80年代以來，歐美、日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家為充分有效地利用能源，積極鼓勵(lì)電力用戶使用夜間富余的廉價(jià)電能，蓄冰空調(diào)技術(shù)作為相當(dāng)有效的技術(shù)形式在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家得到廣泛的推廣和應(yīng)用。90年代初，我國在深圳、廣州、上海等城市引進(jìn)蓄冰空調(diào)技術(shù)，對節(jié)約能源和電網(wǎng)的削峰填谷效果十分明顯。實(shí)踐證明，蓄冰空調(diào)技術(shù)不僅節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，而且是電網(wǎng)削峰填谷，均衡電網(wǎng)負(fù)荷，提高電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平的一項(xiàng)有力措施，它代表了21世紀(jì)集中空調(diào)技術(shù)的發(fā)展方向。

1冰球式蓄冰空調(diào)技術(shù)

目前，國內(nèi)推廣的蓄冰空調(diào)技術(shù)主要有冰球式、冰桶式、冰槽式等等。從電力用戶的接受程度來看，高靈冰桶蓄冰系統(tǒng)由于有結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，蓄、放冷速度均勻，造價(jià)低，管理方便，運(yùn)行費(fèi)用低廉等優(yōu)勢比較適合我國夏季城市防暑降溫的需要。以高靈為代表的冰桶蓄冰系統(tǒng)的核心部分是一只裝滿冰的圓柱體蓄冰桶，外殼由玻璃鋼碳纖維鋼化材料制成，內(nèi)部是PERT改性導(dǎo)熱塑料盤管。

當(dāng)然，單是1只蓄冰桶還無法構(gòu)成蓄冰空調(diào)系統(tǒng)，它只相當(dāng)于1個(gè)“冷量倉庫”，還需要水泵來搬運(yùn)冷量，1個(gè)冷源來不斷地生產(chǎn)冷量，需要1臺換熱器來把冷量交換出去。這樣，由蓄冰桶、制冷主機(jī)、水泵、換熱器構(gòu)成1個(gè)簡單的蓄冰空調(diào)系統(tǒng)。冰桶式蓄冰桶系統(tǒng)按制冷主機(jī)與蓄冰桶的相對位置可分為并聯(lián)系統(tǒng)和串聯(lián)系統(tǒng)。

2蓄冰空調(diào)系統(tǒng)的簡單工作原理

下面以并聯(lián)系統(tǒng)為例，簡單介紹這個(gè)系統(tǒng)是如何工作的。如圖1所示。

圖1　蓄冰空調(diào)技術(shù)簡單工作原理圖

(1)夜間蓄冰制冷主機(jī)、蓄冰桶、與水泵之間構(gòu)成循環(huán)：

a→b→c→d→a

(2)白天主機(jī)單供冷制冷主機(jī)、板式換熱器與水泵1和2構(gòu)成循環(huán)：

d→a→i→g→h→e→f→j→d。

(3)白天蓄冰罐單供冷蓄冰桶、板式換熱器與水泵2構(gòu)成循環(huán)：

c→b→i→g→h→e→f→j→c。

(4)主機(jī)與蓄冰共同制冷制冷主機(jī)、蓄冰桶、板式換熱器與水泵1和2構(gòu)成循環(huán)：

(5)主機(jī)邊蓄冷邊供冷當(dāng)三通調(diào)節(jié)閥在直通支路的流量小于水泵1的流量時(shí)，構(gòu)成制冷主機(jī)放冷的同時(shí)，對蓄冰桶進(jìn)行蓄冰：

3蓄冰空調(diào)技術(shù)的適用范圍

蓄冰空調(diào)技術(shù)廣泛適用于商貿(mào)、辦公、醫(yī)院等大型建筑物，由于充分利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段用電，節(jié)約電費(fèi)的經(jīng)濟(jì)效益尤為明顯。高靈能源技術(shù)人員說，采用蓄冰空調(diào)技術(shù)必須使用蓄冰桶，單個(gè)蓄冰桶一般占用空間數(shù)6平米，采用蓄冰空調(diào)技術(shù)的前提，必須有足夠的空間放置蓄冰桶。浙江上虞的大通購物中心的蓄冰桶放置在夾層和地下室二層，占地面積約390m2，較好地解決了蓄冰桶的空間問題。

