冰蓄冷空调设计选型与安装
冰蓄冷空调设计选型与安装
一、前言
随着现代工业的发展和人民生活水平的提高。中央空调的应用越来越广泛，其耗电量也越来越大，一些大中城市中央空调用电量已占其高峰用电量的20%以上，使得电力系统峰谷负荷差加大，电网负荷率下降，电网不得不实行拉闸限电，严重制约着工农业生产，对人们正常的生活带来不少影响。解决该问题的有效办法之一是应用于蓄冷技术，将空调用电从白天高峰期转移到夜间低谷期，均衡城市电网负荷，达到多峰填谷的目的。
蓄冷技术的原理，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷，并以冰（水）的形式储存起来，在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务，从而避免中央空调争用高峰电力，最常用的蓄冷方式主要有两大类：冰蓄冷和水蓄冷。
二、适合蓄冷空调系统的条件
制冷以电为驱动能源的空调工程，符合下列条件之一，经技术经济比较合理时，宜采用蓄冷空调系统。
执行峰谷电价，且差价较大的地区
非全日制空调工程或间歇使用且时间较短的空调工程
空调负荷峰谷悬殊且在电力低谷时段负荷较小的连续空调工程
无电力增容条件或限制增容的空调工程
某一时段限制空调制冷用电的空调工程
要求部分时段备用(应急）冷源的的空调工程
要求供应低温冷水或采用低温送风的空调工程
区域性集中供呤的空调工程
三、蓄冷方式（介质）的选用
1．水蓄冷：利用水温变化储存的显热量[4.184kJ/（kg.℃）]，为显热式蓄冷，一般蓄冷温度为4~6℃，蓄冷温差为5~10℃；单位蓄冷能力低[5.8~11.6（kW.h)/m³]。蓄冷体积大，制冷机蓄冷时效率衰减小；适宜现有工程的改造、规模较小或有其可利用水池的工程。
2．冰蓄冷：利用冰的相变潜热储存冷量（335kJ/kg），为潜热式蓄冷。单位蓄冷能力高[40~80（kW·h)/m³].蓄冷体积小，可提供较低的空调供水温度，制冷机蓄冷时效率衰减大；适宜规模大及区域供冷的工程。
2.3共晶盐蓄冷：无机盐与水的混合物，单位蓄冷能力约为20.8（kW.h)/m³。制冷机可按空调运行工况运行，效率高；运行费用低，初投资高。
四、蓄冷负荷范围的选用
1. 全蓄冷：在电网高峰时段内，蓄冷设备提供全部的空调负荷。运行费用低，设备投资高，适宜短时段空调或限制制冷用电负荷的空调工程。
2. 部分蓄冷：在电网高峰时段内，蓄冷设备提供部分的空调负荷。设备投资低，能充分发挥所有设备能力，宜优先采用。
五、蓄冰装置的选用
1. 盘管式蓄冰装置
（1）钢制蛇形盘管，连续卷焊（或无缝钢管焊接）而成的立置蛇形盘管，外表面热镀锌，管外径26.67mm，冰层厚度为25~30mm.可内融冰也可外融冰：取冷均匀，温度稳定。
（2）钢制椭圆截面蛇形盘管，连续卷焊而成的立置椭圆截面蛇形盘管外表面热镀锌，冰层厚度为25mm.可内融冰也可外融冰；取冷均匀，温度稳定。
（3）聚乙烯管圆形盘管一盘管为，外径分别为16mm和19mm，冰层厚度为12.7mm。为内融冰方式，并做成整体式蓄冰筒。
（4）耐高温的石蜡脂喷射成型U形盘管，每片盘管由200根外径为6.35mm的中空管组成。管两端与直径50mm的集管相联。冰层厚度为10mm，管径很细，载冷剂系统应加强过滤措施。
2. 封装式蓄冰装置
（1）将蓄冷介质封装在球形或板形小容器内，并将许多蓄冷小容器密集地放置在密封罐或开式槽体内。载冷剂在小容器外流动，将其中蓄冷介质冻结或融化。运行可拿，单位取冷率高，流动阻力小，载冷剂充注量大。
（2）冰球一硬质塑料制成空心球，壁厚1.5mm，直径98mm.封装球内充水（91%），水在其中冻结蓄冷.单位蓄冷量56（kW·h）/m³，闭式系统膨胀量3%。
（3）凹面冰球一硬质塑料制成空心球，球体外径103mm，在表面压制16个凹坑，凹坑直径25mm.封装球内充水率高，水在其中冻结蓄冷，凹坑可变形，减少内压、增加换热。单位蓄冷量52~58（kW·h）/m³。
（4）蕊芯冰球一为增强换热和配重，在冰球两侧设置中空金属蕊芯。
（5）冰板-由高密度聚乙烯制成815×304(或90)×44.5(mm)中空冰板，板中充注去离子水，冰板有次序地放置在卧式圆形密封罐内，制冷剂在板外流动换热。
3. 动态蓄冰装置
（1）冰晶式一将低浓度载冷剂经制冰机冷却至冻结点温度以下，产生细小（直径100um）均匀的冰晶，与载冷剂形成泥浆状的冰水混合物，储存在蓄冷槽内。融冰速率高，供冷温度低(0~1℃），制冷与供冷可同时进行。
