廣州新電視塔冰蓄冷項目作為高度600米的地標建筑,電視塔空調(diào)負荷達12,000RT,其冰蓄冷系統(tǒng)通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)高效節(jié)能。系統(tǒng)運行中,夜間制冰量占日間冷量需求的65%,年節(jié)省電費超800萬元。設計亮點體現(xiàn)在三方面:分層蓄冷槽:利用建筑高度差構(gòu)建自然分層結(jié)構(gòu),避免蓄冷槽內(nèi)冷熱流體混合,提升冷量存儲效率;低溫送風技術(shù):末端送風溫度低至4℃,較常規(guī)系統(tǒng)減少風機能耗30%,降低設備運行功率;熱回收系統(tǒng):將融冰過程釋放的余熱回收用于生活熱水供應,系統(tǒng)綜合能效比達5.2,實現(xiàn)冷熱能協(xié)同利用。該項目通過空間結(jié)構(gòu)與技術(shù)的結(jié)合,在超高層場景中實現(xiàn)了節(jié)能效益與系統(tǒng)穩(wěn)定性的平衡,為同類建筑提供了可復制的工程范例。新加坡樟宜機場采用冰蓄冷區(qū)域供冷,覆蓋50萬平方米航站樓。中國臺灣附近冰蓄冷建設
蓄冷槽內(nèi)冰層的均勻生長是保障冰蓄冷系統(tǒng)高效運行的重要環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)靜態(tài)制冰過程中,容易出現(xiàn)冰橋、冰塞等現(xiàn)象,這些情況會阻礙冷量傳輸,進而降低蓄冷效率。動態(tài)制冰技術(shù),像冰漿生成、冰球封裝等方式,通過引入強制對流來改善冰層分布,有效減少了局部結(jié)冰不均的問題,但同時也增加了設備的復雜程度。相關研究表明,采用脈沖式制冰控制策略,能夠通過周期性調(diào)節(jié)制冷機組的運行參數(shù),優(yōu)化冰層生長過程,可使蓄冷效率提升 15%-20%,在保證系統(tǒng)高效運行的同時,為解決冰層均勻生長問題提供了新的技術(shù)路徑。中國香港節(jié)能冰蓄冷設計公司冰蓄冷技術(shù)的建筑一體化設計,與幕墻結(jié)合實現(xiàn)零占地儲能。
冰蓄冷系統(tǒng)通過“移峰填谷”轉(zhuǎn)移電力高峰負荷,可明顯減少燃煤機組的啟停調(diào)峰頻次,從而降低二氧化碳排放。以1MW?h冷量為計算單位,該系統(tǒng)相較常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)可減排0.8噸CO?。若在全國范圍內(nèi)推廣應用,年減排量將達到千萬噸級別,對實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要推動作用。此外,冰蓄冷技術(shù)減少的尖峰負荷能夠延緩電網(wǎng)擴容壓力。這意味著可間接節(jié)約土地資源(如變電站建設占地)及輸電線路投資,降低電網(wǎng)基礎設施的建設成本。這種“節(jié)能+減排+降本”的綜合效應,使冰蓄冷系統(tǒng)不僅成為建筑領域的節(jié)能手段,更成為優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu)、推動綠色電網(wǎng)發(fā)展的重要支撐。從環(huán)境效益看,其減排貢獻相當于種植百萬畝森林;從經(jīng)濟角度,延緩電網(wǎng)擴容可為城市建設節(jié)省數(shù)十億元投資,實現(xiàn)了生態(tài)效益與經(jīng)濟效益的深度融合。
