空調儲冰系統簡介

台灣區冷凍空調工程工業同業公會

工程技術暨業務發展委員會編輯

冷凍空調工程實務-9

空調儲冰系統簡介

空調儲冷系統

全量儲冰

分量儲冰

儲冰式空調系統

儲冷介質的特性

空調儲冷系統-1

空調用的儲冷系統主要有儲冰水系統與儲冰系統。

儲冰水式一種顯熱儲存，一般儲冷溫度由15℃至7℃，溫差△T=8℃，以每公斤的水溫度下降1℃可儲存1 Kcal，冰水1M3可儲存8000Kcal。

空調儲冷系統-2

儲冰式是一種顯熱與潛熱同時儲存的方式，由15℃降溫至0℃，每公斤冰水儲存顯熱15 Kcal，再繼續使0℃的水結成0℃的冰，以獲得79 Kcal的相變化潛熱，合計每公斤的水大約可儲存94Kcal的冷能，則同樣1M3的容積可儲冷，約為儲冰水的11.75倍。

全量儲冰

尖峰空調移至離峰

佔用較大空間

降低尖峰負載

初設成本較高

尖離峰電價的差距來降低運轉電費

全量儲冰全量儲冰為主機於夜間或離峰時間製完所有所需的冰量，以供日間或尖峰時間之空調負載需求，尖峰時間時主機則停止運轉，空調負荷完全由融冰供應如下圖所示。假設離峰時間由22：30M到隔日早晨7：30，其全量儲冰量係依據日間負荷8180 RT-HR所需而儲存，冷房負荷以面積A區表示，而儲冰區以面積B區表示，則離峰時段所製的冰量要達到隔日空調負荷所需，亦即B區面積須等於A區面積。

全量儲冰

分量儲冰

局部尖峰空調移至離峰

佔用較小空間

降低局部尖峰負載

初設成本較低一點

尖離峰電價的差距來降低運轉電費

分量儲冰

分量儲冰為主機於夜間或離峰時間製完部分所需的冰量，到了空調時間將儲冷釋出配合冰水主機的運轉共同分擔負荷，如下圖所示。部分冷房負荷以面積A區表示，而儲冰區以面積B區表示，於離峰時段所製的冰量補充部分空調負荷所需，即B區面積須等於A區面積，如此可削減主機的容量。

分量儲冰

儲冰式空調系統的優點

空調設備設置容量減少，電力設備費用與機械室面積減少，受電容量設備可減少。

儲冷設備滿載運轉效率增加，電力負載平均及電力供給平穩。

運轉費用減少，因冷凍主機容量降低減少基本電費之支出，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。

停電期間可緊急供應局部空調。

儲冰式空調系統的缺點

主機運轉儲冰時冷凍容量降低，效率降低。

增加儲冰槽設施費用及佔地空間

增加儲冷系統自動操作控制。

增加管線保冷費用

水處理費用增加。

運轉管理費用增加。

儲冰水式空調系統

儲冰式空調系統

冷媒直接膨脹式

儲冰式空調系統

滷水間接式

儲冰式空調系統

並流模式

儲冰槽優先

主機優先

儲冰球

儲冰球

儲冰槽

儲冷介質的特性

高比熱、高密度。高潛熱值。高熱傳性能。無毒性。與空調設備相容。無腐蝕性。價格便宜容易獲得。不會爆炸、不污染環境。化學穩定性佳，可供長期使用。就上述條件而言，水是目前儲能介質中最接近理想的一種介質，因此被廣泛地應用於儲冰系統中。

儲冷式空調系統所需注意

冷媒蒸發溫度要高。

儲冷槽體積要小，佔地空間要小。

儲冰率(IPF)要高，熱損失要少。

價格需便宜。

儲冰方式之壽命期要長。

溶冰及結冰速率要快。

安全性的考量。

故障率要小，維護簡單。

主機要能夠直接提供系統冷氣需求。

整體系統的運轉效率要高。

其他-1

滷水25%乙二醇

螺桿冰球

比重計 水銀溫度計

槽式及桶式

儲冰率(IPF)(Ice Packing Factor)

IPF=儲冰槽內製冰容積/儲冰槽容積

其他-2

壓縮機容量與蓄冰時間的乘績，即為蓄冰的總量，所以就全量儲冰為例：

壓縮機容量

壓縮機轉運時間

全日空調負荷總容量

=

結論

尖離峰用電量差距越大，越適合使用儲冰式空調系統。因其差距越大相對代表其離峰時段內可負擔更多之電力容量、所以契約容量可大幅降低、故其主機可購買較低容量，節省更多的成本。

THE END

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