（2）冰片滑落式一在制冷机的板式蒸发器上淋水，其表面不断冻结薄冰片，然后滑落至蓄冰槽内储存冷量。融冰速率高，供冷温度低（1~1.5℃），制冷与供冷可同时进行。
六、制冰设备的选型
1. 双工况制冷主机
（1）蓄冷系统的制冷机是在制冷工况和制冰工况下运行，应兼顾这两种工况都能达到高能效比的制冷机。
（2）各类机型的制冰温度
螺杆式制冷机可达到较低的制冰温度，一般-5.5~-7℃
多级压缩高心式制冷机两种工况性能较好，制冰温度一般为-4~-6.5℃
单级离心式制冷机不易达到较低的制冰温度，一般在4~-3℃
活塞式制冷机可达到较低的制冰温度，一般-5.5~-8℃，但容量较小。
制冰量：制冷机在制冰工况的产冷量小于空调工况制冷量。在其他参数不变时，一般蒸发温度每降低1℃，产生冷量会减少2%~3%；设计时应根据设备性能参数确定。
冷凝温度：每降低1℃，产冷量可提高1.5%，风冷系统按当地逐时干球温度计算；水冷系统，白天宜按进水温度32℃，夜间蓄冷工况可按进水温度30℃考虑，或根据当地的晚间实际气象统计参数计算冷却塔出水温度。
七、融冰方式的选用
盘管式蓄冷设备是由浸在冰槽中的盘管构成换热表面。在蓄冷时，载冷剂在盘管内循环，吸收水的热量，在盘管外表面形成冰层。而取冷方式有两种。
1、外融冰：冰槽内水参与空调水循环或换热，冰层由外向内融化。供水温度1~3℃采用压缩空气加强冰水换热。适宜大型区域供冷和低温送风工程。
（1）示意图
（2）外融冰优缺点
【优点】
稳定的1℃冷冻水出口温度
融冰速度快
冷冻水循环不需要通过乙二醇
【缺点】
融冰不稳定需要增加控制部件
大项目需用电动阀控制乙二醇的流量
开式系统-必要时需增加板换
冰量检测困难
体积更大，不合适整装式蓄冰设备
（3）外融冰冰槽出口温度曲线
（4）冰槽布置
（5）空气管路
空气分配管路应预先加工安装完成。
采用PVC40管材。
根据不同的型号，设计布置直径2.38mm的孔洞。
出厂前，PVC气管应已安装在外融冰盘管下面的框架上。
（6）气动搅拌
提高换热效率，使得融冰速率增加，且出水温度更低。
减少温度梯度差异，促进制冰和融冰。
制冰期间只在初期开启，融冰过程全程使用。
（7）空气泵组
空气泵组包括电机、传动装置、进出口消音器、过滤网、出口压力表、安全泄压装置等。
根据不同的蓄冰池和外融冰盘管来计算空气量和出口压力。
（8）池内冰水管设计
冰水管垂直出水部分应覆盖盘管总高度的80%。
冰水管布置要均匀，使冰水充分冲刷冰层。
孔洞出水速度不宜＞1.5m/s。
避免融冰死角。
2、内融冰：空调水换热的载冷剂在盘管内循环，冰层由内向外融化，冰槽内水为静态。载冷剂送冷温度2~5℃。适宜单体建筑的常温及低温送风工程。
（1）示意图
（2）内融冰优缺点
【优点】
闭式循环回路，控制系统简单可靠，易于实现
融冰均匀，技术可靠，应用最广
检测冰量方便，节省占地，整装式或水泥槽
【缺点】
融冰速率不快，不适用特殊项目
出口温度一般3℃~4℃
（3）内融冰冰槽出口温度曲线
（4）蓄冰量传感器工作原理
3、内外冰与外融冰的对比
八、蓄冷系统的选用
1. 应根据建筑物类型及设计日冷负荷曲线、空调系统规模及蓄冷装置特性等因素确定。
2. 有足够的空间设置蓄冷水池的非高层建筑，可采用开式蓄冷水池的显热蓄冷系统。
3. 蓄冷时段仍需供冷时，宜另设直接向空调系统供冷的基载主机，基载主机与蓄冷系统并联设置。
4. 蓄冷时段所需冷量较少时，也可不设基载主机，由蓄冷系统同时蓄冷和供冷。
5. 空调水系统规模较小、工作压力较低时，可直接采用乙二醇循环，否则宜采用板式热交换器换热的间接循环，向空调系统供冷。
6. 并联与串联的确定
冰蓄冷系统可采用并联或串联两种形式。
6.1双工况制冷机与蓄冰装置并联设置。
两个设备均处在高温（进口温度8~11℃)端，能均衡发挥各自的效率。融冰泵可采用变频控制，所有电动阀双位开闭；但其配管、流量分配、冷媒温度控制、运转操作等较复杂。适宜全蓄冷系统和供水温差小（5~6℃）的部分蓄冷系统。
（1）并联系统
（2）有夜间供冷的并联系统
（3）有基载的并联系统
6.2双工况主机与蓄冰装置串联布置，控制点明确，运行稳定，可提供较大温差（≥7℃）供冷。
（1）主机上游：制冷机处于高温端，制冷效率高，而蓄冰装置处于低温端，融冰效率低。适合融冰特性较理想的蓄冰装置或空调负荷平稳变化的工程。
（a）主机上游串联系统
（b）有基载的主机上游串联系统
