储冰式空调系统

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1、儲冰式空調系統1前言儲冰式空調系統概述儲冰式空調系統可行性評估案例探討結語與建議內容2前言近年來，由於國民所得提高，冷氣負載大幅增加，導致電力系統尖峰負載激增。因此，如何推廣儲能空調系統至一般大型商業辦公大樓及工業界使用，為現階段最直接也是最有效的負載管理方式。國內現在雖有少數大樓採用儲冰系統或冰水儲存系統，但一般而言其回收年限太過於長久，因此無法有效的推廣。3儲冰式空調系統概述基本原理優缺點運轉操作方式儲冰方式4基本原理人類在幾千年前利用嚴寒冬季湖泊凍結的冰塊，切割成為冰磚，儲存於地窖中，以備炎熱的夏季使用。在電力離峰時間，利用儲冷介質將冷能儲存

2、。尖峰時段將冷能釋放用於滿足空調需求或冷卻負載。5系統組成設備儲冰式空調系統係由一個或數個儲冰設備管線（Pipings）閥門（Valves）控制裝置（Controldevice）空調系統（HVAC）冰水機組（Chillerunit）空調機（Airhandlingunit）室內送風機（Fancoilunit）泵(Pump)等元件的組合系統黃建翔、林志明編6冷凍主機容量降低，電力設備費用與機械室面積減少，受電容量設備可減少。冷凍主機均處於滿載運轉，電力負載平均及電力供給平穩。運轉費用減少，此因冷凍主機容量降低，減少基本電費之支出。且主機處於高效率狀況下

3、，可節省電力，並且享受電力公司離峰時段優惠的時間電價，而減少流動電費的支出。空調區間設備容量減少、噪音降低，此乃由於儲冰式空調區間出水溫度較低之原故。提供消防系統之用水，節省保險費用。儲冰式空調系統優點7儲冰式空調系統之優點相對溫度低，係因為低溫經過冷卻盤管時，除濕量多，室內相對濕度降低，空調區間品質、舒適性均較高。利用送水泵浦，可以分區相當精細。可與汽電共生配合，回收熱能並增加經濟效益。儲冰設備在機器損壞或保養時，可以馬上供應空調區間之冷房能力提高電力系統設備利用率。抑制電力之尖峰用電負載，達到平衡尖離峰時電力負載。結合區域冷房系統，降低初設費用

4、及運轉費用，更具節能功效。8儲冰式空調系統之缺點增加儲冰設備之裝置費用與空間。製冰時，蒸發溫度降低，冷凍主機製冷能力降低，單位耗量增加。系統設計規劃較複雜。9儲冰式空調系統運轉操作方式主機利用夜間離峰電力將尖峰所需的空調負載，以製冰或冰水的方式將冷能儲存起來，而於白天尖峰時段釋放出來，以供空調負載，而方式分成下列兩種全量儲冰式分量儲冰式10全量儲冰式空調系統於離峰時段全載運轉儲冰，白天尖峰時段空調主機完全停止運轉，而由儲冰槽供應空調所需全部負載，將尖峰時段所需之空調電力全部轉移至離峰，故尖離峰電價差越大時最有利。全量儲冰式11儲冰過程12空調過程1

5、3分量儲冰式分量儲冰式藉冷凍主機全日運轉，在離峰或非空調時段儲冰，待尖峰或空調時段由儲冰設備提供空調能力，不足部份則再運轉冷凍主機分擔部份空調負載。分量儲存式14儲冰過程15空調過程16分量儲冰式設備之運轉順序分量儲冰式依冷凍主機，儲冰設備藉由運轉順序不同，可再分為：冰水機優先運轉儲冰設備優先運轉17冰水機優先運轉係空調負載大於冷凍主機容量時，優先運轉冷凍主機，不足之空調負載則由儲冰設備補充備應。在空調負載低於冷凍主機容量時，則不需儲冰，而冷凍主機均運轉於較高的蒸發溫度下，以冷凍主機的運轉效率較高。18儲冰設備優先運轉空調時，優先運轉儲冰設備提供空

6、調負載，不足之空調負載，則運轉冷凍主機補充，當空調負載較小時，可全部由儲冰設備供應，而僅需離峰或非空調時段造冷，充分利用電力公司離峰時段的優惠電價。但因運轉之冷媒蒸發溫度較低，所以主機運轉較耗電。19全量及分量儲冰系統特性比較全量儲冰式分量儲冰式初設費用高低主機容量大小運轉時間短長主機效率普通較佳轉移電力最多較少適用位置負載大使用時間短如：教堂、會議室負載小使用時間長如：醫院、旅館比較值種類項目20結冰方式空調回來之滷水通過結冰管路之內部而使之結冰的方式分為:內溶冰式外溶冰式21內溶冰式內溶冰係指藉空調回水(滷水)通過結冰管路之內部而使結冰層自管壁

7、處逐漸向外溶化之方式。此模式由於熱阻關係，使溶冰釋冷之速率受阻，影響滷水未能充分與冰、水進行熱交換，使溫度上升。22外溶冰式外溶冰則係藉空調回水(滷水)通之溫水，直接進入結滿冰層的儲冰槽內，融冰方式係將冰自外而內逐漸的溶解。此模式由於空調回水直接與冰直接接觸溶冰的結果而有較佳的熱交換效率，因此大抵可維持相變化溫度（0℃）左右，約（1℃）左右之離槽溫度。23冷媒離開儲冰槽之溫度變化24儲冰方式冰盤管式完全凍結式製冰滑落式優態鹽(無機鹽)類儲冰水方式25冰盤管式將冰直接結在冷媒盤管上。冷凍系統的蒸發器盤管伸入儲冰槽內構成結冰時候的主幹管。溶冰時則使空調

8、系統之回水直接沖蝕桶內之冰而溶釋出冷凍能力。26完全凍結式儲冰桶內以PVC管當結冰盤管。管內通以冷水(滷水)，依內溶冰方式