部分蓄冰空調(diào)技術(shù)的基礎(chǔ)建設(shè)投資大于常規(guī)集中空調(diào)投資的15%～20%，全部蓄冰空調(diào)技術(shù)的基礎(chǔ)建設(shè)投資則更大。據(jù)浙江、上海等已運(yùn)行一至兩年的蓄冰空調(diào)電力用戶介紹，采用部分蓄冰空調(diào)技術(shù)，利用電網(wǎng)深夜負(fù)荷低谷時(shí)段用電蓄冰，白天電網(wǎng)高峰時(shí)段部分停機(jī)調(diào)節(jié)室溫，按目前峰谷電價(jià)的比差計(jì)算，由此節(jié)省的電費(fèi)能在2～3年內(nèi)收回空調(diào)基礎(chǔ)建設(shè)投資的增加值。但是，諸如體育場館、影劇院等一些空調(diào)利用率不高的場所，采用蓄冰空調(diào)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)上的效果欠佳。

4蓄冰空調(diào)技術(shù)對電網(wǎng)削峰填谷作用

蓄冰空調(diào)技術(shù)將白天電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)的大量降溫用電負(fù)荷移入深夜電網(wǎng)低谷時(shí)段，不僅改善了深夜電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段的無功電壓，對電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行十分有利，如果城市中大部分商貿(mào)、辦公、醫(yī)院等建筑物以及集中住宅區(qū)采用蓄冰空調(diào)技術(shù)，還可以節(jié)省大量的發(fā)電設(shè)備，輸配電設(shè)備的基礎(chǔ)建設(shè)投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。4.1蓄冰空調(diào)與削峰填谷(1)全部(全量)蓄冰模式全部(全量)蓄冰模式的蓄冰用電時(shí)間與空調(diào)使用時(shí)間完全錯(cuò)開，在夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段啟動制冷主機(jī)進(jìn)行蓄冰，當(dāng)所需冷量達(dá)到空調(diào)所需的全部冷量時(shí)，制冷主機(jī)停機(jī);在白天電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)段需要使用空調(diào)時(shí)，蓄冰系統(tǒng)將冷量供給空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)期間制冷主機(jī)停止運(yùn)行。全部蓄冰時(shí)，蓄冰設(shè)備要承擔(dān)空調(diào)所需的全部冷量，使用的電量以電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段電量為主。(2)部分(分量)蓄冰模式在夜間利用電網(wǎng)低谷時(shí)段開啟制冷設(shè)備，蓄存所需的一部分冷量，白天空調(diào)負(fù)荷高峰期間一部份(尖峰負(fù)荷)由蓄冷設(shè)備承擔(dān)，另一部份空調(diào)負(fù)荷則由制冷設(shè)備承擔(dān)，制冷設(shè)備晝夜運(yùn)行，既使用電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)段的電量又使用低谷時(shí)段的電量。4.2：高靈能源于2009年施工完成的上虞大通蓄冰空調(diào)技術(shù)的削峰填谷實(shí)例：上虞大通購物中心為浙江省上虞市z*著名幾大商場之一，是高靈能源科技于2009年11月完工的工程項(xiàng)目，已投入運(yùn)行。

一、主樓總高9層,地下一層為沃爾瑪超市，其中主樓部分(1~9層)空調(diào)面積近100，000M2，地下一層空調(diào)面積近25，000M2，配備制冷站有中央空調(diào)機(jī)組共四臺，為約克雙工況螺桿機(jī)組，共配置蓄冰桶65臺。

商場采用型號為YSK2K2D55C主機(jī)，共計(jì)2臺，單機(jī)制冷量為1036冷噸，高靈蓄冰桶53臺，總蓄冷量37259KWH,乙二醇溶液泵3臺,冷凍泵4臺,冷卻泵5臺,冷卻塔臺共4座，每塔風(fēng)機(jī)臺數(shù)1臺;

