动态冰蓄冷技术及优势分析

0 引言

所谓冰蓄冷空调，是指空调压缩机组在夜间电网供电富余的情况下运行制冰并储存（同时也是空调负荷很低的时间），在白天电网供电紧张的情况下（同时也是空调负荷高峰时间），空调系统利用夜间机组所制的冰作为冷源，提供给需要供冷的场所。制冷系统的大部分耗电发生在夜间用电低峰期，而在白天用电高峰期只有辅助设备在运行，从而实现用电负荷的“移峰填谷”。冰蓄冷空调技术正是从电力用户着手，参与电力调峰,平衡电网，充分利用谷期电力，将部分峰期电力需求转移到谷期,削减供电量，减少电力建设投资，保护大气环境。利用冰蓄冷技术，还可转移50%以上的高峰电力需求移峰填谷，既缓解电网供电紧张，又利用夜间廉价电费，节省空调制冷机组的整体运行成本

。

1 冰蓄冷空调系统的发展过程

冰蓄冷技术在空调领域的应用，从世界范围来看，大致经历了四个阶段：

1)上世纪30-60年代，以削减空调设备装机容量为主要目标，以小冷机带动大负荷的冰蓄冷阶段。主要在一些周期性使用、供冷时间又很短的建筑物如教堂、体育馆、会堂中采用，旨在降低初投资。

2)20世纪70-80年代，以转移尖峰用电时段空调用电负荷为主要目的的“移峰填谷”的冰蓄冷阶段。主要在一些仅在用电高峰时段使用空调的建筑物，如办公楼、大型商场内推广使用。对于单纯的冰蓄冷工艺，由于蓄冷过程需降低蒸发温度，因而降低了制冷效率及增加了制冷时的电耗，所以虽然表面上运行费降低了(由于实行峰谷电价差与其它优惠措施)，但实际电能消耗却增加了，而且总投资也高，偿还期一般在4年以上。

3)从20世纪80年代末至90年代中期开始，除了转移尖峰用电时段的空调负荷外，又增加了利用冰蓄冷的“高品位冷能”，以提高空调制冷系统整体能效和降低整体投资及建筑造价、改善室内空气品质和热舒适为目标的冰蓄冷空调阶段。

课堂导入是课堂教学的首要环节，课堂导入的好坏直接影响到了课堂教学实效。以往，教师采取的是“开门见山”式的课堂导入，这种课堂导入十分机械，所取得的效果不佳。而以多媒体为手段，可以结合教学内容，巧设相应的问题，创设一个有趣味性、有探究性的教学环境，进而吸引学生的注意力，引导学生主动参与到课堂教学中来。如在教习《细胞的衰老和凋亡》这一课中，由于细胞是看不见的，在课堂开始前，教师可以借助多媒体，创设教学环境，让学生观看与细胞有关的视频，结合视频内容，提出问题，吸引学生的注意力，然后再导入课堂。在多媒体教学环境下，不仅调动学生的学习积极性，使学生主动参与到课堂教学中来，而且为高效课堂的实现提供保障。

4)从20世纪90年代中期到现在，各生产厂家突出以低碳、环保为主要目标，在努力提高冰蓄冷工作性能之同时，还侧重在设备体积、安装维护、性价比等方面下功夫。比较有名的制造商是以德国弗格森（Focusun Refrigeration）和美国Fafco(Fafco Energy)为代表

。

2 目前冰蓄冷空调系统存在的问题

各国的冰蓄冷中央空调系统主要采用“冰球”式、“冰盘管”式蓄冷系统，这两种方式虽然能从根本上达到蓄冰降温之最终使用目的，但存在很多缺陷

。

2.1 冰球冰蓄冷系统

1）冰球蓄冷系统采用乙二醇载冷剂，带有载冷剂的制冷方式均为二次传热制冷方式，制冷效率低。

2）球内冷水冻结膨胀时，通过球表面凹处凸起缓解应力，凹面反复动作，容易开裂，而且结冰膨胀不一定会在凹处形成。

3）冰球的直径通常为80～120 mm，由于冰的热阻大，外部的冷量至少要通过20～30 mm厚的冰层才能抵达中心点，冰球越中心的冷水越难结成冰，空间利用率低，蓄冷量低，释放冷量慢。

在福柯看来，全景敞视建筑作为一种重要的规训机制，它实现了权力的自动化和非个性化。《1984》被称作是“对全景式监督社会准确真实的再现”，它以其普遍的监控实现了权力的最大化，完整地呈现了一个集权主义国家的残暴和恐怖，并向现代人吹响了追求自由的号角。

