连载四 | 88805·pccn新蒲京冰蓄冷技术设计与应用
2022-11-04
冰蓄冷系统流程
冰蓄冷系统根据主机与蓄冰装置的相对位置，分为并联流程、主机上游串联流程与主机下游串联流程三种形式。
并联系统
并联系统是双工况机组和蓄冰设备在系统中并联，此模式有以下特点：
■系统可兼顾双工况机组与蓄冰设备的容量和效率；
■双工况主机与蓄冰设备并联分担冷负荷；
■单释冷供冷时，溶液泵能耗较低；
■ 双工况主机与蓄冰设备的入口温度相同，一般进出口温度设计为10/5℃，蓄冰装置融冰速度快；
■末端空调系统一般为常规7℃供冷系统；
■并联系统的控制相对复杂，主机与融冰冷量分配是通过调节流量来实现，融冰优先策略较难实现。
并联系统流程（无基载主机）示意图
并联系统流程（有基载主机）示意图
串联系统
按双工况主机和蓄冰设备在系统中的相对位置，可分为双工况主机上游串联和双工况主机下游串联两种模式。
主机上游串联系统流程（无基载主机）示意图
主机上游串联系统流程（有基载主机）示意图
上图为内融冰主机上游串联系统流程简图，夜间双工况主机运行制冰模式，系统可以实现以下运行模式：
运行模式 | 双工况主机 | 乙二醇溶液泵 | 板换二次侧冷冻水泵 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
单蓄冰 | 开/蓄冰 | 开 | 关 | 开 | 关 | 开 | 关 | 关 |
融冰单供冷 | 关 | 开 | 开 | 开/调节 | 关/调节 | 关 | 开 | 开 |
双工况主机供冷 | 开/空调 | 开 | 开 | 关 | 开 | 关 | 开 | 关 |
双工况主机与蓄冰装置联合供冷 | 开/空调 | 开 | 开 | 调节 | 调节 | 调节 | 调节 | 关 |
主机下游串联系统流程（无基载主机）示意图
上图为内融冰主机下游串联系统流程简图，夜间双工况主机运行制冰模式，系统可以实现运行模式同主机上游系统。
主机上游串联系统流程（外融冰）示意图
上图为外融冰主机上游串联系统流程简图，夜间双工况主机运行制冰模式。日间双工况主机和融冰联合供冷。
不同的系统流程形式具有不同的性能特点，总结如下表：
冰蓄冷系统流程形式及特点
流程 | 系统特点 | 适用蓄冰装置 | |
并联流程 | 1） 冰槽出水设计供水温度一般为5℃，供回水温差为5℃； 2） 主机效率高； 3） 控制相对复杂，融冰优先较难实现； 4） 常用于末端供回水温度为7/12℃的常规系统。 | 封装式（冰球） 内融冰盘管 | |
串联 流程 | 主机 下游 | 1） 冰槽出水设计供水温度一般为6~7℃，供回水温差为7~8℃； 2） 主机出口温度3~4℃，主机效率较低； 3） 控制简单，融冰优先难实现； 4） 可用于常规及大温差低温送风系统。 | 完全冻结式内融冰盘管 |
主机 上游 | 1） 冰槽出口设计供水温度为1~4℃，供回水温度差为7~10℃； 2） 主机效率最高； 3） 控制简单，主机优先、融冰优先易实现； 4） 可用于常规、大温差低温送风系统及区域供冷系统。 | 不完全冻结式内融冰盘管 外融冰盘管 | |
▓ 对于不完全冻结式蓄冰装置，采用主机上游串联流程是最佳选择
主机上游的串联系统与主机下游相比，由于制冷机在较高的蒸发温度下工作，制冷机的效率提高，蒸发温度每提高1℃，制冷机效率可提高3%左右。不完全动结式盘管蓄冰装置可提供恒定的低温出口温度，非常匹配主机上游的串联系统形式。
根据理论及多个项目的工程实践经验，在一般的民用及工业建筑中推荐采用主机上游的串联系统模式。旨在最大限度的降低蓄冰系统的初投资、运行成本及管理费用。但是如果需要较大的融冰速度以满足部分地区避峰运行的要求则不完全动结式盘管亦可采用并联流程。
