冰蓄冷空调系统的运行模式与应用前景探究

王心宇 刘聪睿 张鑫宇 郭瑷华

(西华大学，四川 成都 610039)

0 引言

冰蓄冷空调系统是利用电力需求低谷时启动制冷设备制冰储冷，在白天用电高峰融冰将冷量释放用以承担房间的部分负荷，以缓解用电高峰时用电负荷的空调系统。采用冰蓄冷空调系统可减小电网的峰谷负荷差，提高电网的运行效率，少建和缓建电站，降低空调运行的费用，减少空调容量和提高空调系统的可靠性[1]。

1 系统运行模式

冰蓄冷空调系统可实现单独的制冰、供冷，也可实现一边制冰一边供冷以及实现冰与系统联合的供冷，表1列出了几个运行模式。

表1 冰蓄冷空调系统运行模式表

2 较适用的场所

基于冰蓄冷空调系统利用用电低峰进行制冰蓄能的特点，该系统最适合于用电峰值集中的建筑，最不适合用于全天用电负荷一样的建筑场所。同时考虑其经济性，该系统需在有分时电价的地区使用，否则达不到直接的经济效益。

2.1 适用的地区

冰蓄冷空调系统特别适合在有分时电价政策的地区使用。各地的分时电价政策不一样，而分时电价时段的划分需考虑电力用户需求响应，进行峰谷分时电价响应评估，综合考虑响应度属性与传统时段划分方法形成的隶属度属性，采用模糊聚类的方法建立峰谷分时电价时段划分模型。冰蓄冷空调主要探讨以下2种电价政策：(1)高峰电价时段与低峰电价时段比例大，电价差值小。(2)高峰电价与低峰电价比例不大，电价差值大。以上2种电价政策更适合使用冰蓄冷空调系统，第一种电价政策是在峰谷电价差值较小，通过时间的叠加而得到一定的经济效益；第二种电价政策是将低价电能进行转移到高价时段使用，是在价格上直接获得经济效益。

2.2 适用的建筑类型

由于冰蓄冷空调的运行特点，适用于区域性集中供冷、用电需求峰谷分明的建筑类型。根据建筑功能的不同，冰蓄冷空调系统可应用于以下实例：(1)商业写字楼。由于商业写字楼采用区域集中式供冷，用电高峰时负荷大，非常适合使用冰蓄冷空调系统。(2)图书馆、银行、博物馆。与商业写字楼能耗特点相似，也适合采用冰蓄冷空调系统。(3)商场、宾馆、医院。晚上有一定负荷，但昼夜负荷比值大，夜晚可边供冷边制冰储能，达到经济效益。(4)体育场馆、影剧院。使用时间集中，负荷集中，晚上有充分的时间制冰储能，是使用冰蓄冷系统的理想场所。(5)大型会场、教堂。大型会场集中开会的时间负荷集中，且夜晚蓄能时间很长，适合使用该系统，教堂为每个礼拜是主要负荷，制冰储能时间充足，适合使用该系统。

3 应用前景

根据前文分析探究，冰蓄冷空调技术有以下的应用前景：(1)解决电网“峰弱谷强”的供电特征。冰蓄冷空调系统转移制冷机组用电时间，起到了转移低峰电压到高峰电压的桥梁作用。(2)降低空调系统制冷设备的容量和设定功率[2]。冰蓄冷空调技术由于在负荷高峰有冰承担部分负荷，故可以降低制冷设备的容量和设备功率，同样可以满足供冷要求。(3)降低用户端运行费用。各地实施分时电价政策，激励广大用户使用峰谷充盈低价电力，经过论证，冰蓄冷空调系统的经济效益十分可观，具备良好的投资回报[3]；在峰谷电压差价达到一定差值时(3倍)，冰蓄冷空调系统表现出经济性，并随着差价增大，经济效益越发明显。

4 总结

我国建筑节能技术的快速发展，冰蓄冷技术将充当重要角色，探究其运行模式、使用场所和应用前景变得十分有意义。各地政府为调动广大末端用户转移用电高峰的积极性，出台了分时电价政策，此政策为冰蓄冷空调提供了政策的支持，冰蓄冷空调系统的发展前景十分广阔。