4）冰球表层本身使用聚乙烯材质，传热性能差。

2.2 冰盘管冰蓄冷系统

冰盘管冰蓄冷采用不锈钢SUS304材质的盘管，盘管外表面附带翅片，盘管一般为多组并联，放置在一个装有水的大蓄冰槽内，蓄冰槽内的水与盘管内部的载冷剂热交换，在制冷蓄冷时，冰盘管外表面结成冰，储存冷量；在融冰吸热时，盘管外表面的冰融化，释放冷量，实现冰蓄冷功能。冰盘管蓄冷系统的不足之处如下：

结合上文中的内容，在陶瓷生产技艺的发展过程中，陶瓷色彩也变得更加多样，通过不同色彩对陶瓷材质、形状等的结合，陶瓷包装将能更好的体现出相关产品的特性。在现代酒类包装设计的过程中，大部分设计师都会使用传统陶瓷色彩来作为时间信息、空间信息变迁的载体，进而达到强化酒类产品的时间价值及空间价值的目的。另一方面，我国陶瓷在色彩上能更好的体现出渐变的感觉，从而确保酒类产品外包装在色彩上更加自然，提升消费者对于这些产品的认可度。因此，陶瓷色彩在现代酒类包装中的应用能辅助设计者更好地通过外包装传达出酒类产品的内涵和特质，进而提升此类商品的文化价值。

1）冰盘管蓄冷系统采用载冷剂，带有载冷剂的制冷方式均为二次传热制冷方式，制冷效率低。

2）冰盘管摆放在蓄冰槽内时，管与管之间的间隙小，所用的盘管较多，一般采用价格高昂的SUS304不锈钢管。投入成本高。

3）盘管外部结的冰越厚，传热效果越差，所以冰盘管外部的结冰厚度一般都比较薄，蓄冷能力低。

4）盘管较多，而且放置在蓄冰槽中，发生泄漏不方便维修。

3 动态冰蓄冷系统

动态冰蓄冷（Dynamic Ice Storage）采用板片型蒸发器，多片并联，安装在蓄冰池正上方。压缩冷凝机组一般由多台高温螺杆压缩机并联，实现制冰、蓄能。见图1。

在手术医师授权方面，实现了对所有临床手术病种及所有外科医生（含介入医生）的再授权，并根据医务人员职称、工作能力授予相应手术等级资质，规范了手术操作授权，实行了手术分级动态管理。多年来，医院手术并发症发生率一直低于国家的基准值1.01%。

3.1 动态冰蓄冷工作模式

融冰吸热：通过温度比例调节阀，将部分空调回水通过板冰机蒸发器顶部的洒水槽均匀洒在板冰机蒸发器外表面，由于制冷机组停止运行，空调回水经过板冰机蒸发器，均匀地洒在蓄冰池上方的冰层上，通过热交换，温度降低至接近0℃，再由蓄冰池底部采用水泵输送至空调回水处混合，将空调回水温度降低至空调出水的标准，通过比例调节阀和空调出水温度配合控制空调的出水温度。在储冰量不足时，机组可运行在冷水制冷模式，即运行部分压缩机，作为中央空调机组使用。动态冰蓄冷系统制冰融冰过程见图3。

动态的制冰储冰：制冷系统正常运行后，内循环水泵将蓄冰池内的水输送至板冰机蒸发器顶部的洒水槽处，通过洒水槽将水均匀地洒在板冰机蒸发器的外表面，与制冰机（板片状冰形制冰机，又名板冰机）蒸发器内部的制冷剂热交换，部分水在板冰机蒸发器上结冰，没有结冰的水落入蓄冰池内，再次循环，待蒸发器表面的冰层厚度达到5～8 mm时，采用热氟将板冰机蒸发器上的冰脱落，掉进蓄冰池内，漂浮在水面上，通过快速的制冰脱冰循环，最终将蓄冰内的水全部制成冰。示意图见图2。

