1.蓄冷方式

蓄冷方式是指从热力学角度观察所采用的蓄冷方法。蓄冷空调的蓄冷方式基本上有两种：一种是显热蓄冷，它是在蓄冷介质状态不变的情况下，使其降温释放热量后蓄存冷量的方法；另一种是潜热蓄冷，它是在蓄冷介质温度不变的情况下，使其状态变化释放相变潜热后蓄存冷量的方法。

根据蓄冷介质的不同，蓄冷系统分为三种基本类型：一类是水蓄冷，即以水作为蓄冷介质的蓄冷系统；另一类是冰蓄冷，即以冰作为蓄冷介质的蓄冷系统；再一类是共晶盐蓄冷，即以共晶盐作为蓄冷介质的蓄冷系统。水蓄冷属于显热蓄冷，冰蓄冷和共晶盐蓄冷属于潜热蓄冷。

水的热容量较大，冰的相变潜热很高，而且都是易于获取和廉价的物质，是采用最多的蓄冷介质，因此水蓄冷和冰蓄冷是应用最广的两种蓄冷系统。

2.蓄冷方式的分类

蓄冷方式的分类方法有多种。按蓄冷设备结构的不同来区分，水蓄冷主要有迷宫式、隔膜式、多槽式和水温分层式几种，冰蓄冷主要有冰盘管式、容积式（封装式、冰球式）、冰片滑落式和冰晶式（冰泥式）几种（见图9-5）。冰蓄冷是蓄冷空调发展的主流。

蓄冷方式各种设备的结构和工作特性这里不作介绍，请参阅有关专业文献。

图9-5　蓄冰系统分类图

3.蓄冷空调的特点

（1）蓄冷中央空调系统。蓄冷中央空调系统是在传统中央空调装置中，加装一套蓄冷装置形成蓄放冷循环后的空调系统。

蓄冷中央空调系统与传统中央空调系统相比，最突出的优点是：可全部或部分地转移制冷设备的运行时间，从而能较大幅度地降低电网的高峰负荷、充填低谷负荷、进行移峰填谷，是终端用户移峰填谷的主要技术手段。它一方面可在供电方提高电网运行的可靠性和经济性，降低了供电成本；另一方面可在需电方使空调用电避开电网负荷高峰时段的高价电力，充分利用电网低谷时段的廉价电力，节省了电费开支。对于供电资源短缺的电网还可以部分地缓解电力供应的压力，对于负荷增长较快的电网会减少增建电厂和输配电系统的电力投资。对于要求较高的空调用户，采用蓄冷空调相当设置一个备用冷源，一旦临时停电可作为应急冷源，启用蓄冷装置和自备电源投入运行，可以保障主要部位的空调负荷。

蓄冷空调能给电力供需双方带来更多的功效，为供需双方开展合作共同推动蓄冷空间的应用创造了更多的机会，这也是为什么近十年来我国蓄冷空调起步较快的重要因素。随着市场经济的发展和劳动生活条件的改善，电网负荷的峰谷差还会增大，尤其是南方大中城市的空调负荷估计要占地区电网的20%～40%，其中中央空调将占相当大的比例，蓄冷空调必将成为需求方管理在节约电力方面一个重要的技术支持手段。

（2）水蓄冷中央空调系统。水蓄冷与冰蓄冷相比，它的主要优点是它的制冷效率高、蓄冷设备简单、易于改造、见效快。(www.daowen.com)

1）传统中央空调的制冷机、风机、水泵、空调箱、管路等主要部件不必更换，可直接使用。

2）以水作为蓄冷介质，获取方便，价格低廉。

3）不需降低制冷机的蒸发温度，制冷深度不变，可保持较高的制冷效率。

4）蓄冷设备比较简单，容易将传统中央空调系统改造为水蓄冷空间系统，投资少、工期短、见效快。

它的主要缺点是蓄冷介质的蓄冷密度低，蓄冷设备占地大和蓄冷效率低。

水的比热是4.1868kJ/（kg·K），冰的相变温度是0℃，相变潜热333.3kJ/kg。在水蓄冷方式中，通常的蓄冷温差在5℃左右，lm3水的蓄冷能力为20.9×103 kJ，相当5.8kW·h。在冰蓄冷方式中，lm3的冰（相当924kg）其蓄冷能力为308×103 kJ，相当85.6kW·h。理论上，在水和冰两种蓄冷介质同样体积下，冰蓄冷能力约为水蓄冷能力的15倍。因此，在提供相同蓄冷量条件下，水蓄冷设备占地要比冰蓄冷占地大得多，因而受场地条件约束大。若能够与消防水池共用，不但可以节省占地，而且还可以减少投资。

水蓄冷的蓄冷槽内不同温度的冷冻水易于掺混，以及庞大蓄冷槽的水表面散热损失较大等因素的影响，使它的蓄冷效率偏低。

（3）冰蓄冷中央空调系统。冰蓄冷与水蓄冷相比，它的主要优点是蓄冷密度大，蓄冷能力强，蓄冷效率高，并可实现低温送水送风，水泵和风机容量较小。

1）由于蓄冷介质的蓄冷密度大，故蓄冷设备占地比水蓄冷设备占地小得多，这在大中城市高层楼宇设置蓄冷空调是一个相对有利的条件。

2）冰蓄冷设备内的蓄冷温度虽比水蓄冷设备内的蓄冷温度低，蓄冷设备内外温差大，但它的外表面积远小于水蓄冷设备的外表面积，故而散热损失低，蓄冷效率高。

3）冰蓄冷可提供低温冷冻水和低温送风系统，使得水泵和风机的容量减少，也相应地减少了管路直径，有利于降低蓄冷空调的造价。

4）冰蓄冷能力强，临时停电时，可以作为一个蓄冷库当作应急冷源。

它的主要缺点是在蓄冷工况时的制冷效率低，制冷能力下降。制冷机有个特征，制冷剂的蒸发温度越低制冷效率就越低，在提供相同冷量的条件下降低了制冷机的可用功率，一般制冷剂的蒸发温度每下降1℃，它的可用功率要下降3%。水蓄冷空调制冷机的制冷剂蒸发温度与传统式中央空调相同，一般在2～3℃，而在蓄冰工况时制冷剂的蒸发温度一般在-7～-8℃，大致相差10℃。因此，相同容量的制冷机，冰蓄冷的制冷能力要下降30%左右，即相当水蓄冷空调制冷机容量的70%。理论上，在环境条件不变的前提下蓄冷工况的单位冷吨用电量，冰蓄冷约为水蓄冷的1.43倍。应当指出：蓄冷用电量是填谷电量，既可以缓解电网电压的困难，又有利于平稳系统负荷；对用户来说，从移峰填谷电价差中所获得的收益，往往高于效率损失的花费。

此外，冰蓄冷系统的装置比较复杂，操作技术要求高，投资也比较大，施工期也比较长，更适合于大中型新建筑物采用。