（2）主机下游：制冷机处于低温端，制冷效率低，而蓄冰装置处于高温端，融冰效率高。适合融冰特性欠佳的蓄冰装置、封装式蓄冰装置或空调负荷变幅较大的工程。
（a）主机下游串联系统
（b）有基载的主机下游串联系统
（3）外融冰系统：为开式系统，蓄冰装置内的水为动态，效率高，融冰速率大，释冷温度1~3℃。适于工业用冷水和区域供冷空调工程。
（4）双蒸发器外融冰系统：为开式系统，释冷温度1~3℃。双工况主机设两个蒸发器，夜间制冰为乙二醇蒸发器，白天制冷为冷水蒸发器；冷水不需换热直接进入冰槽融冰，白天可提高主机效率，减少一次冷水泵扬程。适于大型区域供冷空调工程。
九、空调冷负荷的确定
应根据设计日逐时气象数据、建筑围护结构、人员、照明、内部设备以及工作制度，采用动态计算法逐时计算，绘制全日冷负荷曲线图，求出设计日空调总冷量。
式中：Q—设计日空调总冷量（kW.h）
qi—设计日i时冷负荷（kW）
在方案涉及或初步设计阶段，可采用系数法或平均法，根据峰值负荷估算设计日逐时冷负荷。
1．系数法
利用常规制冷估算冷负荷方法计算设计日峰值负荷，乘以不同功能建筑逐时冷负荷系数求得逐时冷负荷。
qi=k.qmax
式中：k—逐时冷负荷系数，见下表
qmax—峰值冷负荷（kW）
注：上表数据只适用于本总冷量的计算，运行时的逐时冷负荷应按实际冷负荷模型。
2．平均法
设计日总冷量应按下式计算：
Q==n.m.qmax=n.qp
式中：qi—时刻空调冷负荷（kW）
qmax—峰值冷负荷（kW）
qp—日平均冷负荷（kW）
n—设计日空调运行小时数（h）
m—平均负荷系数，设计日平均冷负荷与峰值冷负荷的比值，一般取0.75~0.85
十、蓄冰装置容量的确定
1. 全蓄冰系统
根据空调运行时数和蓄冰时数确定
（1）蓄冰装置容量
式中：Qs—蓄冰装置容量（kW.h）
（2）制冰机容量
qc=Qs/（n2.Cf）
式中：qc—空调工况制冷机制冷量（kW）
Cf—制冷机制冰工况系数，即制冷机制冰工况与空调工况制冷能力的比值。活塞式水冷约0.6，风冷约0.65；三级离心式约0.7~0.8；螺杆式水冷冷水机约为0.65~0.7；离心机约为0.62~0.65
n2—制冷机制冰工况下的日运行小时数（h），一般取所在城市低谷电价时数。
2. 部分蓄冰系统
设计原则是应充分发挥所有设备的作用，均衡配置系统设备，根据蓄冷总负荷、制冷和蓄冰联合供冷时数和制冷机制冰时数确定。
（1）制冷机容量
qc=Q/（C1.n1+Cf.n2）
式中：n1—白天双工况主机制冷运行小时数（h）
C1—有换热设备时双工况主机制冷工况系数，一般取0.8~0.95
（2）蓄冰装置容量
Qs=n2.Cf.qc
3. 冰蓄冷系统的运行温度
根据双工况主机和蓄冰装置特征及蓄冰系统形式确定。
（1）常温供冷系统冷水供回水温度7℃/12℃，低温大温差供冷系统冷水供回水温度3℃/13℃。
（2）蓄冰装置供冷温度3~5℃，低温系统供冷温度1~3℃。
（3）双工况主机制工况供回温度-5~-7℃/-1~-3℃，制冷工况供回温度3~6℃/8~12℃。以上温度参数需经蓄冰装置的蓄冰和融冰供冷特性曲线校核计算确定。
十一、某制冷主机容量确定分析案例
1. 工程概况
某综合大楼，空调面积约为 4万㎡。夏季设计日尖峰冷负荷为6644kW，设计曰总冷负荷 为63879kWh，冷冻水供回水温度为7℃／l2℃。
大楼设计日逐时负荷分布如下图下表所示：
2. 主机容量初步确定
qc=Q/（c1.n1+c2.n2） （公式1）
=63879/（13*0.95+8*0.65）=3640kW=1035RT
式中：Q为设计日总冷负荷，kWh
qc为空调工况制冷主机制冷量，kW
c1为有换热设备时双工况主机制冷工况系数，一般取0.85~0.95
c2为双工况制冷主机制冰工况系数，一般取0.65~0.70
n1为白天双工况制冷主机制冷运行小时数，h
n2为夜间双工况制冷主机制冰工况运行小时数，h
说明：在蓄冰比例小于40％的情况下，制冷主机在设计日所有空调时间内不可能均满负载荷运行，故c1值一般小于1，其值越小，蓄冰比例越大，主机容量也越大，c1一般取0.80~0.95。c1=0时，表示制冷机白天不工作，即全量蓄冰系统；c1=1时，表示制冷主机优先控制条件下的计算式 。
3. 考虑融冰速率的分析
（1）计算方式
设蓄冰时间8小时，制冷主机蓄冰效率为65%，蓄冰装置最大融冰速率为k，则：
Qs=0.65×8×qc=5.2qc、
