蓄冷空调系统与传统空调系统不同的是增加一套蓄冷系统，为了解蓄冷空调的移峰填谷作用，这里以一种冰球式蓄冷系统（见图9-6～图9-13）为例，简单介绍一下蓄冷系统的工作过程。

1.蓄冰系统的设置

制冷系统的主体设备是制冷机，使用最多的有活塞式、离心式和螺杆式三种压缩制冷机。蓄冰式空调使用的制冷机要在空调和制冰工况两种工况下运行，普通传统空调的离心式制冷机不适用于蓄冰式空调，必须选用双工况制冷机组，螺杆式制冷机的性能更适合作为双工况制冷机。

蓄冰系统的主体设备是蓄冷罐。罐内堆装着蓄冰球，球壳是由高密度聚合稀烃硬质材料制成的圆球体，其机械性能和化学性能与蓄冰介质和载冷介质性质相容。目前使用的蓄冰球外径多为77mm和95mm两种，球壳内充注具有高凝固潜热的相变物质盐水作为蓄冷介质，并把它封装起来。当从制冷机蒸发器出来的低于相变温度的载冷剂（冷冻液）透过蓄冷罐时，蓄冰球将其热量传递给载冷剂，使蓄冷介质结冻蓄冷；当高于相变温度的载冷剂通过蓄冷罐时，蓄冷球就会吸收载冷剂的热量，把冷量释放给载冷剂使蓄冷介质解冻融化，从而完成蓄冷和释冷过程。

载冷剂是介于制冷剂和蓄冷介质之间，作为冷量传递的中间介质的冷冻液，通常采用的是含乙二醇的水溶液。乙二醇水溶液有个特性，它的凝固点很低并随其浓度不同而变化，浓度越高相变温度越低，在蓄冷循环中为保证冷冻液液体不被固化，乙二醇水溶液的浓度应使其凝固点低于最低蒸发温度。一般用25%浓度的乙二醇水溶液，其相变温度在-12℃，低于蒸发器-8℃的最低蒸发温度。

蓄冰系统的工作过程是由两个并联的蓄冷回路和释冷回路完成的（见图9-6）。蓄冷回路（abcd）又称初级回路，主要完成蓄冷功能；释冷或放冷回路（biefghjc）又称次级回路，主要完成释冷或放冷功能。它们的载冷介质为乙二醇水溶液的冷冻液，在次级回路它通过板式换热器与以水为介质的空调用冷冻水分开。整个蓄冰系统的工作循环是在自动控制下完成的。

2.蓄冰系统的工作过程

蓄冰系统的工作过程，有以下四种典型运行工况。

（l）单蓄冷工况。单蓄冷工况是空调终端不需冷量时的运行工况。如写字楼和商务大厦等一般在上夜或下夜电网负荷低落或负荷谷期停止工作不需空调的时候，关闭放冷回路，蓄冷回路投入运行，起全量填谷作用。

图9-6　单蓄冷工况的工作过程简图

此时，次级泵P2停止运转，三通阀V3的第1通道关闭，以隔断制冷机与次级回路的联系，形成制冷机、蓄冷罐与水泵P1之间的循环。制冷机首先使蓄冷回路的冷冻液降温，直到蓄冷球的相变温度，蓄冷球吸收冷冻液的冷量后蓄冷介质开始发生相变固化结冰。随着冷冻液温度的降低最终到蓄冷球的蓄冷介质完全固化为止，此时冷冻液的降温速度很快，表明蓄冷阶段的结束，从而完成了蓄冷循环。

单蓄冷循环的路线如图9-7所示。

图9-7　单蓄冷循环的路线图

（2）蓄冷和直供冷工况。蓄冷和直供冷工况是空调终端需冷量低于制冷机过冷能力时的运行工况。如歌舞厅、健身房、写字楼、夜总会、商厦、酒楼、车间等，在清晨或午夜前的一段时间常常出现的空调工况。此时，蓄冷回路和放冷回路均投入运行，起部分填谷作用，有较大的填谷能力。

这时，初级泵和次级泵均处于运行状态，三通阀V3调节第1、2通道的开通状况，以便使第1通道的流量低于初级泵P2通过的流量，多出的部分流经蓄冷罐进行蓄冷，从而达到制冷机的一部分冷量直供空调，多余的冷量用于蓄冷的目的，使制冷机也得到了充分的利用。

蓄冷和直供冷工况的工作过程简图及循环的路线如图9-8和图9-9所示。(www.daowen.com)

（3）放冷和直供冷工况。放冷和直供冷工况是空调终端所需冷量大于制冷机能力时的运行工况。在通常情况下，中央空调最大需量时段正处于电网负荷的高峰期，是蓄冷空调发挥削峰作用的最好机会，此时制冷机和放冷回路均投入运行。

这时，初级泵P1和次级泵P2均处于运行状态，三通阀V3调节第1、2通道的开通状况，在最大需量时以便使第一通道的流量大于初级泵P1通过的流量。除制冷机将全部制冷量直供空调外，放冷回路将增补短缺的空调负荷，起部分削峰的作用，从而完成放冷和直供冷循环。它主要应用在电网负荷峰期的空调利用时间长，蓄冷容量小于空调时段需冷量的场合。它能够充分利用制冷能力和蓄冷容量，是蓄冷空调最多见的一种运用方式。

放冷和直供冷工况的工作简图及循环的路线如图9-10和图9-11所示。

图9-8　蓄冷和直供冷工况的工作过程简图

图9-9　蓄冷和直供冷循环的路线图

图9-10　放冷和直供冷工况的工作过程简图

图9-11　放冷和直供冷循环的路线图

（4）单放冷工况。单放冷工况是停用制冷机，终端需冷量只用蓄冷设备供冷的运行工况。主要应用在电网负荷峰期的空调时间不长，但空调负荷很大，蓄冷容量大于或等于空调时段需冷量的场合，如体育场馆、大会堂等的空调会遇到这种运用方式。

此时，制冷机停止运转，关闭蓄冷回路，启动放冷回路，起全量削峰作用。这时，初级泵P1停运，次级泵P2处于运行状态，三通阀V3调节第1、2通道的开通状况，以控制蓄冷罐的放冷强度。这种运用方式对临时停电有较强的应付能力。

图9-12　单放冷工况的工作过程简图

单放冷工况的工作过程如图9-12所示，单放冷循环的路线如图9-13所示。

图9-13　单放冷循环的路线图