我國蓄冷技術的應用

張永銓

（天津大學 環境科學與工程學院，天津 300072）

我國蓄冷技術的應用

張永銓

（天津大學 環境科學與工程學院，天津 300072）

改革開放以來，我國國民經濟迅速發展，社會生產力、綜合國力和人民生活水平都有較大的提高。2011年底，全國電力裝機總容量為10.5億kW，全國電力供需形勢總體基本平衡，節能減排取得明顯成效，但某些地區、某些時段電力供應仍然十分緊張，其中空調負荷的迅速增加有著很大的影響。集中空調、區域供冷和居民家用空調的制冷負荷用電占整個城市用電的比例大幅上升。而空調負荷的特性，很大程度上導致了電力供應高峰不足而低谷過剩的矛盾，使電網負荷率下降。

在我國政府部門實行峰谷電價政策的形勢下，采用水蓄冷、冰蓄冷等電力需求側管理（DSM）技術成為移峰填谷、減少變電設備、緩解電力建設與新增用電矛盾的有效途徑之一。各地區出臺了促進蓄冷空調工程發展的政策，尤其鼓勵建設與熱泵相結合的蓄能系統，推動了蓄冷空調技術的發展和應用。電力蓄冷技術不僅僅是應對當前電力供應緊張形勢的有效手段，即便是在電力供求平衡時期，與熱泵相結合的蓄能技術仍然是電力需求側管理重要的移峰填谷技術措施。

1 我國冰蓄冷和水蓄冷分布情況

我國從20世紀90年代初開始建造水蓄冷和冰蓄冷空調系統,截止到2012年2月，已有建成投入運行和正在施工的工程980項，分布在4個直轄市和24個省，見表1。

雖很懶惰，但很重要。茄果類、瓜類蔬菜作為喜鈣類植物，對鈣肥需求量較大，部分蔬菜甚至超過對氮的需求量，更遠超磷。何金鋼介紹：“如西紅柿對鈣的需求量僅次于鉀，高于氮、磷等其他元素，處于所需營養的第二位。”另據杭州瑞年貿易有限公司業務代表袁軍介紹，鈣是一種惰性元素，本身分子結構不活躍，容易被土壤膠體固定，作物吸收困難。而且進入蔬菜體內后，鈣只能隨水通過導管向上運輸，進入葉片、果實內后，再也出不來了。所以農作物缺鈣主要表現在頂部、根尖等位置。常見的菜花和甘藍的頂枯病、白菜的干燒心、黃瓜的爛龍頭、西紅柿的臍腐病等都是缺鈣導致的。

蓄冷空調實績較多的依次是廣東省141個（其中85個在深圳市）、江蘇省134個、北京市128個、浙江省110個、上海市76個、湖北省58個、山東省52個、河北省39個、廣西省37個(其中33個是水蓄冷）、四川省34個、安徽省32個、江西省25個、天津市22個和福建省21個。

1.1 水蓄冷空調工程

我國現有水蓄冷空調工程178個，采用我國自主專利技術的10多個，載冷體工作溫差由原來的5℃提高到10℃，甚至更大，使蓄冷密度由原來的5.8 kW/m3提高到11.6 kW/m3或更大，由此使蓄冷水槽的容積大大減少，工程造價降低，傳熱損耗乃至載冷體輸送功耗也隨之減小。如果在建筑物附近有空地可供建設蓄冷水罐（槽），或有現成的消防水池可利用時，水蓄冷空調更有其推廣使用的價值。

為了保障上市公司會計信息披露的真實性、精準性與及時性，要構建完善的會計信息披露制度。在實踐中，要完善會計準則、審計制度與會計信息披露制度，制定完善的評價標準要求。在會計準則中明確的規定了上市公司會計信息披露的內容，充分的表明了信息披露的具體要求與規定。在會計活動中，必須要保障會計披露的規范性與科學性，完善審計制度。同時，上市公司要完善公司的內部治理結構，通過科學的方式進行處理，調整、完善股權結構、決策權與執行權等相關內容。