k.Qs+qc≥Qmax
即qc≥Qmax/（5.2k+1） （公式2）
当k=11.5%时，qc≥0.63Qmax；k=14%（3.5℃出水温度）时，qc≥0.58 Qmax。
式中：Qmax为设计日尖峰冷负荷
qc为制冷主机制冷量（空调工况）
Qs为蓄冰装置蓄冰量
K为蓄冰装置最大融冰速率
（2）各类情况分析
导热塑料蓄冰盘出口温度为2.2℃，融冰速率为10%时
qc≥Qmax/（5.2k+1）=6644/（5.2*0.1+1）=4371kW=1243RT
出口温度为3.5℃，融冰速率为14%
qc≥Qmax/（5.2k+1）=6644/（5.2*0.14+1）=3845kW=1093RT
出口温度为4.4℃，融冰速率为20%
qc≥Qmax/（5.2k+1）=6644/（5.2*0.2+1）=3257kW=926RT
（3）可见，释冷温度越低，融冰速率越低，那么制冷主机和蓄冰装置的容量将会增大，因此一般控制出水温度不低于3℃。但是释冷温度又不能过高，不然将会减小对流平均温差，加大换热器的传热面积，增加设备投资。
4. 结论
因此，在进行冰蓄冷设计制冷主机和蓄冰装置选型计算时，先根据公式（1）计算制冷主机容量，然后根据公式（2）进行校核，此时需知道蓄冰装置出口温度对应融冰速率，然后与公式(1)计算出来的结果进行比较，要保证制冷主机和蓄冰装置联合供冷时能够满足尖峰负荷的要求；同时考虑系统的经济性，从而决定蓄冰装置的出口温度，这样也就决定了系统制冷主机容量及蓄冰装置容量。
对该工程来看，蓄冰装置出水温度取3.5℃，则制冷机组容量应为1093RT，而根据公式（1）选择1035RT，则会出现制冷主机和蓄冰装置联合供冷也不能满足尖峰负荷要求的情况。
十二、蓄冷系统的监测与控制
应配置较完善的监测及自动控制装置进行优化控制，解决各工况的转换操作、蓄冷系统供冷温度和空调供水温度的控制以及双工况主机和蓄冷装置供冷负荷的合理分配。
1. 应合理配置电动阀（三通或两通）实现双工况主机蓄冷、主机蓄冷同时供冷、主机单独供冷、蓄冷装置单独供冷及主机与蓄冷装置联合供冷五种工况运行方式的转换。
2. 应配置完善的监测及自动调节装置，实现各工况运行方式的能量调节及温度控制。
（1）主机蓄冷工况：封装式叢冰装置根据给定的冷机蒸发温度测定蓄冰结束；开式蓄冷装置可根据液位变化或冰层厚度，测定蓄冰量；水蓄冷根据蓄冷装置出口温度确定蓄冷结束。
（2）主机单独供冷：根据恒定冷机出口温度调整主机出力。
（3）蓄冷装置单独供冷：恒定蓄冷装置出口温度，调节进入蓄冷装置内载冷剂流量，控制释冷供冷量。
（4）联合供冷：恒定主机与蓄冷装置混合温度，进行主机的能量调节；调节进入蓄冷装置内的载冷剂流量，控制释冷供冷量。实现系统供冷负荷的控制。
（5）优化控制：应进行每天的逐时负荷预测及建筑物逐时逐日负荷的不断积累，决定每日主机开机供冷时段，满载运行，尽可能地发挥蓄冷装置的供冷能力。
（6）冷冻水温度控制：恒定冷冻水供水温度，调节进入板式换热器的载冷剂流量。
3. 下面给出了几种典型蓄冷系统最基本的控制点和控制逻辑。在设计中，应根据需要增加设备运行状态、系统运行状况等监测点，完善自动化控制功能。
3.1 有基载的并联冰蓄冷系统控制原理
（1）主机蓄冰（1工况）：V1、V3全闭，V2全开，BY启，BYR停；根据蓄冰装置液位（或冰厚、温度T1)测定蓄冰量，蓄到设定值时停主机。
（2）主机单独供冷（2工况）：V1全开，V2、V3全闭，BY启，BYR停；根据温度T2恒定来控制主机能量调节。
（3）蓄冰装置单独供冷（3工况）：V1、V2全闭，V3全开，BY停；根据温度T2恒定调节BYR频率，改变进入蓄冰装置和板换载冷剂流量。
（4）联合供冷（4工况）：V1、V3全开，V2全闭，BY启，主机满载运行；根据温度T2恒定调节BYR频率，改变进入着冰装置和板换载冷剂流量。
（5）冷水供冷控制：
以上2工况V4全开，V5全闭，BR停，根据温度72恒定调节B频率；
3工况V4、V5全闭，B停，根据温度72恒定调节BR频率；
4工况V4全闭，V5全开，根据温度T2恒定调节BR频率。根据恒定负荷侧压差△P调节BR频率，以均衡负荷侧供冷量。另外，基载主机和基载冷水泵全天开启，恒定温度T3控制基裁主机能量调节。根据恒定负荷侧压差△P调节BW频率，以均衡负荷侧供冷量。
3.2有基载的主机上游串联冰蓄冷系统控制原理
3.2.1 主机优先
