深圳财富港大厦动态冰蓄冷空调系统设计
及应用
深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司李百公☆
广州高菱能源技术有限公司漆科亮肖睿
摘要：动态冰蓄冷系统具有制冰效率高，放冷速度快的优点，但系统运行不够稳定，应用案例少；在深圳财富港大厦的过冷水式动态冰蓄冷空调系统的设计中采用了模块化设计、优化自控设计等方法，在运行调试中采取各种措施保证了过冷水换热器的稳定运行；通过实测运行工况，掌握了系统运行的实际运行工况，并对该系统的设计、运行维护提出了建议。
关键词：动态冰蓄冷过冷水换热器蓄冷放冷运行稳定
Shenzhen caifugang building dynamic ice storage air
conditioning system design and application
Baigong Li★
Abstract：Dynamic ice storage system has the advantages of high efficiency ice-making, fast speed cooling off, but the system is not stable, and less application case. In ShenZhen caifugang building dynamic supercooled water type adopted in the design of ice storage air conditioning system, and automatic optimization design method of modular design. In the running and debugging took various measures to ensure the stability of the supercooled water heat exchanger; Through actual operation condition, and master the practical operation of the system operation condition, and propose some advantages of the system design, the system running and maintenance Keywords：Dynamic ice storage Supercooled water heat exchanger Cold storage Release cold Running stability
Shenzhen huasen architecture and engineering design consulting co. LTD, Shenzhen, Guangdong province, China
引言
由于深圳峰谷电价政策较为优越，近年来蓄冷空调系统的应用越来越多，因系统应用早，技术相对成熟，蓄冷装置占地面积小等原因，冰蓄冷系统特别是静态冰蓄冷成为蓄冷空调系统的主流。
静态冰蓄冷系统制冰时水静态地被冻结成冰并附着在传热壁面上[1]，随着蓄冰量增加，冰层厚度逐渐加大，传热效率及制冷效率也大为降低。为克服上述缺点，动态冰蓄冷系统制冰时水与传热壁面发生热交换，但冰的形成并不在传热壁面，而是在远离传热壁面的空间解除过冷生成冰浆，即制冰过程是动态的，该系统消除了静态冰蓄冷技术的固态冰层导热热阻，同时液体和传热壁面间换热效率高。
☆李百公，男，1971年3月生，大学，教授级高级工程师
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E-mail：libg@
动态冰蓄冷主要有过冷水式和刮刀扰动式两种形式。在上世纪90年代末日本开展研究，并逐渐在一些项目中应用；我国清华同方、中科院广州能源所在本世纪初开始了研究工作，特别是中科院广州能源所成功地在实验室内解决了过冷水动态冰蓄冷技术的热交换器堵塞、超声波促晶、动态解冰等关键技术难题，但之后并没有实际商业应用案例在实践中验证。
根据有关机构统计和调研[2]，2011年1月至2015年6月，我国完成的蓄冷空调系统，其中完成的各种类型的冰蓄冷空调系统比例统计见表1。
应用案例远低于静态冰蓄冷，会造成技术成熟慢，项目业主应用的意愿低。
深圳财富港大厦于2010年完成设计，在项目施工阶段，经建设方、设计方、监理等各方一起调研分析，最终大胆地决定在本项目上应用过冷水式动态冰蓄冷空调系统，我公司与广州能源所合作，于2011年完成设计，2012年调试，从2013年正式运行，目前成功运行至今，期间也有坎坷弯路，经过双方密切合作，共同努力，一一解决了实际应用的难题，阐述如下。
1 项目概况
财富港大厦位于宝安西乡，总建筑面积13.55万m2，项目包括一栋25层办公楼及三栋住宅楼，办公楼设计为集中空调系统供冷，其一层为大堂及商业、二层为架空层，三层至二十五层为办公，制冷机房设于地下一层及地下二层。
本工程集中空调面积为39458 m2，本工程空调冷负荷计算结果如下：设计日峰值冷负荷为5312KW （1511RT）,设计日总冷负荷为51295KW.h（14520RT.h）。
2 动态冰蓄冷系统设计
2.1 系统基本设计
本工程空调冷源系统采用了过冷水动态冰浆蓄冷系统，选用2台螺杆式双（1825kwX2),供回水温度为5~10°C，制冰工况制冷量为（1375kwX2),供回水温度为-0.5~-3.5°C，每台双工况冷水机组配置一台制冰能力为1825kw的动态制冰机组（该机组集成了过冷水换热器、超声波促晶器、预热及解冻板换等设备），动态制冰机组置于蓄冰槽之外，与其对应的冷水机组之间通过乙二醇管道相连，冷却塔、冷却水泵与主机一一对应配置；其中冷水机组、冷水泵、冷却水泵、乙二醇泵及换热机组设于地下一层制冷机房；动态制冰机组、制冰水泵及放冷水泵均与蓄冷水槽一道设于地下二层制冷机房。
两台双工况主机R-1,2在白天都可参与直接供冷(5~10°C)，在电价高峰时段，主机和蓄冰槽并联联合供冷。
蓄冰槽有效容积约480m3，位于地下2层，采用钢筋混凝土结构，内表面敷设聚氨酯发泡保温层，并采用聚脲防水。
双工况主机夜间8小时全负荷蓄冷，日蓄冷总量为5865RTh，占设计日空调负荷总量的40.4%。动态冰蓄冷空调系统原理图见图1。