（4）水蓄冷系統在機場、賓館等應用廣泛，節能效果明顯。例如：上海浦東機場二期候機樓面積為405 000 m2的能源中心，采用了水蓄冷系統作為冷源，總水蓄冷量為106 696 Rth，共用4個水蓄冷罐，每個水蓄冷罐直徑為26 m，高22 m。冷水機組共有10臺，每臺制冷量為2 000 Rt，供冷水溫度為40℃，回水溫度為120℃；冷卻水供回水溫度為320℃～380℃。這個工程由于采用大溫差，系統管道投資減少，采用水蓄冷空調比采用常規電制冷空調的初投資節省1 000多萬元，每年可節省空調電費約900萬元。水蓄冷空調比冰蓄冷空調初投資節省5 510萬元。

1.2 冰蓄冷空調工程

我國冰蓄冷空調工程有802個，不僅采用美國BAC、FAFCO、CALMAC、MUELLER、CRYOGEL和法國CIAT的先進蓄冰設備，我國北京西冷、清華同方，浙江杭州華電華源和浙江國祥等也開發有自己特色的蓄冰設備。最近中國科學院廣州能源研究所下屬廣州鑫譽蓄能科技有限公司、深圳力合節能技術有限公司和天津海順達科技發展有限公司的動態冰蓄冷技術，中機西南能源科技有限公司開發了動態滑落式片冰系統和裝置。法國CIAT公司最早在杭州建立CIAT冰球生產工廠，最近中國臺灣“冰寶”（GEMINI）牌塑料盤管和美國EVAPCO橢圓鋼盤管分別在上海建立了生產線，美國MUELLER公司滑落式片冰冷水機組IH/C系列授權南京五洲制冷集團中天空調有限公司組裝，美國IceSnergy公司水漿冷水機組IS/C系列授權南京中天人工環境工程技術有限公司組裝，美國BAC圓型鋼盤管在大連建立了生產線，進一步降低了生產成本，縮短了交貨期，并大大減少了運輸費用。有關采用各家蓄冰設備的工程項目的數量統計詳見表2。

表1 我國蓄冷空調項目數量統計（按地區分） 個

表2 我國蓄冷空調項目數量統計（按蓄冰設備分）

2 已建成和投入運行的蓄冷空調工程特點

2000年，出版了《蓄冷空調工程實用新技術》、《蓄冷技術和蓄熱電鍋爐在空調中的應用》。

（2）由于蓄冰儲能提供了低溫冷源，為低溫送風技術的利用創造了有利條件。蓄冰技術與低溫送風技術的結合，既可以有效地使峰谷差減小，又可減少能耗與節省初投資，是目前國際HVAC&R行業公認的值得推廣應用的技術。我國十分注意發展低溫送風技術，已經在幾十個水蓄冷和冰蓄冷空調工程中采用了大溫差和低溫送風系統。

智慧課堂的模式中強調學生的主體性，充分挖掘學生的潛能。君子教育理念要求尊重學生的個性，尊重學生在探究過程中提出的不同問題，尊重他們的質疑。教師扮演的角色是伙伴式的，教師可以在同等地位的情況下與學生共同討論，幫助學生解決探究過程中所碰到的各種問題。對于學生的錯誤認知，教師不能用責罰式的語言態度對待，可以用一些禮貌語言：“對這個問題我有不同看法，再想一想”“這個結論，我覺得不符合題目條件，你再思考一下”等等。這樣，學生的自尊沒有受到傷害，反而受到保護，也維持了學生的學習欲望，從而提高了學習的積極性。

（1）我國自主研發的技術和裝置占有越來越大的比例。例如：我國自主開發的閉式外融冰蓄冷裝置和系統，以及納米導熱復合盤管冰蓄冷裝置和技術，都具有世界先進水平。目前，納米導熱復合盤管蓄冰裝置和技術還在進一步生產和發展，現有3種型式（單層型、重疊型和圓盤型）蓄冰裝置可供選用，目前已應用于162個工程中。最近動態冰蓄冷、動態制冰流體冰蓄冷、動態板式制片冰冰蓄冷等技術，均有建成的工程在運行。

