楊鳳久

（北京江森自控有限公司，天津 300308）

一、項目概況

天津空港經濟區(qū)航空產業(yè)支持中心系天津保稅區(qū)投資有限公司興建，用以滿足空客A320總裝生產線供應商的辦公需求，并兼顧其他客戶。

二、空調系統(tǒng)的方案確定

該項目空調系統(tǒng)設計階段充分考慮了目前該市供電系統(tǒng)方面存在的問題：第一，天津市屬于電力供應緊張城市，但是常常表現為缺電力而不缺電量，用電高峰和用電低谷的負荷之差約為幾百萬千瓦，浪費了現有的發(fā)電能力。第二，為了鼓勵用電客戶合理安排用電時間，提高電力資源利用效率，實行峰谷分時電價。

冰蓄冷空調系統(tǒng)能解決削峰填谷、平衡電力負荷，節(jié)省空調用戶的電費，同時還具有以下優(yōu)點：改善發(fā)電機組效率，減少環(huán)境污染，減小機組裝機容量，改善制冷機組運行效率。斷電時利用一般功率發(fā)電機仍可保持室內空調運行，可快速達到冷卻效果，節(jié)省空調及電力設備的保養(yǎng)費用，水泵與空調機組運轉振動及噪聲降低，使用壽命延長。

三、空調設備的選型

航空產業(yè)支持中心項目空調最大負荷為2 400kW，通過綜合考慮，確定該空調系統(tǒng)采用部分空調負荷由冰蓄冷設備提供。該建筑辦公時間為早8:00到晚20:00，蓄冰時間為晚23:00到早7:00，冷凍水供水溫度為6℃，回水溫度為12℃，由設在制冷機房的乙二醇蓄冷設備提供的5℃供、11℃回的乙二醇溶液，通過板式換熱器制成滿足空調系統(tǒng)需要的冷凍水。系統(tǒng)配備兩臺雙工況主機(單臺制冷量為879kW)。蓄冷設備共3套盤管，蓄冷量為842RTH/套，載冷劑采用質量濃度為25%的乙二醇溶液，兩臺板式換熱器，換熱量為1 400kW。

冰蓄冷系統(tǒng)利用雙工況主機在夜間用電谷段制冰蓄冷。在運行過程中，制冷機可有兩種運行工況，即蓄冰工況和放冷工況。在蓄冰工況時，經制冷機冷卻的低溫乙二醇溶液進入蓄冰槽的蓄冰換熱器內，將蓄冰槽內靜止的水冷卻并凍結成冰，當蓄冰過程完成時，整個蓄冰設備的水將基本完全凍結。融冰時，經板式換熱器換熱后的系統(tǒng)回流溫熱乙二醇溶液進入蓄冰換熱器，將乙二醇溶液溫度降低，再送回負荷端滿足空調冷負荷的需要。

根據氣候特點和實際需求的變化，運行方式可分為以下幾種：第一，在負荷較小的過度季節(jié)，白天可以不開制冷機，直接利用融冰來提供冷量；第二，如果通過融冰過程轉化的冷量不能滿足冷負荷的需求，可以增加一臺冷機；第三，在建筑最大負荷期間需要兩臺冷機和融冰系統(tǒng)同時開啟，圖1是冰蓄冷系統(tǒng)圖。

四、冰蓄冷系統(tǒng)實際效果

相比常規(guī)中央空調系統(tǒng)，冰蓄冷中央空調系統(tǒng)增加了蓄冰裝置，同時也節(jié)省了一臺制冷機，空調設備的初投資圖1增加了約200萬人民幣。但由于整個建筑的空調供冷區(qū)域只達2萬m2左右，冰蓄冷中央空調的年運行周期可長達5個月，這樣充分利用谷段電量可為企業(yè)節(jié)約巨額的電費開支。與常規(guī)中央空調系統(tǒng)相比每年可節(jié)約電費達40萬余元，5年左右即可收回初期投資。同時對國家電網進行“移峰填谷”，數據顯示其移峰量可達1 000kW·h。

實踐證明，大量采用冰蓄冷系統(tǒng)，可以不增加電廠和電力設施就解決當前供電緊張的問題，是投資少、見效快的“移峰填谷”、解決用電緊缺問題的有效方法，同時可以減少夜間電力浪費、發(fā)揮發(fā)電設施使用效率以及節(jié)省用戶空調用電費用。

五、冰蓄冷空調發(fā)展過程中存在的問題

雖然冰蓄冷空調是我國當前急需的節(jié)能技術，是需要大力開展的節(jié)能項目，但在我國發(fā)展并不理想，沒有收到很好的效果。主要原因如下。

1.電價政策不夠優(yōu)惠

雖然一些地區(qū)專門為冰蓄冷空調制定了峰谷電價，但是峰谷電價差不能對用戶產生足夠吸引力，使得冰蓄冷空調的電費節(jié)省程度不夠理想。

2.冰蓄冷系統(tǒng)技術水平有待提高

使用冰蓄冷系統(tǒng)的主要目的是：對國家電網起到“移峰填谷”的作用，解決電力緊張問題；為用戶節(jié)省費用。目前，我國已經完成的冰蓄冷系統(tǒng)項目技術水平是不能令用戶滿意的，節(jié)省運行費用效果不明顯，使用不方便，尤其是自控水平比較低，用戶操作比較復雜。

3.冰蓄冷系統(tǒng)成本有待降低

目前，冰蓄冷系統(tǒng)項目成本比常規(guī)空調項目成本高20%左右，這樣用戶經常會因為一次投資較高而放棄使用。因此，降低冰蓄冷系統(tǒng)的成本對發(fā)展冰蓄冷系統(tǒng)是非常有利的。

4.冰蓄冷系統(tǒng)是系統(tǒng)工程，不能“化整為零”

一方面，冰蓄冷系統(tǒng)是有一定難度、有壁壘、技術性較強的項目，只有少數專業(yè)公司才具有這方面技術；另一方面，它是一個系統(tǒng)工程，由蓄冰設備、冷水機組、暖通設備、自控系統(tǒng)等部分組成，還需要方案合理、設計合理、施工質量等多環(huán)節(jié)的技術保證。

六、結語

上世紀80年代，從美國率先發(fā)展起來的蓄冰空調技術是實用、有效的節(jié)能技術。目前，不僅在美國應用范圍比較廣泛，而且在歐洲、日本等發(fā)達國家以及我國臺灣地區(qū)也被廣泛采用，是目前的發(fā)展趨勢。