蓄冰设备
多年来，益美高Extra-Pak® 蓄冰盘管一直代表蓄冰系统设备一流的先进技术。益美高蓄冰盘管由高品质钢材制造，并在装配后进行整体热浸镀锌。这些高效蓄冰盘管被置于现场构筑的混凝土槽中，适用于各种大型、节能的蓄能系统。
设计特点
益美高获得专利的蓄冰盘管设计是全面研究和发展的成果。在益美高专利椭圆管（用于闭式冷却塔及蒸发式冷凝器）基础上发展起来的Extra-Pak® 蓄冰盘管代表了益美高盘管技术的最新革命。Extra-Pak®盘管的高效性使之比现今市场上其他盘管每单位长度上能结更多的冰。可非标设计制造的蓄冰盘管可以满足每个项目对蓄冰能力和槽体尺寸的不同需求。其出色的蓄冰性能如下：
盘管结构
益美高蓄冰盘管采用高质量的钢管，品质优秀的盘管由厚壁椭圆管子组成，每一组回路都要经过检查以确保材料的品质，并在最终装配前进行测试。完成装配后，盘管要在水下做 2758KPa 的空气压力试验，确保无泄漏。最后，整个盘管组进行热浸镀锌，以防止腐蚀。在外融冰系统中，蓄冰盘管底部配置了空气搅动装置。 作为空气搅动装置的一部分， 凿孔的40 号PVC管用来分流盘管底部的空气。需要注意的是，在大型项目中，如果多个盘管竖直叠加，只有最底层的盘管装有空气搅动装置
盘管回路
盘管内回路是设计蓄冰系统时必须考虑的一个问题。尽管有不同的制冷剂可作为冷媒，然而大多数空调应用中通常使用乙二醇溶液。对于一般进口温度不是很低的空调系统来说，通常采用25% 到30%的乙二醇溶液。
当使用乙二醇溶液时，在制冰阶段，随着乙二醇流经冰盘管，乙二醇的温度逐渐升高，这使得在盘管入口出形成厚冰，而在盘管出口处结成薄冰。因此，最终形成的冰柱趋向于锥形。由于盘管中管子的间距取决于设计结冰厚度，可用的结冰空间也因此受到影响。假如盘管为并联平行回路，管子上圆锥形冰柱的相接处的端部将会浪费冰槽的部分空间。（见图示）在典型温度下，圆锥形冰柱会因采用并联平行回路方案的盘管使得总蓄冰量损失近20%。
解决以上问题的方法就是更改盘管的回路方式。益美高蓄冰盘管所采用逆流的回路方式可以减缓这个问题。（见图示）圆锥形的冰柱形成一正一反，从而有效地利用盘管/冰槽的容积。最终结果就是：采用逆流回路方式制出的冰可看作是理想恒温状态下直接蒸发制冷剂而制出的非圆锥形圆柱截面的冰。
盘管设计
当前的蓄冰技术如下图所示。通常，盘管的结构为圆管在水平和垂直方向上均匀放置。在圆管设计中，圆管上会生成圆柱形的冰（如右下图所示）。盘管结构的几何形状使得冰柱在竖直方向上连在一起，但在水平方向上两排管子之间留有间隙。间隙对于冰槽中的水循环是必要的。保持冰柱间开放的、蛇形的通路，可使冰槽中水和盘管管子上的冰之间的热交换更加有效。对于圆管盘管结构，其结冰量是一定的。充填效率的定义是实际的结冰量与除去必要间隙外盘管装置周围的可用结冰空间的比值。蓄冰盘管的充填效率是益美高研究的重点。原因很简单，蓄冰盘管的蓄冰能力取决于在给定体积的盘管上能结多少冰。 在分析和测试了目前的圆管技术后，益美高发现了这种设计的局限性并认为应有更好的设计。益美高运用专利的高效椭圆盘管的设计经验，研发出最新型的椭圆管蓄冰盘管，它比圆管设计的蓄冰盘管拥有更佳出众的性能。由此，Extra-Pak® 蓄冰盘管技术诞生了。
益美高Extra-Pak® 蓄冰盘管技术的特点如左图所示。益美高蓄冰盘管的管子排列方式在竖直和水平方向上同圆管一样，只是采用的是椭圆管。由于管子是椭圆形，管壁上结出的冰环也是椭圆形（如左图所示），空间浪费少，因此充填效率要比圆管设计高。椭圆形的冰可以稍微过渡冻结，结成冰桥（请注意图中所示的过渡结冰区域），但在冰柱间仍要留有足够的间隙。请记住，足够的间隙是必要的，它可使冰槽中的水自由的与管子上的冰接触以确保换热效率。总的来说，益美高利用新技术研发出的蓄冰盘管比当今市场上任何一种蓄冰盘管在单位长度的盘管上能制更多的冰（容量更大）。
概述
尽管区域供冷的概念可以追溯到二十世纪早期，但是这种高效冷却技术在城市的商业区、医院和大学都很受欢迎。冷冻水从位于中心城区的大型制冷站产生，这些制冷站通常由蓄冰装置组合而成。冷却水可以商业化地输送到办公大楼、会议中心、大学、医院等等。
大量冷却水的产生给客户提供了许多好处。区域供冷站能够可靠地全天提供 34℉ 到 42℉ (1.1℃ 到 5.5℃) 的冷冻水，传统的冷却水系统使用 44℉ 到 55 ℉ (6.6℃ 到 12.2℃) 的冷却水，这样每一冷吨就要求有更大的水流量。更低的温度对客户来说就意味着更低的设备成本和更简单的管路。不需要冷却设备，客户就可以从降低建筑初投资、扩大的建筑物可用空间以及降低维护费用中受益。