超市采用型號為YSDYCZS455C主機(jī)，共計(jì)2臺，單機(jī)制冷量為270冷噸，高靈蓄冰桶12臺，總蓄冷量8436KWH,乙二醇溶液泵3臺,冷凍泵3臺,;冷卻泵3臺，冷卻塔臺共1座，每塔風(fēng)機(jī)臺數(shù)1臺。

制冷機(jī)房位于地下室二層，蓄冰桶放置在夾層和地下室二層，占地面積約390m2，分別通過乙二醇溶液管道和機(jī)房內(nèi)設(shè)備相連。

浙江電力有限公司出臺了《浙江省實(shí)施分時(shí)電價(jià)優(yōu)惠政策》的行政法律文件，并規(guī)定對蓄冷空調(diào)的用電量執(zhí)行以下電價(jià)：

二、峰谷電價(jià)時(shí)段劃分

高峰時(shí)段：19.00—21.00(共2小時(shí))

平段:08.00—11.0013.00—19.0021.00—22.00(共10小時(shí))

低谷時(shí)段:22.00—08.0011.00—13.00(共12小時(shí))

三、峰谷電價(jià):

采用蓄冷空調(diào)后，空調(diào)有關(guān)設(shè)備執(zhí)行非普工業(yè)電價(jià)并執(zhí)行分時(shí)電價(jià)：

平段電價(jià)：1.034元/度。

高峰電價(jià)：1.340元/度。

低谷電價(jià)：0.388元/度。

四、現(xiàn)行空調(diào)運(yùn)行狀況：

上虞大通購物中心空調(diào)季節(jié)一般為5-10月，根據(jù)2010年的運(yùn)行記錄，制冷季均在夜間低谷電價(jià)時(shí)段22：:00-5:00蓄冰，白天融冰，過渡季約10天負(fù)荷占總負(fù)荷25%，一般白天不開機(jī)，完全由冰桶融冰供冷;運(yùn)行季約40天負(fù)荷占總負(fù)荷50%，視天氣情況斷續(xù)開機(jī)，此時(shí)由冰桶和主機(jī)聯(lián)合供冷，主機(jī)開機(jī)時(shí)間約4個(gè)小時(shí)，冰桶供冷11個(gè)小時(shí);運(yùn)行季約70天負(fù)荷占總負(fù)荷75%，此時(shí)由冰桶和主機(jī)聯(lián)合供冷，主機(jī)開機(jī)時(shí)間約7個(gè)小時(shí)，冰桶供冷12個(gè)小時(shí)，主機(jī)進(jìn)、出口壓差為1.5kpa;在z*熱的8月上旬至9月下旬，此時(shí)由冰桶和主機(jī)聯(lián)合供冷，主機(jī)開機(jī)時(shí)間約10個(gè)小時(shí)，冰桶供冷13個(gè)小時(shí);峰值電價(jià)段停主機(jī)，冷凍水泵開機(jī)臺數(shù)與主機(jī)開機(jī)臺數(shù)對應(yīng)，進(jìn)口壓力不祥，出口壓力為7.5kpa。

五、冰蓄冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益

每年可節(jié)約空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用約85.5萬元。

每年將為國家電網(wǎng)轉(zhuǎn)移高峰電力1614000千瓦

每年將為國家減少1125.54噸電力燃煤

每年將為環(huán)境減少12380000立方米的廢氣排放

5蓄冰空調(diào)技術(shù)的廣闊前景

面對資源、環(huán)境、生態(tài)等方面的制約，人們越來越重視如何有效地利用有限的能源，各行各業(yè)都在探索如何降低成本，節(jié)約開支。目前國內(nèi)還開發(fā)了蓄冰儲熱空調(diào)技術(shù)，這一技術(shù)被越來越多的電力用戶所接受，進(jìn)一步加快利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段電能的步伐，積極推廣運(yùn)用蓄冰儲熱空調(diào)技術(shù)對電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也十分有利。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)不斷地向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化的今天，利用經(jīng)濟(jì)杠桿的作用調(diào)節(jié)電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，比任何行政手段更為有效，宣傳推廣蓄冰空調(diào)技術(shù)就是其中一項(xiàng)有力措施。