中央空調(diào)冰蓄冷系統(tǒng)可以實現(xiàn)電網(wǎng)的削峰填谷、平衡電力負荷的效果，可以使中央空調(diào)用戶從節(jié)能中帶來經(jīng)濟效益。但是冰蓄冷系統(tǒng)中央空調(diào)的初投資費用比常規(guī)空調(diào)高很多，成為限制其發(fā)展的一個重要因素。如何最大限度地發(fā)揮其節(jié)能的優(yōu)點，可快速恢復(fù)最初的投資，是冰蓄冷中央空調(diào)技術(shù)和設(shè)計的關(guān)鍵。冰蓄冷低溫送風(fēng)中央空調(diào)系統(tǒng)具有具有常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點，同時也存在著一些不足。華利機電對多年中央空調(diào)安裝和中央空調(diào)節(jié)能改造等中央空調(diào)工程施工經(jīng)驗總結(jié)，通過對冰蓄冷低溫送風(fēng)中央空調(diào)系統(tǒng)和常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的對比分析，就其關(guān)鍵部分的改進改造提出相關(guān)建議。主要有以下幾個方面。
一、 改造對送風(fēng)溫度和蓄冷率的系統(tǒng)設(shè)計
送風(fēng)溫度和蓄冷率是冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，直接影響著空調(diào)系統(tǒng)的能源利用效率和經(jīng)濟效益。從系統(tǒng)設(shè)計角度對送風(fēng)溫度和蓄冷率進行優(yōu)化，是提高冰蓄冷送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)水平和經(jīng)濟效益的根本途徑。
二、冰蓄冷低溫送風(fēng)中央空調(diào)技術(shù)的核心價值在于可以實現(xiàn)較高水平的經(jīng)濟效益
要保障中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)節(jié)能改造需要從設(shè)計、控制和管理幾個方面著手。其中設(shè)計是根源和基礎(chǔ)。冰蓄冷低溫送風(fēng)中央空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計要在滿足設(shè)計指標和安全運行的基礎(chǔ)上，降低初投資成本，平衡不同用電時段的電力負荷，從而實現(xiàn)降低電力資源消耗和節(jié)約經(jīng)濟成本的最優(yōu)化。
三、電價以及用電限制的影響
當(dāng)?shù)氐碾妰r政策是決定冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)適用性的關(guān)鍵指標。峰谷電價差越大，冰蓄冷空調(diào)的經(jīng)濟效益越好。國外相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，峰谷電價比達到2：1是采用蓄冷系統(tǒng)的門檻指標;峰谷電價比為2.5：1時，采用蓄冷系統(tǒng)中央空調(diào)可以創(chuàng)造較好的經(jīng)濟效益;峰谷電價比為3：1時，采用蓄冷系統(tǒng)中央空調(diào)創(chuàng)造的經(jīng)濟效益非常顯著。
由于國內(nèi)電價政策與國外不同，是否使用冰蓄冷中央空調(diào)還要考慮當(dāng)?shù)鼐唧w情況。另外，當(dāng)?shù)貙Ω叻鍟r期的用電限制相關(guān)規(guī)定對設(shè)備容量具有重要影響，必須予以考慮。
四、建筑物類型的影響
建筑物類型、功能不同，其用電負荷分布也不一樣。如果建筑物用電負荷比較集中，且負荷多發(fā)生在用電高峰時期，那么采用蓄冷系統(tǒng)中央空調(diào)平衡用電費用，就可以實現(xiàn)較好的經(jīng)濟效益。如果建筑物白天晚上用電負荷相差不大，或者當(dāng)?shù)赜秒姼叻搴偷凸入妰r差額不大，那么冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益就不明顯，甚至不適合使用。
五、氣象變化的影響
當(dāng)?shù)卣麄€供冷季節(jié)的逐時冷負荷分布是選擇冰蓄冷低溫送風(fēng)中央空調(diào)系統(tǒng)與否的重要參考，而逐時負荷是依據(jù)典型年的氣象資料算出的。全新風(fēng)循環(huán)作為省能器供冷的地區(qū)，采用低溫送風(fēng)中央空調(diào)系統(tǒng)就不合適了。
六、 改進制冷設(shè)備