（1）主机蓄冰（1工况）：V1、V3全闭，V2、V4全开，BY启；根据蓄冰装置液位（或冰厚）测定蓄冰量，蓄到设定值时停主机。
（2）主机单独供冷（2工况)：V1全开，V2全闭，BY启；根据温度T1恒定来控制主机能量调节；根据温度T2恒定调节V3、V4开度，改变进入板式换热器的载冷剂流量。
（3）蓄冰装置单独供冷（3工况)：BY启，主机停；根据温度T1恒定调节V1、V2开度，改变进入蓄冰装置载冷剂流量；根据温度T2恒定调节V3、V4开度，改变进入板式换热器的载冷剂流量。
（4）联合供冷（4工况）：BY启，主机满载运行，根据温度T1恒定调节V1、V2开度，改变进入蓄冰装置载冷剂流量；根据温度T2恒定调节V3、V4开度，改变进入板式换热器的载冷剂流量。
3.2.2 融冰优先
1~3工况同上。
（4）联合供冷（4工况）：V1全闭，V2全开，BY启；根据温度T1恒定控制主机能量调节；根据温度72恒定调节V3、Va开度，改变进入板式换热器的载冷剂流量。
（5）冷水供冷控制：以上2~4工况，恒定负荷侧压差△P改变冷水泵B频率，以均衡负荷侧供冷量。另外，基载主机和基载冷水泵全天开启，恒定温度T3控制基载主机能量调节。
3.3 有基载的主机下游串联冰蓄冷系统控制原理
（1）主机蓄冰（1工况）：V1、V3全闭，V2、V4全开，BY启；根据蓄冰装置液位（或冰厚）测定蓄冰量，蓄到设定值时停主机。
（2）主机单独供冷（2工况）：V1全开，V2全闭，BY启；根据温度T1恒定来控制主机能量调节；恒定温度T2，调节V3、V4开度，改变进入板式换热器的载冷剂流量。
（3）蓄冰装置单独供冷（3工况）：BY启；根据温度71恒定调节V1、V2开度，改变进入蓄冰装置载冷剂流量；根据温度T2恒定调节V3、V4开度，改变进入板式换热器的载冷剂流量。
（4）联合供冷（4工况）：BY启；根据温度T1恒定调节V1、V2开度，改变进入蓄冰装置载冷剂流量；根据温度T2恒定调节V3、V4开度，改变进入板式换热器的载冷剂流量。
（5）冷水供冷控制：以上2-4工况，恒定负荷侧压差△P改变冷水泵B频率，以均衡负荷侧供冷量.另外，基载主机和基载冷水泵全天开启，恒定温度T3控制基载主机能量调节。
十三、载冷剂
一般为空调专用、加有缓蚀剂和泡沫剂的25%~30%(质量比）乙二醇水溶液，其密度、黏度、比热与水不同。一般双工况主机制冷量下降约2%、板式换热器传热系数下降约10%，在设计中应明确提出双工况主机及板式换热器的载冷剂种类和溶液浓度需求；计算载冷剂系统管道阻力和流量、乙二醇泵流量时，应按以下系数加以修正。
1. 下表是不同质量比乙二醇水溶液的相变温度、在同样载冷量和温度条件下，所需流量和管道阻力相对于水的修正系数。
2. 应确保系统的密闭性，因内漏和外漏对两侧的相变温度都有影响。乙二醇系统不应采用内表面镀锌钢管及含锌材质的设备。
3. 载冷剂管路为闭式系统，应设置定压及膨胀装置。封装式蓄冰装置，应考虑蓄冰单元冰水相变体积膨胀挤占载冷剂的容积，膨胀水罐(箱）应能容纳这部分膨胀量。
4. 系统管路的相对最高点应设自动（或手动）排气阀。
十四、其他
1. 双工况主机台数不宜少于2合，不设备用。
2. 乙二醇泵、冷却水泵应按双工况主机一对一匹配设置，应设备用泵。
3. 空调冷水泵根据系统规模确定，不应少于2合，不设备用泵，宜采用变频控制。
4. 乙二醇管路宜采用同程布置，宜采用闭式膨胀水箱定压方式。
5. 乙二醇管路应进行水力计算，各并联环路阻力差额不应大于10%。可按空调冷水管道的计算方法进行水力计算，比摩阻宜控制在50~200Pa/m，最终计算流量和总阻力值应按上表进行修正。
十五、蓄冷系统的施工
蓄冷系统的施工安装、调试运行，其制冷机组、板式换热器、水泵等设备以及管道一般与常规空调系统相同，除应符合国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2016外，蓄冷系统还应符合如下要求：
1. 整装式蓄冷装置的安装
（1）蓄冷装置安装前，在现场做临时性存放，不得拆除装运垫木，并且应放置在光滑、水平的地面上。
（2）如蓄冷装置需要铺设滚杠推至放置它的最终位置时，在运输过程中，其行走的路面应是平整坚硬，并在每个脚下都放置滚杠。
（3）蓄冷装置的吊装方式，应严格按照安装使用说明书中的吊装要求进行。
（4）蓄冷装置的定位必须确保它与邻近的墙壁有足够的间隙，以便人员进行检查和维护。
（5）蓄冷装置最终定位之前，必须拆除装运的垫木。
（6）对于整体式蓄冷装置，不得用焊接的方式进行盘管连接，防止破坏蓄冷装置的绝热和衬层。
