融冰形式及比较

3．2．2　融冰形式及比较

根据建筑物性质不同，在设计蓄冰系统时，可选择内融冰或外融冰系统。

所谓内融冰是指管壁上的冰从内部开始向外融化。在内融冰系统中，热的乙二醇溶液流经蓄冰盘管，融化管壁上所结的冰，从而使乙二醇溶液温度降低，以满足空调负荷的使用要求。内融冰系统中，蓄冰槽里的水为静态。

通常内融冰系统可提供稳定低温的乙二醇溶液，乙二醇温度最低可达到2．2℃（益美高通常设计乙二醇温度为3．3℃）。

所谓外融冰是指管壁上的冰从外部开始融化。温度较高的水从一端进入蓄冰槽中，融化管壁上所结的冰，从而使水温降低，从另一端流出，一次满足空调负荷的使用要求。外融冰系统中，蓄冰槽里的水为动态。

通常外融冰系统可以提供稳定且温度在1．1℃左右的冰水，可实现快速放冷。

1）内融冰特性

（1）内融冰设备融冰过程

温度较高的乙二醇溶液在管内循环，与冰柱内侧贴近管壁的冰接触，冰层开始融化，直至完全碎裂，形成冰水混合物，如图3．2、表3．1所示。

图3．2　内融冰设备融冰过程

表3．1　内融冰设备融冰过程说明

（2）内融冰温度曲线

融冰在最初较短的时间内，由于换热热阻较大，出口温度会小幅度上升，随着冰环上浮、冰层碎裂，融冰出口温度重新回到设计温度，温度稳定，最后形成冰水混合物，温度恒定。其融冰温度曲线如图3．3所示。

图3．3　内融冰设备融冰温度曲线

2）外融冰特性

（1）外融冰设备融冰过程

温度较高的冰水流经冰柱外侧，盘管壁上的冰从外层开始融化，冰环越来越薄，直至盘管壁上的冰完全融化，因而外融冰过程相对简单，如图3．4所示。

图3．4　外融冰设备融冰过程

（2）外融冰温度曲线

融冰开始后，蓄冰槽中的冰水循环满足负荷需求。在融冰阶段，水和冰之间的换热面积很大，出水温度可以控制在0～1．1℃之间，从而外融冰系统可以长时间的稳定地提供低温水，这是外融冰的一个非常重要的优点。其融冰温度曲线如图3．5所示。

图3．5　外融冰系统融冰温度曲线

3）比较

（1）内融冰由于属于间接取冷，取冷温度不能达到很低。系统放冷速度不宜过快，但是其系统设计相对较为简单，实际应用案例较多，技术成熟。该技术引进到国内的时间较长，因此得以广泛应用。

（2）外融冰属于直接取冷，取冷温度可以达到0～1．1℃。系统放冷速度可以非常快，实现瞬间放冷，因此对于剧院、演出场所、比赛场馆、超高层建筑、大型区域供冷及低温送风项目可以发挥很大作用。目前该技术已经非常成熟，国内多个大型区域供冷项目均采用外融冰技术（见图3．6）。

图3．6　外融冰系统外形图