冰蓄冷中央空调及其相关系统 8
2.5.1、制冷机组节能原则
(1)发温度，降低冷凝温度在满足设备安全和生产需求的前提下，尽量提高蒸发温度和降低冷凝温度。为此加大了冷却塔的改造，以保证冷却水效能。
(2)防止和减少管道结垢以提高冷凝器和蒸发器的换热效率补充水如果水处理做的不好，碳酸氢钙和碳酸氢镁受热产生的碳酸钙和碳酸镁会沉积在管道上。使导热性能下降，影响冷凝器和蒸发器的换热效率，并使设备运行电费大幅度上升。此时除了采用水处理技术外，还可以利用管道定期自动清洗设备进行管道清洗。
(3)调整制冷机设备合理的运行负载，在保证设备安全运行的情况下，制冷主机运行在70%-80%负载比运行在100%负载时，单位冷量的功耗更小。运用此方式开机要结合水泵、冷却塔的运行情况综合考虑。
2.5.2、制冷机组节能方法
离心式制冷机节能方法是采用制冷机变频装置实现变频转速调节，调节离心制冷机压缩机的转速使低压的冷媒经过离心机后，压力升高。离心机的转速越大，压力升得越高。在实际运行中，设备大多是在非满负荷运行。固定转速的离心机在设备小负荷运行时，造成能源浪费。而变频离心制冷机可以依据负荷的变化，自动调节压缩机转速，节能空间比较大。
冰蓄冷中央空调及其相关系统 9
3 冰蓄冷中央空调的蓄冷系统
冰蓄冷实际上是对能源的一种储备———在用电低谷、电价较低（或中央空调不需要工作）时开始制冰，蓄存冷量；而在用电高峰、电价较高（中央空调需要工作）时停止制冰、同时依靠冰的融化来制冷，从而完成能源利用在时间上的转移，节省运行费用，降低运行成本。冰蓄冷系统可以削减电负荷高峰，缓解电力紧张，减少电力建设投资。
目前我们大力推广的冰蓄冷中央空调技术是转移高峰电力、开发低谷用电、优化资源配置、保护生态环境的一项重要技术措施，符合我国的长期国策。
因此，我国不少省市已实施分时电价，以鼓励用单位在电负荷谷进用电，上海等一些城市更是明确规定利用电力制冷的单位必须安装冰蓄冷系统，否则将控制高峰用电量。
3.1、冰蓄冷系统的分类
3.1.1、全负荷蓄冷
全负荷蓄冷或称负荷转移，其策略是将用电高峰期冷负荷全部转移到用电低谷期。这样，全负荷蓄冷系统需要设置较大的制冷机器和蓄冷装置。全天空调时段所需要的冷量均由电力低谷时段所蓄存的冷量供给。
3.1.2、部分负荷蓄冷
部分负荷蓄冷就是全天所需冷量部分由蓄冷装置供给。而用电低谷期间利用制冷机蓄冷储存一定的冷量，补充给用电高峰期所需的部分冷量。夜间用电低谷期利用制冷机蓄存一定冷量，补充电力高峰实间所需要的冷量。冰槽供冷量等于夜间冰槽储存的冷量。
3.1.3、部分时段蓄冷
某些地区对高峰用电量有所限制，这样电力高峰时段的冷量/热量就需要由蓄能设备来提供，在这种情况下，制冷机夜间蓄存的冷量全部用于限电时段供给。蓄能设备的设置主要用来解决限电时段内的空调需求。
3.2、冰蓄冷系统的控制目的、范围及主要受控设备
冰蓄冷控制系统控制目的：通过对制冷主机、储冰装置、板式热交换器、系统水泵、冷却塔、系统管路调节阀进行控制，调整储冰系统各应用工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供一稳定的供水温度。同时，提高系统的自动化水平，提高系统的管理效率和降低管理劳动强度。
冰蓄冷中央空调及其相关系统 10
控制范围包括整个冰蓄冷系统的参数状态显示、设备状态及控制，主要控制设备有：双工况主机、电动阀、冷却塔、冷却水泵、蓄冰装置、初级乙二醇泵、板式换热器、次级乙二醇泵等。
3.3、冰蓄冷系统的形式
图3-1 冰蓄冷系统形式图
3.3.1、内融冰系统
蛇形冰盘管式内融冰蓄冰设备可以用于各种并、串联系统。由于其取冷水温低而稳定，往往将其用于主机上游的串联蓄冰系统。主机置于循环回路的上游，可提高主机的工作效率，仍可保证恒定的低温乙二醇出口温度，系统中水泵配置方便，水温控制效果好。
3.3.2、制冷机蓄冰
在空调系统不运行的时间段（如商场、办公楼夜间），制冷机自动转换为蓄冰工况，关闭V2、V4阀门，开启V1、V3阀门，使得乙二醇溶液在制冷机和蓄冰槽之间循环。随着制冰时间的延长，乙二醇温度逐步降低，在管外完成要求冰量的冻结。
3.3.3、制冷机供冰