3.2 动态冰蓄冷系统特点

采用制冰-脱冰循环，动态制冰，控制冰的厚度为5～8 mm，保证蒸发器与水的传热效率，大幅度提升制冰、蓄冷能力，动态制冷系统见图4。

制冰时空调水通过板冰机蒸发器，直接与制冷剂进行热交换，不使用载冷剂，制冷效率高，更节能；融冰吸热时，空调回水直接与冰混合，吸热快，通过比例调节，出水温度更稳定。

蒸发器为板片式，并且安装在蓄冰池顶部，方便维修、清洁；板冰机蒸发器为开放式蒸发器，水在外表面结冰，蒸发器没有冻裂的可能；整个系统可作为空调机组运行。

3.3 动态冰蓄冷系统设计步骤

冰蓄冷蓄冰需要根据日逐时制冷负荷进行计算和选择。根据实际制冷的类型、功能和峰值负荷，计算设计日逐时负荷曲线；根据当地夏季气象参数，分析四季制冷负荷变化情况，计算设计逐月负荷曲线；计算出最大日逐时总负荷。

蓄冰系统一般分为两种：全量蓄冰模式和分量蓄冰模式，各有优点，适用于不同的场合。

1)全量蓄冰模式

制冷机组只在电力谷荷段运行，制冷蓄冰。在电力平荷段和峰荷段，制冷机组不运行。全天所需冷负荷全部由融冰释冷来满足。

全量蓄冰模式下，制冷主机在电力平荷段和峰荷段不运行，最大限度地转移峰荷时段用电量，运行费用达到最低限度，但系统的贮冰容量、主机及配套设备均较大，系统的初投资较高

。

在马克思主义中国化的过程中，一些期刊杂志也起了积极的作用。诸如《新青年》、《每周评论》、《湘江评论》就是当时著名的期刊。

具体阐述分类方法。旧规则对“年度”、“保管期限”、“机构(问题)”三种分类方法均仅用一句话加以概括，未进行详细阐述；新规则5.2.2对“年度”及“机构(问题)”两种分类方法进行了具体阐述，其中，按年度分类主要关注跨年度文件，如“跨年度一般应以文件签发日期为准”、“跨年度形成的会议文件归入闭幕年”、“跨年度办理的文件归入办结年”等；按机构(问题)分类强调两种分类法使用的独立性，择其一适用。

2)分量蓄冰模式

制冷机组在电力谷荷段运行，制冷蓄冰。全天冷负荷由制冷主机和融冰释冷共同提供，制冷主机尽量选在电力平荷段运行。

畜产品兽药残留、“瘦肉精”以及生鲜乳质量安全监测是畜产品质量安全监管的重要工作，是依法加强畜产品质量安全监管的重要手段，也是确保不发生重大畜产品安全事件的重要技术支撑和措施。各市（县）区动监部门要提高认识，按照本计划的要求，明确责任，落实分工，全力配合好抽样工作；市检测中心要按抽样检测规范要求，严格执行标准，保证样品真实有效，检测数据科学、公正，确保菏泽市监测计划保质保量完成。

2)蓄冰容量计算，选择板冰机组

采用冰球式冰蓄冷方式，冰球外表面为聚乙烯材质，外形为直径100 mm左右的圆球，表面设有多个凹坑，球内水结冰膨胀时，凹坑凸起，防止胀裂。将很多冰球放入装有乙二醇载冷剂的大蓄冰槽中，冰球通过与乙二醇热交换，球内的水结冰蓄冷、融冰吸热，实现冰蓄冷功能。冰球冰蓄冷系统的不足之处如下：

1)确定蓄冰时间

冰蓄冷系统经济分析评价范围包括整个冰蓄冷系统与整个常规空调系统的比较，有多种评价方法和评价指标。评价方法主要分为动态经济评价和静态经济评价；评价指标为投资回收期。静态经济评价方法主要考虑设备的成本和运行费用，一般认为，投资回收期少于5年为经济可行

。这种方法使用最为简单和直观，因而得到了广泛的应用。影响冰蓄冷经济效益的因素主要是：不同地区的电价政策，系统的初投资和年运行费用

。

分量蓄冰模式时蓄冰系统的贮冰容量、制冷机组及配套设备均较小，系统的初期投资较低，但相对于全量蓄冰模式转移的峰荷时段电量不多，节约的运行费用有限。根据控制目标的不同，分量蓄冰的运行模式分为两种：制冷主机优先和融冰优先。制冷主机优先指制冷负荷优先由制冷主机提供，不足部分由融冰释冷提供。制冷主机优先的控制系统简单，但缺点是不能充分利用夜间所蓄冷量，运行费用较高。融冰优先指制冷负荷优先由融冰释冷提供，不足部分由制冷主机提供。融冰优先能最大限度地利用夜间所蓄冷量，充分利用夜间低廉的电力，运行费用较低。缺点是控制系统复杂，需要进行冷负荷预测和冷负荷计算。