（7）装置安装完毕后，宜对其进行气密性试验，试验完毕并与系统隔开后，再冲洗系统管路。系统冲洗时，不应经过蓄冷装置。
2. 封装式蓄冷装置的安装
安装过程中，冰球（冰板）装罐时应防止冰球（冰板）与人孔、钢铁件、混凝土等物体和冰球（冰板）间互相撞击，安装时防止杂物进入罐内。
3. 现场制作开式蓄冷槽时应符合下列规定
（1）顶部应预留检修口；蓄冷槽应安装注水管。
（2）槽内宜做集水坑，便于进行冲洗、检修时排水；排水泵可采用固定安装或移动安装方式。
（3）蓄冷槽应由土建专业设计，满足承重、防水、保温的功能要求。
4. 制作闭式蓄冷槽
闭式蓄冷槽的制作应符合现行国家标准《压力容器》GB150的规定。
5. 盘管类蓄冷装置安装
进液口必须安装过滤器，且过滤器的滤网应满足盘管厂家提出的要求。
空气泵应设置除油过滤器。
6. 开式水蓄冷罐的安装
（1）开式水蓄冷罐体积较大，一般需现场拼装，宜设置在室外。
（2）水蓄冷罐现场拼装前需保证基础及附近场地清洁平整、无杂物，周围预留有足够空间进行施工、摆放材料、施工机具等。
（3）施工现场应有临水临电，以保证施工顺利进行。
（4）进场前应做好图纸汇审、设计交底等技术准备工作。
（5）开式水蓄冷罐的设计、施工应符合以下规范：
《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2014
《立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范》GB50128-2014
《供冷供热用蓄能设备技术条件》JG/T299-2010
《塔式容器》NB/T47041-2014
《钢制化工容器结构设计规定》HG/T20583-2011
《钢制焊接常压容器》NB/T47003.1-2009
7. 闭式水蓄冷罐的安装
（1）闭式水蓄冷罐为压力容器，可安装于室内、室外或地下；依据现场条件，可整体运输或现场拼装。
（2）安装现场应能满足运输及吊装场地的要求，基础附近具备吊车
吊装场地条件。
（3）闭式水蓄冷罐的设计、施工应符合以下规范：
《压力容器》GB150.1-150.4-2011
《压力容器焊接规程》NB/T47015-2011
《承压设备无损检测》NB/T47013.1~13-2015
《压力容器封头》GB/T25198-2010
《容器支座》NB/T47065.1-5-2018
8. 冰晶式蓄冷系统
（1）设备进口应设置过滤器。
（2）蓄冰槽内进水管应均匀布置在蓄冰槽底。进水孔开在进水管下部，且均匀密布。
9. 片冰滑落式蓄冷系统
（1）出水管宜设置在槽底贴外壁。
（2）散装机组现场组装时，布水器的水平度误差不应大于1/1000，蒸发板垂壁误差不应大于1/1000。
10. 排气设备安装
（1）严格按照设计要求在系统上安装排气设备。
（2）开式水蓄冷罐顶部应设通气帽或呼吸阀，闭式水蓄冷罐顶部设排气阀。
11. 乙二醇系统阀门的选用
蓄冷系统必须通过阀门的开关实现各工况的转换，这是系统中的关键部件，应遵守以下几点：
（1）管路系统中所有的手动和电动阀门，均应保证其动作的灵活并且严密性好，既无外漏也无内漏。
（2）电动阀门应严格按照设计要求的压力来选择，并核实阀门的阀板所能承受的压力。
（3）电动阀门的两侧应设置手动关断阀，以便系统检修。
12.蓄冷系统的绝热
（1）蓄冷系统应采用闭孔型绝热材料，其主要物理和化学性能应符合国家现行有关产品标准的规定，且燃烧性能等级不低于B1级。绝热厚度应按现行国家标准《设备及管道绝热设计导则》GB/T8175中经济厚度和防结露厚度计算，并取最大值。
（2）在蓄冷系统中，管道内乙二醇溶液的温度较低，施工时应杜绝冷桥的产生，除了管道的保冷外，其他的管道附件(阀门、阀杆、法兰、软接头等）以及水泵、板换均应做好保冷措施。
（3）水蓄冷罐应按照设计要求确定是否设置保温层及保护层。
（4）水平管道保温结构
（5）垂直管道保温结构
（6）阀门、法兰可拆式保冷结构
（7）水泵保冷结构
13. 防腐
（1）钢制蓄冰槽及钢制盘管应防腐。
（2）开式蓄冷槽现场制作时，蓄冷槽及内部件应防腐。
（3）水蓄冷罐应按照设计要求进行防腐除锈。
14. 检修口
水蓄冷罐应按照设计要求设置检修口。
15.自控系统传感器的安装
应严格按照传感器的安装要求来安装，做到安装位置合理，安装方向正确。
十六、蓄冷系统的调试和验收