（5）我國水源熱泵、地源熱泵與水蓄冷、水蓄熱相結合的水蓄能系統相繼出現，日益顯示其節能效果。例如：湖南第一人民醫院新區分院是國內第一個采用風冷熱泵與冰蓄冷相結合的項目，上海世博中心館則采用了水源熱泵（江水）加冰蓄冷的系統。北京九華山莊二期酒店，建筑面積131 262 m2，采用冰蓄冷與土壤源熱泵相結合的空調系統，設計日峰值負荷為3 733 Rt，雙工況機組與蓄冰裝置采用串聯方式，雙工況主機位于上游，總蓄冰量為8 050 Rth。同時，按照當地實際情況，地源、水源、風冷等熱泵技術與冰蓄冷、水蓄冷、水蓄熱等蓄能技術合理組合的方式，在北京、天津、上海、河北、安徽、江蘇、山東、遼寧等地展開應用。

錘子科技近來壞消息不斷，如成都團隊被裁撤，CTO吳德周計劃離開等。近期，錘子科技官網除了周邊配件外，手機產品全線顯示“到貨通知”，并且原定于11月25日發貨的新品加濕器一再跳票。

廣西省采用水蓄冷空調工程較多，有33個；廣東省的33個工程中，有12個在深圳市；其次是湖北省和江蘇省，分別有19個；北京市有17個，上海市有15個。

（3）大型建筑群和住宅小區在采用區域供冷系統時，冰蓄冷方案也作為考慮或采用之一,在某些工程已被采用。例如：廣州大學城共有10所大學，建筑面積共724萬m2，建成后將有500萬m2的建筑物納入區域供冷系統,采用BAC鋼盤管，總蓄冰量達25.2萬Rth，建成后是全球第二大冰蓄冷區域供冷系統，對移峰填谷將起積極作用。

所謂VITC，指的是英文場逆程的時間碼，其插在視頻信號場之后的那個，在場消隱期間將視頻的磁跡進行錄放，記錄的頻率達到50HZ,精確到 1場。

（6）冰蓄冷空調工程的測試工作開始引起人們重視。研究和施工單位對部分冰蓄冷空調系統的全方位或局部測試工作，使我們能更深入了解和掌握冰蓄冷空調工程的特性，可提高冰蓄冷空調工程的設計水平和施工水平。典型的案例有北京國家電力調度中心冰蓄冷系統，施工單位從2003年8月到2004年8月對其作了全方位測試，為優化設計和施工提供了寶貴的經驗。

（7）重視大溫差和低溫送風中所遇問題的研究工作，并建立了實驗室，某些廠家開始生產和供應大溫差和低溫送風末端裝置。

1999年，翻譯出版了《低溫送風系統設計指南》。

（8）合同能源管理服務在我國水蓄冷工程中展開應用。北京佩爾優科技有限公司首先在我國水蓄冷工程中提供各種合同能源管理服務，得到了國家發展與改革委員會/世界銀行/GEF中國節能促進項目的專項資金支持。按照合同能源管理模式建設的水蓄冷工程已有59個。

假定到達航道入口的船舶數量為一個計數過程，每艘船舶到達時間是相互獨立的，而且在充分短的時間區間上最多只到達一艘船舶。在數學上，這一過程一般采用泊松分布來描述，其中單位時間到達的船舶數量用參數λ表示。

點評 通過一組低起點的客觀題回顧三角形相似的判定和性質，在與學生的交流、追問中對相似的判定和性質進行了系統的梳理，揭示了靈活選用判定和性質的策略，引導學生自主小結、提升，促使學生系統地理解、掌握知識，形成靈活運用知識的能力．

3 我國蓄冷設備和系統的研究工作

我國高等院校和研究所積極投入蓄冷設備和系統的研究工作，并培養相關的博士生和碩士生，有的學校在本科生中開設冰蓄冷的選修課，如：上海理工大學、同濟大學、清華大學、華南理工大學、天津大學、上海交通大學、西安交通大學、南京工業大學、東南大學、浙江大學、重慶大學、中國科學技術大學、中國科學院廣州能源研究所、廣東工業大學、上海海事大學、哈爾濱工業大學和南京大學等。上海海事大學、浙江大學和中國科學院廣州能源研究所正在研究和開發新型動態蓄冷技術。同時，已有不少設計院積極主動投入到蓄冷空調工程項目的設計中，通過精心設計，開拓新的思路和方式，使最近幾個較大區域供冷工程和低溫送風工程項目的水平得到提高和完善。