板冰机组直接制冷工况标定容量见式（1）。

式中，R——机组在直接制冷工况下的标定容量，kW；

H

——机组制冰蓄冷运行时间，h；

看着鲜活生猛的蟹，味蕾被挑逗了起来，冲冲洗洗放到屉上大火蒸煮。开锅后，青黑的蟹变得红艳动人。蟹肉细嫩，蟹黄橙红，蟹膏软糯，鲜之极，香之极！嗑蟹脚，品蟹黄，咂蟹膏，所有动作一气呵成，别无他话，唯有颔首称赞：味儿，太美！

H

——机组直接供冷运行时间，h；

η——机组在蓄冰工况下的制冷量与直接制冷工况下的制冷量之比。

对照选择一台或多台板冰机组，使其制冷工况制冷量总和与计算板冰机组直接制冷工况下的标定容量值R相匹配。

半月前，越秀做针线活儿，不慎把针弄丢了，川儿听了，一转身，就在黑旮旯把针找着了，越秀还夸他眼力好，现在看来，这孩子的眼睛有古怪啊。

3)蓄冰槽设计计算

板冰机组蓄冰量见式（2）。

板冰的密度为550 kg/m

，水的密度为1 000 kg/m

，因此，片冰有一部分浮在水面上，浮在水表面之上的部分占板冰体积见式（3）。

最初的水面高度也影响到无冰空间的大小，当水面高度适中时，水面上的片冰重量将冰推向蓄冰槽的低角。水位过高，冰片将迅速堆积致板冰机下部落冰口，阻碍继续制冰，蓄冰槽的低角形成无冰空间；水位过低，在蓄满冰之前蓄冰槽内的水被用光，导致水泵缺水。蓄冰槽最初的水面高度由经验决定，一般视蓄冰槽的直径大小，在制冰之前将水充注至蓄冰槽高度的50%～65%，试车后，再确定水面最终高度。蓄冰最后的水面高度由水位开关控制，当蓄存的冰碰到水位开关，板冰机停止制冰，这时蓄冰槽内水位不应低于300 mm，使水泵不致缺水。

建立属于自己的门户网站，利用网络搜索功能，将自己的门户网站介绍放在头条，抓住探访者的目光，从而提高公司的知名度。

蓄冰槽体积见式（4）式中，0．024——单位蓄冰量的重量，m

·kW

·h

。

考虑到落冰所需距离和无冰空间，取10%～20%的余量。

蓄冰槽内板冰所堆积而成的小冰山的安息角（小冰山的坡面与水平面的夹角，称为“安息角”）为15°，安息角上部的空间为无冰空间。蓄冰槽的尺寸、形状，蒸发器在蓄冰槽上的位置都能影响到无冰空间的大小，从而决定了蓄冰槽蓄冰量的多少。为了减少无冰空间，应该在可能的条件下尽量提高蓄冰槽的高度。如果条件允许，蓄冰槽可以穿越多层建筑。

如图5所示：

（a）蓄冰槽底面面积越大，蓄冰槽内的无冰空间就越大；

“数学益智游戏”校本课程的教学实施不能仅限于本校，还要将活动的影响力拓展至本区、本市甚至本省的各小学，充分发挥小数界教师与教研员的力量。我们在省教研员的牵线下与杭州采荷小学合作研究“数学益智游戏”课程，本校的郭老师执教了益智游戏系列内容中的“罗马数字”，受到专家和听课教师的好评。结合专家提出的宝贵意见，现场进行了热烈探讨，我们组的每位成员都获益颇丰。