蓄冷系统的调试应在设备、管道、绝热、配套电气等施工全部完成，且设备单机试运转完成后进行。
1. 一般规定
（1）系统调试及检测宜在夏季进行，联合调试宜在最热月或与设计室外参数相近的条件下进行。
（2）专业施工单位应具有相应的施工资质，工程质量验收人员应具备相应的专业技术资格。
（3）系统的调试、检测及验收除按本图集执行外，还应符合现行行业标准《蓄冷设备》SB/T10343等相关标准、规范规定及设计文件的要求。
（4）检测、调试所采用的测试仪器仪表，应经国家技术质量监督部门的标定，并提供相应测量范围、精度的标定证明。
2. 设备调试
（1）蓄冷空调系统调试前，应进行制冷机、水泵、蓄冷装置、换热器、末端空调系统等单体设备的试运行和调试。
（2）制冷机、水泵的调试一般以设备供应商技术人员为主，建设单位、监理单位、设计单位及施工单位共同参与，做好调试记录并进行最终验收。
（3）蓄冷装置是蓄冷系统中的主要设备，调试的重点是保证蓄冷装置的蓄冷能力满足设计要求。
3. 系统冲洗、充注溶液
（1）载冷剂的充灌应在系统冲洗和试压完毕后进行，充灌前应保证管路系统的泄水阀关闭，排气阀开启。
系统的冲洗不应经过制冷机、蓄冰装置、板式换热器等重要设备。
对于管径相对较小的盘管式蓄冰设备，在冲洗时应用过滤器内衬比较精细的过滤网，待冲洗完毕后取出。
（2）载冷剂按照设计要求的浓度兑制，宜选用蒸馏水、去离子水或冷凝水；水的总硬度应低于100mg/L，氯化物和硫酸盐的含量宜分别小于25mg/L。
（3）载冷剂的浓度检测及调整时，应开启载冷剂循环泵，开启泵循环约8h，循环4h以后从不同的泄水点取液进行比重检测，并根据浓度进行补液调整，保证系统中载冷剂的浓度达到设计要求。
（4）盘管式蓄冰槽应保证其冰槽内要求的最低水位，每年至少应检查一次液位量。检查液位量时，应将冰槽中的冰完全融化，然后检查视管中的液位，再根据需要对冰槽进行加水或放水。
4.蓄冰系统调试
（1）蓄冰设备首次启动制冰循环之前，应检查并确保：
系统使用载冷剂的性质及浓度符合设计要求。
制冷机组已经经过制冰工况参数设定。
所有循环水泵试运行完毕。
所有操作和安全控制器的接线正确。
混凝土蓄冷槽在初次使用时，应经过几天的时间使槽内水温
逐渐降到设计工况，以免槽内水的温度骤变引起槽体开裂产生渗漏。
蓄冰槽应完成闭水试验，防水性能应合格。
蓄冰设备的水位、冰层厚度等传感器应已调试完成且性能正常，并应完成其与自控系统的连接。
（2）多台蓄冰设备并联时，应在首次制冰循环完成时，检查每个蓄冰槽中的液位是否一致，调节冰槽入口阀门使其通过每个冰槽的流量是均衡的。
5. 自控系统的调试
（1）控制系统的调试应在满足以下条件后进行：
蓄冷系统的设备全部安装完毕，线路敷设和接线均符合设计图纸要求。
蓄冷系统的受控设备、子系统单体以及自身系统的调试结束，设备或子系统的测试数据应符合设计和工艺要求。
系统的调试环境和工业卫生要求(温度、湿度、防静电、电磁干扰等）应符合设备技术文件的要求。
（2）控制系统设备的单体调试应符合下列规定：
设备的外观和安装状况符合要求。
校对控制系统的传感器，保证正常工作，并且读数准确。
按照控制器的要求进行了运行可靠性测试。
确认控制器、输入输出组件和监控点元件的硬件、接线的位置符合设计要求。
使用计算机或现场测试仪器对控制器和现场控制设备之间以手动控制方式，按照设计要求对模拟量输入输出、数字量输入输出进行模拟测试，并做记录。
现场网络通信系统应稳定可靠。
（3）蓄冷控制系统的功能应符合下列规定：
系统应具备与其他子系统进行通讯的能力。
控制系统对蓄冷系统内各类设备的控制应做到安全、可靠。
蓄冷监控系统应做到实时采集，记录设备、关键点的有关数据，应提供指导运行所必须的数据点的历史记录。
系统应能根据外部的条件做出反应，调整相应的控制策略，尽可能地降低运行费用。
系统应具备故障诊断和报警功能。
系统应具有良好的可扩展性和上下兼容性，在系统升级或有新设备接入后，能方便集成到系统中。
6.蓄冷空调系统的调试和验收
（1）蓄冷空调系统联合调试前，应对设计要求的各运行模式进行试运行。试运行一个蓄冷一释冷周期后，应做不少于两个蓄冷一释冷周期的工况测试。
（2）制冷机单独供冷工况调试和验收，应符合下列规定：
系统连续运行应正常、平稳，水泵压力及电流不应出现大幅波动，系统运行噪声应符合设计要求。
冷冻水及冷却水系统压力、温度、流量满足设计要求。
多合制冷机及冷却塔并联运行时，各制冷机及冷却塔的水流量与设计流量的偏差不应大于10%.