为维持较高的制冷效果，当制冷机需直接加入制冷时，按空调工况运行。乙二醇溶液在制冷机和板换之间循环，系统关闭V1、V3、V4，开启V2阀门。通过板换降温后的冷冻水向用户供冷。
3.3.4、蓄冰槽供冷
当需要蓄冰槽通过融冰提供冷量，制冷机停止运行，但是仍作为系统的通路。通过乙二醇泵将乙二醇溶液送入蓄冰槽，经过降温后的乙二醇溶液进入板换换热。关闭阀门V3，为了控制进入板换的乙二醇温度，将V2、V1阀门设为调节状态。
冰蓄冷中央空调及其相关系统 11
3.3.5、制冷机联合蓄冰槽供冷
为了满足空调高峰期时的用冷量，乙二醇溶液经过两次降温，即乙二醇溶液先经过制冷机进行一次降温，然后经过蓄冰槽进行二次降温。所以乙二醇溶液在板换前后的温差达到7℃。为了控制进入板换的乙二醇溶液温度，调节V2、V1阀门来达到目的。
3.4、系统的控制与监视
3.4.1、系统的启、停顺序控制
系统的启、停顺序除了考虑设备的保护外，还应该充分利用主机停机后管道系统中的冷量。其中，如果主机需要开启，则尽力使主机处于满负荷的运行状态，同时，当天的冰必须能全部用完同时以末端空调冷负荷。
系统的启停顺序以及时间间隔在自控程序中编制完成，自控系统的实际操作中可以做到根据工况开机。
3.4.2、系统运行模式的控制
储冰制冷系统的运行模式通常有三种：主机优先、融冰优先、优化控制；其中，融冰由现在负荷预测技术成熟后不再采用。系统运行模式的控制必须结合优化控制软件，根据优化软件的判断结果调整系统的运行状态。
(1)主机优先：在冷负荷较大的工况下，采用主机优先的模式，冷负荷高峰时段内主机的容量不能满足冷负荷的需求，通过融冰来补充能量。这时主机在空调制冷工况下运行，满足部分冷负荷的需要，其他的冷负荷有融冰满足。
(2)优化控制：优化控制的目标就是把悠闲地蓄冰量用在用电高峰时期，但在一天必须把前一天夜间的制冰量用完。当空调负荷减小到某一数值时，并且建筑负荷相对较大，储冰空调系统按优化控制方式进行，控制系统根据当天所预测性的符合图来决定当天的运行策略，即每小时主机和融冰各自所承担的符合如何分配，尽量不开主机，如果主机需要开启，则尽量使主机处于满负荷运行状态，同时当天冰必须能全部用完并且同时以末端空调冷负荷、主机的山口温度、主机的部分负荷性能指标、电力高峰低谷时段分布来决定当天的哪一段时间开启或关闭部分的制冷主机，使主机的耗电量与水泵的总耗电量达到最小。
当系统尚不能全融冰供冷时则必须开启一台或多台主机补充冷量时，控制系统根据测出的末端负荷，来判断出主机开启的最少台数，使必须运行的主机尽可能的在高负荷功率下工作，提高整个系统的功率。避免所有主机都在低负载率下以很低的效率运行，造成系统效率降低。
3.5、工况功能的分类
(1)双工况主机制冰同时供冷模式;
冰蓄冷中央空调及其相关系统 12
(2)双工况主机单独制冰模式; (3)主机与蓄冰装置联合供冷模式； (4)融冰单独供冷模式； (5)主机单独供冷模式。
3.6、数据的记录和打印功能
控制系统对一些需要的监测的点进行整年趋势记录，此外，控制系统可将整年的负荷情况（包括每天的最大负荷和最小负荷以及全日总负荷量）和设备运转时间等以表格和图表记录下来。所有监测点和计算的数据均能自动定时打印。
3.7、优化控制的功能
系统可以根据室外温度、天气预报、天气走势、历史记录等数据自动选择主机优先或融冰优先。在满足末端负荷的前提下，每天使用完储存的冷量，尽量少地运行主机。充分发挥冰储冷系统优势，节约运行费用。
此外，系统可以根据时间表等讯息自动进行制冰和控制系统运行、工况转换、对系统故障进行自动诊断，并向远方报警。触摸屏显示系统运行状态、流程、各节点参数、运行记录、报警记录等。
3.8、板换的防冻保护原因及其措施
3.8.1、板换的防冻保护原因
板换冻结的原因是系统处于制冷供况时，板换内部的乙二醇侧的阀门关闭不严，以至于低温的乙二醇溶液流经板换中，而水侧处于静止状态，所以水就会有结冰的可能。
3.8.2、采用措施
首先，电动阀门要选用高质量的紧闭型阀门，在系统制冰时，板换的乙二醇侧的阀门处于紧密关闭状态。其次，在每台板换的乙二醇侧的进口处安装温度传感器，当温度传感器检测到乙二醇进口的温度为1°C时，开启板换所对应的冷冻水泵。在系统制冰的同时制冷，则检测到板换出口温度为1°C时发出抱紧信号。
3.9、系统的远程监控