（b）如果增加蓄冰槽的高度，在蓄冰量体积相同的条件下，无冰空间大幅度减少。

当蒸发器容量较大时，可将蒸发器分成两台或多台，让落冰口均匀布置在蓄冰槽上部。单台蒸发器的落冰口尽可能布置在蓄冰槽的中间。

蓄冰槽中蓄冰率（所蓄冰量占蓄冰槽总容积的百分比）一般取40%～50%。

当蓄冰槽的高度受到建筑物高度限制时，可以采用辅助机械手段降低冰的安息角，减少无冰空间。例如采用回水通过喷嘴形成高速射流冲击冰面，或采用螺旋推进器将冰面推平。

4)其它配套设备设计计算

主要为附属设备的设计计算，如泵、冷却塔及热交换器的计算选择。

4 经济效益分析

一般情况下，电力谷荷时段全部用来进行蓄冰比较好，这样，既减小了装机容量，又最大限度地利用了谷荷时段廉价的电力。

静态经济评价方法如下：

1)冰蓄冷空调系统增加的初投资费用

式中，I

为冰蓄冷空调系统的初投资，元；I

为常规空调系统的初投资，元。

2)冰蓄冷空调系统全年节省的运行费用

式中，P

为冰蓄冷空调系统全年运行总电费，元；P

为常规空调系统全年运行总电费，元。

3)投资回收期

在空调工况下，制冷量相同的动态冰蓄冷系统与空调机组相比，压缩冷凝机组、冷却塔系统、蒸发器的总成本相差不大，而动态冰蓄冷系统仅多了一个蓄冰池，蓄冰池可采用土建方式或钢架结构，附带保温层，成本不高。

吕叔湘《现代汉语八百词》(1999)把动态助词“过”分为两种：一是：“表示动作的结束和完成”，如“等我问过了他再告诉你”二是：“表示过去曾经有过这样的事情”或“已有的经验”，如“这本小说我看过”。根据吕叔湘先生的提法，通常把放在动词或动词性短语后面表示“动作完毕”的“过”记作“过1”。把放在动词或动词性短语或形容词后面表示“曾经经历过”的“过”记作“过2”。

举例：在夜间不用空调的场所，如办公楼，白天使用空调时间设定为10 h，夜间低谷电时间设定为8 h，空调机组的制冷量设定为550 kW。如果替换成一套空调工况下制冷量为550 kW的动态冰蓄冷系统，其运行电耗为130 kW；该系统在制冰工况下的制冷量约为300 kW，运行电耗115 kW，每天运行8 h制冰模式，产冰量约为17 t，相当于3 h的空调制冷量，其余7 h可用动态冰蓄冷系统作为中央空调主机使用。按照电费峰值1元谷值0．3元计算，节省成本如下式：

1元/kWh×130 kW×3 h-0．3元/kWh×115 kW×8=114元/天=41 610元/年

而建造一个储存17 t冰的蓄冰池，按照L4 000×W3 000×H3 000 mm的尺寸（36 m

）的蓄冰池，土建类仅需2万～4万元，钢架类仅需5万～8万元即可。因此将中央空调机组替换成动态冰蓄冷系统，最多两年内收回成本，从第三年开始，每1 kW安装制冷量每年可节省约

41 610÷365=75．6元人民币。

利用测井方法可以识别出海底浅水流的存在。浅水流的测井反应有低电阻率、高声波时差、低密度、高中子孔隙度和低自然伽马等特征。声波时差曲线能够反映声波在井壁附近地层传播速度，根据声波在不同地层的传播速度可以识别不同的地层岩性，进行地层对比，从而能够分析判断高压流砂的位置，用来确定岩层孔隙度。中子伽马测井主要是为了测量地层的含氢量，测量方法是用同位素中子源照射地层，接收辐射核反应产生的伽马射线并测量其强度。中子伽马射线强度值越小，则地层含氢量越大，从而地层中浅水流含量越大；反之中子伽马射线强度值越大，则地层含氢量越小，地层中浅水流含量越低。

5 结语

随着冰蓄冷系统在我国的应用越来越广泛，它的空调形式也随着时代对节能的要求出现很多新的形式，动态冰蓄冷技术具有更优的经济效益。本文抛砖引玉，希望得到各位专家指正。

［1］郭齐传，李育.冰蓄冷空调系统运行控制策略综述［J］.福建建设科技，2003(1):2.

［2］潘雨顺.21世纪冰蓄冷空调技术发展方向探讨［J］.通风除尘，1998(4):24-25.

［3］Kousksou T，JP Bédécarrats，Dumas J P，et al.Dynamic modelling of the storage of an encapsulated ice tank［J］.Applied Thermal Engineering，2005，25(10):1534-1548.

［4］胡鸣若，余国和.冰蓄冷空调系统配置模式分析［J］.上海理工大学学报，2000，22(4):5.

［5］王利军，李敏霞，田玉卓.冰蓄冷器性能及其评价指标［J］.暖通空调，2002(4):23-25.

［6］李振江，李明红，岳红.冰蓄冷空调系统的经济性分析［J］.沈阳建筑大学学报(自然科学版)，2002(2):139-141.