（3）制冷机蓄冷及蓄冷装置单独供冷工况的调试和验收，应符合下列规定：
系统载冷剂的流量、压力、温度应与设计参数相符。
系统实际蓄冷量和释冷量达到设计要求。
系统的蓄冷速率和释冷速率应满足设计要求。
系统在蓄冷、释冷过程中应运行正常、平稳，水泵压力及电流不应出现大幅波动，系统运行噪声应符合设计要求，
（4）蓄冷空调系统联合调试和验收，应符合下列规定：
单体设备及主要部件联动应符合设计要求，动作协调、正确，无异常。
各运行模式下系统运行正常、平稳，所有运行参数满足设计要求；各运行模式转换时动作灵敏、正确。
系统运行过程中管路应无泄漏以及产生凝结水等现象。
系统各项保护措施应反应灵敏，动作可靠。
各自控计量及检测元件及执行机构应工作正常，对系统各项参数的反馈及动作正确、及时。
（5）蓄冷-释冷周期的工况检测和验收应包括以下内容：
系统的运行模式。
制冷机、蓄冷设备、水泵、阀门等各设备的运行状态。
蓄冰循环的持续时间，以及乙二醇的温度、蓄冰量。
载冷剂及空调供回水温度、压力。
制冷机、水泵等设备的耗电量。
十七、蓄冷系统的运行管理
1. 蓄冷系统应经过调试验收后方可投入运行。
2. 运行人员应经培训、考核合格，并按规定取得相应级别的操作证后方可上岗操作。运行操作应按照系统集成商和产品制造厂家提供的使用说明、操作规程以及设计文件的规定进行。
3. 使用单位应联合设计单位，根据冷热负荷特点、系统特性以及电价政策，与系统控制程序相比对，制定合理的全年运行策略，并制定相应的操作规程。在日常运行中应根据日冷负荷变化选择运行模式。
4. 在有基载制冷机的蓄冷空调系统中，在用电低谷段时应充分利用基载制冷。在用电高峰时段，宜尽量少开或停止基载制冷机的直接供冷，充分发挥融冰供冷的运行模式的作用。
5. 定期检修、保养制冷机，提高使用时的制冷性能系数（COP）。
6. 定期检查和维修乙二醇、水、空气等输送系统，防止系统的泄漏。
7. 蓄冷装置的维护应符合下列规定：
（1）定期检查蓄冷装置内外紧固件是否牢固，槽体构架和支撑架是否腐蚀。
（2）定期检查蓄冷装置内部管束是否结垢和腐蚀，是否有微生物滋生等。
（3）定期对设置的高低液位报警装置进行检查、维护。
（4）每供冷季对蓄冷装置水位、冰层厚度、储冰量传感器进行校准。
8. 定期检查清洗表冷器、板式换热器、冷却塔、过滤器等，使其保持良好的工作性能。
9. 蓄冷系统的载冷剂应在使用后的每年进行一次抽样测试分析，并根据测试结果制定维护计划。系统中的载冷剂溶液浓度、pH值和碱度符合设计要求。
10. 盘管式蓄冰槽无冰时的液位应符合技术文件要求。检查液位量时，应将冰槽中的冰完全融化，检查视管中的液位，并应根据需要对冰槽补水或放水。
11. 定期检查和改善蓄冷装置等其他设备以及各类输送管道的绝热性能，并应符合现行国家标准《设备及管道绝热效果的测试与评价》GB/T8174的规定。
12. 应加强对空调水系统的水质管理，定期对冷冻水和冷却水进行处理，并应符合现行国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T50050、《采暖空调系统水质》GB/T29044的规定。
13. 自动控制设备及监测计量仪表每个空调季应维修、校核，并导出历史记录数据妥善保存。
14. 建立运行管理、维修等规章制度以及运行日志和设备的技术档案。
十八、某主机上游串联（钢盘管）设计示例
1. 制冷设计说明
2. 制冷系统图
3. 制冷机房平面图
4. 制冷机房剖面图
5. 蓄冰槽详图
6. 制冷机房设备基础平面图