通過對中央空調(diào)設(shè)備的質(zhì)量管控與改進，實現(xiàn)中央空調(diào)整體系統(tǒng)技術(shù)水平的提高。積極吸收外國先進技術(shù)經(jīng)驗，去除冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)中的板式換熱器，可以提高系統(tǒng)可靠性。而通過采用變風(fēng)量空調(diào)器、聯(lián)結(jié)蝶閥和全部法蘭、對管道內(nèi)壁進行防腐處理、增加乙二醇溶液回收裝置，防止溶液損失等相關(guān)技術(shù)措施，可以解決沒有換熱器的問題，從而實現(xiàn)節(jié)省初投資和運行費用的目的。
七、降低送風(fēng)系統(tǒng)的溫度
中央空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度從常規(guī)的12℃降到4～12℃，同一條件下冷卻中央空調(diào)負荷量減少，從而減少功率消耗的風(fēng)機正常運行所消耗的功率，使系統(tǒng)節(jié)約能源和降低運營成本。根據(jù)流體力學(xué)的風(fēng)機功率公式可以得出，送風(fēng)量減少會使風(fēng)機所耗功率會三次方下降。此外，送風(fēng)量減少伴隨著風(fēng)管尺寸的減小，從而使系統(tǒng)減少了初投資。因此，降低空氣溫度可以使冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)在實施“移峰填谷”的同時，并能降低系統(tǒng)的運行費用和初投資，取得了可觀的經(jīng)濟效益。
八、增加熱回收裝置
中央空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)中的余熱直接排放到大氣中，既造成城市的熱污染，又浪費了熱能。如果將排風(fēng)中的余熱(余冷)加以回收再利用，如加熱生活熱水、處理新風(fēng)等，則可提高系統(tǒng)的整體能源利用率，達到節(jié)能的目的，同時又可降低機組負荷，節(jié)省初期投資。熱回收裝置可分為兩大類：全熱回收裝置和顯熱回收裝置。全熱回收裝置用具有吸濕作用的材料制作，既能傳熱又能傳濕，可同時回收顯熱和潛熱;顯熱回收裝置則用不含吸濕作用的材料制作，只能傳熱，不能傳濕，只能回收顯熱。在設(shè)計中，對全熱回收裝置和顯熱回收裝置的選擇應(yīng)因地而宜。
九、使用熱管技術(shù)
熱管作為傳熱元件，由于其良好的傳熱性能，正越來越多地應(yīng)用到各種工程項目中。該熱管應(yīng)用在冰蓄冷系統(tǒng)中央空調(diào)，可以提高冰蓄冷中央空調(diào)的傳熱性能，提高能源利用效率。
直接式熱管冰蓄冷中央空調(diào)
采用熱管冷凝段置于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器中，熱管的蒸發(fā)段置于蓄冰池中直接蓄冰，稱為直接式熱管冰蓄冷系統(tǒng)中央空調(diào)。該中央空調(diào)系統(tǒng)由于熱管熱變換，從而克服制冷劑壓降和回油困難，由于管道腐蝕和制冷劑泄漏現(xiàn)象，融冰過程由外向內(nèi)融化，溫度較高的冷凍水回水與冰直接接觸，可以在較短的時間內(nèi)制出大量的低溫冷凍水，提高了能源的利用效率，因此特別適用于短時間內(nèi)要求冷量大、溫度低的場合。系統(tǒng)的問題是，如果存儲冰沒有完全融化的冰塊，將增加電力消耗及系統(tǒng)設(shè)計和中央空調(diào)安裝難度。
間接式熱管冰蓄冷中央空調(diào)
采用二次冷媒將制冷中央空調(diào)系統(tǒng)與蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)進行連接，熱管蒸發(fā)段置于蓄冷池中，冷凝段置于蓄冷池之上。二次冷媒經(jīng)制冷機組蒸發(fā)器降溫后流經(jīng)熱管冷凝段進行換熱，利用熱管高效的傳熱特性對蓄冷池直接蓄冷，這種系統(tǒng)目前尚處于研究中。該裝置的最大優(yōu)點在于無需對傳統(tǒng)的制冷機組進行結(jié)構(gòu)改裝即可直接應(yīng)用于工程中，且少量的熱管破裂及泄漏均不影響系統(tǒng)的正常運行。熱管技術(shù)在設(shè)計中應(yīng)注意，在熱管冰蓄冷過程中，冰直接凝固在熱管上，隨著冰層厚度增加，傳熱熱阻加大，將導(dǎo)致結(jié)冰速度緩慢，降低能源的使用效率。若能使熱管在結(jié)冰達到一定厚度后冰層自動從熱管蒸發(fā)段脫落，使熱管總是維持在一個傳熱熱阻較小、換熱性能較高的水平，這樣將會顯著提高整個蓄冷系統(tǒng)的效率，減少設(shè)備投資容量，也更為節(jié)能。