4 蓄冷空調相關出版物

1997年是我國蓄冷空調專業書出版豐收年，出版了《空調蓄冷應用技術》、《蓄冷技術及其在空調工程中的應用》、《儲冷空調系統原理、工程設計及應用》、《相變貯能——理論和應用》4本書。

1998年，空調設計第3輯《冰蓄冷工程實例集》出版。

(4)常見的管道連接方式有3種：①絲扣連接；②法蘭連接；③卡箍連接。選擇配件時，其接口應當與管道的連接方式相匹配，特殊情況下可采用相應的轉換管件，例如將絲扣連接轉為法蘭連接的管件。

我國在開始發展水蓄冷和冰蓄冷空調工程時,就采取引進、吸收、消化國外先進技術，同時開發自主蓄冰裝置。我國已建成的水蓄冷和冰蓄冷空調工程，由于精心設計，精心施工，精心運行，不僅保證了工程質量，達到了設計要求，在移峰填谷、節省運行費用、減少變電設備等方面均起到了積極的作用。

2001年，翻譯出版了《蓄冷設計指南》并出臺了“蓄冷冷卻設備”行業標準。

2002年，國家標準《采暖通風與空氣調節設計規范》中增加了蓄冷蓄熱的條款。

2003年，發布了《蓄冷空調系統的測試與評估方法》（GB/T 19412—2003），出版了《民用建筑空調設計》。同年，《全國民用建筑工程設計技術措施》之“暖通空調 動力”中，有一節“蓄冷系統的設計”的內容；《民用建筑制冷空調設計資料》之“辦公、公寓式”中出現了冰蓄冷設計實例。

2004年，出版了《儲能材料與技術》、《蓄熱技術及其應用》和《中央空調新技術及其應用》。

中國建筑標準設計研究院出版的全國民用建筑工程設計技術措施《建筑產品選用技術》，2005年版新增“多種蓄冰裝置及蓄冷裝置設計選用要點”，2006年版新增“蓄冷系統”。

為有效地解決制藥類專業實驗教學中存在的問題，基于“一主二翼”(以新工科為一主體，以《工程教育專業認證標準》和《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》為新工科的二翼)思想，采用經典的OBE法和CDIO法[5]，從不同層次、不同側面、不同程度上對制藥工程專業實驗教學進行升級改造，強化實驗教學對于實踐教學的支撐作用，經過醫藥化工企業實踐和評價，進行持續改進。

2006年，出版了《中央空調實用技術》和《空調工程》，中國建筑標準設計研究院免費贈閱《蓄冷與低溫送風技術研討會》專刊。

2007年，出版了國家建筑標準設計圖集06K1O《冰蓄冷系統設計與施工圖集》，出版了《空調蓄冷技術與設計》。

2008年，出版了《實用供熱空調設計手冊》第二版，其中有“蓄冷與蓄熱”一章，同年10月出版了行業標準JGJ158—2008《蓄冷空調工程技術規程》。

2010年，出版《建筑通風空調新技術及其應用》，其中有“蓄能空調與低溫送風”一節。

5 我國蓄冷空調系統的展望

（1）蓄冷工程項目從單體、中小型向大中型、區域供冷及多種能源、多種蓄能形式發展。

（2）根據《中國“十二五”全國民用機場布局規劃》，到2015年，全國運輸機場總數將達到230個以上，覆蓋全國94%的經濟總量、83%的人口和81%的縣級行政單元。因此，水蓄冷工程在機場建筑暖通空調領域有著很大的應用空間。

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［1］中國電力企業聯合會.全國電力供需與經濟運行形勢分析預測報告（2009—2010年度）[R].北京：中國電力企業聯合會，2010.

［2］張永銓.我國蓄冷技術的現狀及發展[C]//中國制冷學會2007學術年會論文集.2007：785-789.

［3］張永銓.我國蓄冷技術的發展[J].暖通空調，2010，40（6）：2-5.

［4］張永銓.中國大陸蓄冷技術的發展[C]//首屆海峽兩岸四地制冷空調工程節能減排新技術研討會論文集.2010：219-223.

Application of the cool storage technology in China

ZHANG Yong?quan
（Tianjin University,Tianjin 300072,China）

2012-02-22

1009-1831（2012）02-0001-03

TK02；F407.61

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