摘要： 目前的外融冰蓄冰空调系统多采用开式蓄冰槽，造成其空调水系统需采用二次换热系统与蓄冰系统进行热交换，不仅使得设备初投资增加。不能实现低温供水，而且给系统的安全运行与控制也带来了困难。本文介绍了清华同方人环工程公司与清华大学建筑技术科学系联合研发的闭式外融冰蓄冰槽，以及基于该设备的的闭式外融冰蓄冰空调系统。

关键词： 蓄冰 外融冰 蓄冷


　　冰蓄冷技术是指在用电低谷时用电制冰并暂时储存在蓄冰装置中，在需要时（如用电高峰）把冷量取出来进行利用，由此实现对电网的“削峰填谷”，冰蓄冷技术的推广和应用，有利于促进能源、经济和环境的协调发展，能取得良好社会效益和经济效益。随着我国经济和社会的发展，电力供应日益紧张，高峰不足而低谷过剩，为此，我国电力部门对蓄冷技术给予了极高的关注，各地电力部门纷纷出台优惠政策以鼓励用户采用节电技术、多用低谷电[1]，在政府优惠政策的支持下，我国的冰蓄冷技术逐渐迈向了一个飞速发展的时代，其所带来的巨大经济、社会效益已成为不容争辩的事实。

1. 传统外融冰蓄冰空调系统存在的问题
　　对于目前应用最为广泛的冰盘管蓄冰设备，根据取冷过程的不同又可分为内融冰和外融冰两种方式。在内融冰蓄冷系统中，取冷时，依靠蓄冰盘管内循环流动的载冷剂从冰槽内取冷，再通过板式换热器与空调水进行热交换，将冷量释放给空调水，内融冰系统具有安全、可靠、高效、技术成熟等诸多优点，是目前工程中普遍采用的蓄冰系统形式[2]，然而，虽然内融冰取冷时实现了闭式循环，但是，由于采用了二次换热方式，其取冷温度上升，不能提供低温空调水，无法实现低温送风和降低系统造价的目标。

　 而外融冰方式与内融冰相比，由于外融冰系统中的空调水可以与冰直接接触进行取冷，其取冷效率更高，取冷温度更低，同时取冷过程更加平稳，使大温差低温送风成为可能[3]，但常规外融冰空调系统所采用的蓄冰槽一般为上部与大气相通的开放式蓄冰槽，在工程应用中要谨防系统水倒灌，如图1 “串联开式外融冰空调系统[4]”。
　　　
　　可以直接从蓄冰槽内低温水中取冷，但需要取冷泵的扬程大。而且停机后不能克服室内末端的水流倒灌问题；若用电动调节阀控制，也会因阀门承受水静压大，而造成开启与调节困难。为克服上述“串联开式外融冰空调系统”存在的缺陷，有些工程将设备间设置在建筑顶层，但又导致了建筑负荷增加、振动增加以及蓄冰槽的冷桥绝缘不能很好解决等问题。因此，在外融冰空调系统中 “并联开式外融冰空调系统[4]（如图2）”被广泛采用。
　　　
　　该系统与“串联开式外融冰空调系统”的主要区别是利用板式换热器将蓄冰槽与空调水回路分离，使空调水回路形成一个闭式循环，该系统形式降低了取冷泵的扬程，停机后不会出现室内末端的水流倒灌问题。由于空调水回路形成闭式循环，开式水箱内的水容易解决倒空问题，调节灵活，运行可靠。但与前面系统相比，又增加了板式换热器，难以实现低温水的直接利用。为解决水流倒灌问题，美国BAC公司提出 “肋片盘管取冷外融冰空调系统[5]（如图3）”，将取冷肋片盘管直接放置在蓄冰槽内部上方，此系统实质上与图2所示的“并联开式外融冰空调系统”形式没有本质区别，只不过是用取冷肋片盘管取代板式换热器。所以该系统仍为开式系统，并且多用了一台取冷肋片盘管，使蓄冷槽高度加大，增加了系统成本和安装尺寸。再者蓄冰槽下部附加空气搅拌器，会加速取冷肋片盘管的腐蚀，缩短使用寿命。
　　　　　　　　
　　综上，采用上述开式外融冰蓄冰槽的系统，决定了冰槽水系统为开式系统，需要独立的取冷泵从冰水混合物中取冷。因此开式外融冰系统普遍存在取冷泵扬程大，泵停机后不可避免室内末端的水流倒灌、水流换向电磁阀和水量调节电动阀承受水静压大，开启与调节困难等缺陷，如果在实际冰蓄冷空调系统中以采取增加冰槽空调水和系统空调水二次换热方式来克服上述缺陷，势必增加二次换热环节，造成取水温度升高，难以实现大温差供水和低温送风系统，进一步降低系统总造价目标。
 

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