采用LCC(全生命周期成本)模型評估冰蓄冷系統(tǒng)經(jīng)濟性時,需綜合考量設備折舊、維護費用及能源價格波動等因素。研究顯示,當電價峰谷差達到或超過0.6元/kWh,且年運行時間不少于3000小時時,冰蓄冷系統(tǒng)的全生命周期成本會低于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)。這是因為在上述條件下,峰谷電價差帶來的運行成本節(jié)省能夠更充分地覆蓋初期投資增量。此外,部分地區(qū)官方會提供蓄冷技術(shù)補貼或稅收優(yōu)惠政策,進一步改善項目的經(jīng)濟性。例如,某些城市對采用冰蓄冷系統(tǒng)的項目給予每千瓦裝機容量一定金額的補貼,或在企業(yè)所得稅、增值稅等方面提供減免。這些政策支持可使投資回收期縮短1-2年,明顯提升冰蓄冷技術(shù)的經(jīng)濟可行性。從長期來看,隨著能源價格市場化變動推進,峰谷電價差可能進一步拉大,疊加設備技術(shù)進步帶來的投資成本下降,冰蓄冷系統(tǒng)在全生命周期內(nèi)的成本優(yōu)勢將更加明顯。這種基于LCC模型的評估方法,為用戶在選擇空調(diào)系統(tǒng)時提供了科學的決策依據(jù),尤其適用于對長期運行成本敏感的商業(yè)建筑、工業(yè)廠房等場景。冰蓄冷技術(shù)利用夜間低價電制冰,白天融冰供冷,降低空調(diào)成本。
在高溫高濕地區(qū)部署冰蓄冷系統(tǒng)時,需針對性解決冷凝壓力升高、融冰速度加快等運行挑戰(zhàn)。高溫環(huán)境下,制冷機組冷凝器散熱效率下降,導致冷凝壓力驟升,可能觸發(fā)設備保護停機;同時,外界高溫會加速蓄冷槽融冰速率,影響日間供冷穩(wěn)定性。應對這類問題可采取雙重技術(shù)方案:一方面增大冷機容量,通過預留設備冗余提升系統(tǒng)抗負荷沖擊能力,如某中東項目在設計階段增加 30% 冷機裝機量,配合高效蒸發(fā)式冷凝器,在 50℃環(huán)境溫度下仍保持穩(wěn)定運行;另一方面優(yōu)化融冰控制策略,采用分段融冰技術(shù),根據(jù)日間負荷預測將蓄冷槽分為多個區(qū)域,按時段依次融冰,避免冷量集中釋放導致的供需失衡。實測數(shù)據(jù)顯示,結(jié)合冷機冗余與分段融冰的項目,在極端高溫天氣下供冷可靠性提升 40%,融冰效率波動控制在 ±5% 以內(nèi),為熱帶地區(qū)建筑節(jié)能提供了可復制的技術(shù)范式。楚嶸冰蓄冷技術(shù)通過夜間制冰儲能,白天釋放冷量,平衡電網(wǎng)負荷波動。中國臺灣附近冰蓄冷建設
冰蓄冷技術(shù)的碳排放權(quán)交易,企業(yè)通過減排量獲取額外收益。中國臺灣附近冰蓄冷建設
數(shù)據(jù)中心內(nèi) IT 設備散熱量極大,傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的能耗占比往往超過 40%。冰蓄冷技術(shù)與自然冷卻技術(shù)的結(jié)合應用,可在冬季借助室外低溫環(huán)境直接供冷,降低機械制冷能耗;夏季則通過冰蓄冷系統(tǒng)實現(xiàn)削峰填谷,平衡冷量供應。此外,融冰過程中釋放的冷量能夠精細匹配服務器的負荷波動,有效減少制冷機組的啟停次數(shù),從而延長設備使用壽命。這種復合技術(shù)方案既順應了數(shù)據(jù)中心高散熱、高能耗的特點,又通過季節(jié)化的冷量管理策略提升了能源利用效率,為數(shù)據(jù)中心的綠色低碳運行提供了兼具經(jīng)濟性與可靠性的解決方案,尤其適用于對散熱穩(wěn)定性要求高、能耗控制嚴格的大型數(shù)據(jù)中心場景。中國臺灣附近冰蓄冷建設