冰蓄冷与地源热泵空调联合系统

1．3．3　冰蓄冷与地源热泵空调联合系统

冰蓄冷和地源热泵在国内外工程项目上已被较广泛的采用。其中冰蓄冷系统在夏季将蓄能空调和电力系统的分时电价相结合，从宏观上可以起到“移峰填谷”，平衡电网负荷的作用；微观上可以使空调用户享受分时电价政策，节省大量的运行费用。地源热泵是利用地球表面浅层地热资源进行能量转换的供暖空调系统，可以同时提供冬季采暖（廉价的采暖方式）和夏季制冷，不仅提高了设备利用率，减少了锅炉房的投资，而且与传统的空调系统相比，运行更经济、环保。

根据国外的发展经验，将冰蓄冷与地源热泵相结合的系统正受到业内专家的关注，在国内已有若干的工程案例。因为该系统除具有上述优势外，还解决了二者单独使用时的缺陷和不足：单纯冰蓄冷系统中，主机设备只能在夏季使用，冬季闲置；建筑物冬季的热负荷往往小于夏季的冷负荷，热泵机组又往往都是制热量大于制冷量，因此在机组选择的时候，按照冷负荷标准进行机组选择，会导致机组的制热能力大大超出建筑物的热负荷需求，在供热上造成了机组投资和运行的浪费；若按照热负荷标准选择，则会出现夏季制冷量不够，往往需要添加额外的制冷机组，造成冬季机组大量闲置。采用冰蓄冷后，则可以减少机组、相关辅助设施的容量和投资，使系统实现更为合理的配置。以三工况热泵机组为核心的地源热泵与冰蓄冷相结合的系统是目前解决系统优化配置问题的最佳选择。

地源热泵联合冰蓄冷空调系统优势在于：

①以土壤为热源。由于土壤全年温度波动较小，且随着土壤深度增加，温度变化相对稳定，冬季土壤温度比空气温度高，夏季比空气温度低，所以热泵供热、供冷的COP值均高。据重庆大学刘宪英教授科研组的测定：与空气热源泵相比，地源热泵COP平均值提高30%左右，因此可以大大提高节约空调系统耗电量，也为用户节省了运行费用。

②在室外温度处于极端状态时，用户对冷（热）量的需求量处于高峰期，由于土壤温度有延迟，这时它的温度并不处于极端状态，可以提供较低的冷凝温度和较高的蒸发温度，提高机组的制冷（制热）能力，尽可能满足用户要求。

③地源热泵的地埋管不需要除霜，减少了结霜和除霜的损失及复杂的除霜控制，从而降低了用户中央空调机组造价。

④地源热泵不需要风机，可以减少噪声和热风污染，而且运行情况好于空气热源泵，有较高的可靠性，为用户带来更大的方便。

⑤地源热泵的主机可以安装在储藏室或车库内，完全不影响建筑外观。

⑥由于土壤温度的延迟作用，因而可以提高用户中央空调单机的制冷量，再加上夜间蓄冰，可减少白天机组制冷量，使机组压缩机冷量减少，降低机组造价，同时还可以适应更多的单相电用户的需要。

⑦夏季，即便是在夜间，地源热泵的冷凝温度也低于空气源热泵，因而可以减小制冷系统运行时的压缩比，这为地源热泵联合冰蓄冷空调系统利用低谷电蓄冰创造了极为有利的条件。