片滑落式动态蓄冷系统
图3-5 冰晶式蓄冷系统示意图
STL冰蓄冷中央空调系统的示意流程图
冷冻机
楼房
蓄冷罐 板式换热器
乙二醇泵
冷媒泵
冰蓄冷系统工作原理（举例）
•
建筑物空调的负荷分布是很不均匀的。 以办公楼、写字楼为例，其24小时冷负荷荷 需求曲线如图所示，图中纵坐标轴为该大楼 的冷负荷需求，很明显在白天8:00～18:00为 空调开机时间，其它时间为空调关机时间。 采用常规空调时，制冷机的选择必须满足峰 值负荷的要求即Qx=1000kw，而采用蓄冷系 统则可充分利用夜间时间，由原来10h工作时 间延长到24h，制冷机组装机容量也相应降到 QX=300 kw。
图A 夜间制冷蓄冷过程
图B 白天融冰放冷过程
几种典型的蓄冰装置的比较
• 1、盘管式蓄冰装置 盘管式蓄冰装置是由沉浸在水槽中的盘 管构成换热表面的一种蓄冷设备。因为盘 管的管道阻力较大，宜采用串联系统，特 别适合低温送风系统。
美国BAC公司的蛇形盘管
盘管为钢制连续卷焊而成，盘管组装在钢架上，装 配后进行整体外表面热电镀。盘管外径为 1.05"( 26.67m)，结冰厚度控制在0.9"(23mm)左右。 如采用内融冰方式，冰与冰之间仍有极小的间隙， 以便在融冰过程中，结在盘管周置的冰存在少量的 活动空间，使得钢管与冰始终存在有直接接触的部 位，因此导热较好，在整个融冰过程中蓄冰槽的出 口二次冷媒温度始终可保持在3°C左右，并使冰几 乎全部被融化来供冷。因盘管采用焊接工艺，一组 盘管有多个焊点。降低了系统的可靠性和稳定性。 宜采用串联系统。