羅良宜：丁烷冰漿蓄冷技術

美國早在1930年就開始把冰蓄冷應用在空調系統。到20世紀80年代初，冰蓄冷開始得到廣泛應用。20世紀90年代，日本開始大力發展冰蓄冷，并使之迅速替代了水蓄冷在蓄冷領域的領先地位。除美國、日本之外，在英國、加拿大、德國、澳大利亞等國，冰蓄冷技術都得到了廣泛應用。我國對冰蓄冷的發展始于20世紀80年代中期，現在，國內對冰蓄冷系統的發展和應用越來越廣泛，技術逐漸成熟并在某些方面達到了國際領先水平。

冰蓄冷是指在制冷負荷較低或用電低谷、廉價電費時段制冰蓄冷，在制冷負荷較高或用電高峰與平價時段融冰釋冷，滿足制冷負荷需求。冰蓄冷在蓄冷分類中屬于潛熱蓄冷，相對于水蓄冷等顯熱蓄冷方式，單位體積的蓄冷容量大，蓄冷設備體積小，占地面積小，保溫面積小，整體能量損失小。

冰蓄冷的作用：

1、既削峰又填谷，顯著改善國家用電結構

日益增長的空調尖峰電力需求是現有發電及電力輸送設備低效浪費的主要原因，應用冰蓄冷技術，可以在夜間填谷滿負荷運行制冷機組，將常規用電負荷從白天的高峰期移入夜間的低谷期，起到電池的作用而沒有電池及電力設備昂貴投資而且沒有電池充放電損失，綜合效率提高20%以上，一舉多得，將對電力供應和國民生產帶來顯著的社會效益，綜合效果比電池蓄能更高，高效冰蓄冷技術應用應該成為國家能源戰略。

2、減少制冷機組容量，提高制冷效率

由于一般制冷設備容量都是根據最高制冷負荷設計的，而制冷高負荷期相對整個制冷周期又較短，故此，多數制冷機組的負荷率都較低，效率較低。采用冰蓄冷后，尤其是制冷負荷比較集中或波動較大的場合，制冷機組裝機容量可大幅減小。又由于蓄冰時制冷機組滿負荷運行，現有運行狀況可得以改善，提高制冷效率，降低能耗，整個制冷系統運行狀態將更加穩定。而且，夜間環境溫度的降低（晝夜溫差一般5-100C）會使制冷設備的制冷量也有所提高、能耗有所降低。

3、經濟效益顯著，用戶省錢看得到

采用冰蓄冷，不僅由于減小制冷機組裝機容量而減小電力設備投資，如變壓器、配電柜及自備發電設施等，整套制冷系統的輔助設備及輔件也都減小，制冷機房面積減小。綜合比較后，相對于常規設備配置，冰蓄冷系統的初投資不增加甚至可以減少。按電力公司分時計價的電價結構，設計合理的模式運行冰蓄冷系統，電費節省可觀；制冷設備總體配置減小，制冷系統運行維護費用降低；緊急停電時自備發電量很少，節省了高額的自備發電費用；由于融冰時溫度較低，配合大溫差系統時，空調系統設備、風道投資降低可觀。長年運行，企業用戶綜合運營成本將大幅降低，經濟效益十分可觀。

4、節能減排，符合國家大政方針

由于冰蓄冷對空調電力使用的“既削峰又填谷”，使整個電網負荷趨于均衡化，夜間電站發電量使用率大大提高，減少了低谷電力的浪費，等效于節省了能源、減少了二氧化碳溫室氣體和硫化物等污染性氣體的排放。

各種常用蓄冷技術與常規冷水機組空調對比

冰蓄冷技術有各種各樣的制冰方式，常用蓄冷技術有水蓄冷、盤管蓄冰、冰球蓄冰、動態片冰、過冷水冰漿等，除水蓄冷體積巨大應用少外，其它與常規冷水機組空調對比普遍存在投資高效率低的缺陷，投資都大過常規冷水機組空調30%-80%，綜合能效比<3.0。

丁烷冰漿采用了簡單高效的理念，采用冷水機組、風泵、水泵等通用高效設備，流程簡單，控制容易，維護方便，氣態丁烷通過風泵加壓進入冷水機蒸發器，通過氣液相變高效換熱冷凝，液態丁烷和水一起進入水泵，再與水直接接觸再蒸發為氣態進行高效熱交換，水放出相變熱變為冰激凌式冰，可以泵送，冰漿流入蓄冰槽，氣態丁烷進入風泵不斷循環；氣囊接通循環系統，使系統既封閉又自動保持常壓（大氣壓力）；冷水機蒸發器中丁烷溫度控制在20C左右（風壓約10kpa）；蓄冰槽中氣態丁烷蒸發溫度在-0.50C左右（氣壓約0kpa），蓄冰槽中冰水混合溫度在00C。丁烷冰漿技術綜合能效比可達4.0，尤其投資省，可低于常規冷水機組空調投資，而且省電費更多可達40-70%。丁烷冰漿缺點是丁烷易燃易爆，有安全性要求，由于是密閉系統、充填量小（僅約30g/kw）、強制通風且系統壓力低（僅0-10kpa），丁烷不易泄露，采用安全防范措施，嚴格按安全規程操作，丁烷冰漿明顯比氨制冷系統風險小，也比燃氣熱水器/廚房煤氣風險低。