区域供冷系统有利于环保。晚上电的使用率比较低，蓄冰系统就在晚上利用波谷时段来制冰，然后在白天融冰。因此尽管白天是用电的高峰时段，但采用蓄冰系统后，能量消耗反而降低。系统的主要部件包括蓄冰盘管（比如益美高 EXTRA-PAK® 蓄冰盘管）、冷却塔、蒸发式冷凝器、及压力容器。
设备选型
每个蓄冰的应用都很独特。蓄冰盘管的容量和数量根据冷量需求的大小、布置和系统设计的不同而变化。益美高蓄冰技术的专业团队随时准备提供个性化服务和技术支持，定制高效率相匹配的盘管来满足您系统的需要。益美高也是全球范围内冷却塔、蒸发式冷凝器、闭式冷却塔和压力容器领域的领导者。
选型输入数据
根据恰当的信息，益美高蓄冰盘管专家可以为您选出最好的选型。在蓄冰盘管选型中，以下的信息需要提供：
- 蓄冰槽尺寸（长x宽x高）
- 最大蓄冰量，吨时 （RTH）
- 建筑物负荷曲线
- 蓄冰时间（小时）
- 融冰时间（小时）
- 负荷端进水温度和出水温度的要求
- 融冰类型（内融冰/外融冰）
- 乙二醇浓度
- 乙二醇流量 (GPM)
- 主机压缩机的容量
选型输出数据
根据以上输入的数据，益美高会选出能满足您要求的蓄冰盘管的数量和尺寸，输出数据如下，
- 盘管尺寸（长x宽x高）
- 蓄冰量（吨时）
- 盘管数量
- 平均乙二醇变化温度（供/回）
- 乙二醇压降
- 符合ARI T准则的冰盘管热力性能
系统所需设备
应用蓄冰装置的空调系统还需要其他的主要设备，包括冷却塔、蒸发式冷凝器、板式热交换器、水泵和空气处理机。益美高是全球范围内蒸发冷却设备的领导者，可以与您共同合作，选出项目所需要的冷却塔、冷凝器和压力容器。
益美高Extra-Pak® 蓄冰钢盘管是广泛应用于集中式蓄冰空调系统的蓄冷设备。蓄冰空调系统的目的是在晚上低谷电的时候将冷量以冰的形式储存起来，之后在白天高峰电费的时候将冷量释放出来。蓄冰系统在可以节省运行成本的同时增强了系统的效率和可靠性。蓄冰空调系统可以应用于许多种类的建筑中，如商场、写字楼、医院、宾馆、体育场等建筑和区域供冷系统。
概述
冰蓄冷系统已经有很多年的应用历史了，尽管早期的蓄冰设备曾应用于牛奶厂的直接蒸发式冷却系统中，其后在教堂和剧院等空调系统中也被使用，然而现在蓄冰空调系统则被广泛应用于需要持续稳定供冷的舒适性空调系统中。
如今的蓄冰系统分为两种形式：全蓄冰系统和部分蓄冰系统。在一个典型的部分蓄冰系统中，双工况主机利用晚上低谷电时制冰，在白天高峰电时可以根据电价的分 配时段来确定系统的运行模式（主机单独供冷、融冰单独供冷、或者是主机与融冰联合供冷），以满足建筑物的冷负荷需求，从而在节约空调系统运行成本的同时也 达到了节约国家能源成本的目的。
在冰蓄冷系统中，益美高所提供产品的技术类型属于 “ice on coils”， 冰生成在热浸镀锌盘管的外部。在大多数使用该技术的项目中，蓄冰盘管放置在现场构筑的混凝土蓄冰槽中。
运行顺序
蓄冰系统可以采用双工况乙二醇冷冻机，或直接蒸发式主机来提供冷源，使盘管表面结冰。大多数常用的舒适性空调系统采用的是双工况乙二醇冷冻机，如图所示。蓄冰空调系统主要的设备包括主机、冷却塔、热交换器、水泵、蓄冰盘管和空调系统末端装置等。蓄冰系统的两个典型运行模式为制冰和融冰。
制冰
在低谷电时段，乙二醇主机运行，制出在蓄冰盘管内部循环的低温乙二醇。循环的乙二醇带走冰槽中水的热量，从而导致蓄冰盘管的外部表面结冰。
融冰
在融冰阶段，乙二醇在冰槽中的盘管内循环，或者冰槽水在管外循环从冰水中带走冷量。低温的乙二醇或冰水通过板式热交换器与大楼的循环冷冻水进行热交换，然后冷冻水再被送到空调末端的空气处理机组来为大楼供冷。
融冰
内融冰
在内融冰系统中，盘管外部的冰由内而外逐步融化，因此称为内融冰。在内融冰系统中，乙二醇在蓄冰盘管的管内循环，融化制冰过程时生成的冰，从而为建筑物供冷。在内融冰系统中，冰槽中的水从不排放。
内融冰系统有着明显不同的融冰动作特征。在每一个融冰周期中，出口乙二醇的温度先上升，然后再下降。如右图所示，快速融冰系统的出口温度上要比慢速融冰系统的出口温度高。其原因是由于热交换器的表面积受制于融冰初期冰壳的内表面积。在温热的盘管和 32ºF（0ºC） 冰之间只有很小的流动性差的环形融冰区域。在融冰后期，冰环破裂，散落在冰槽中，变成内外表面同时融冰。因此，内融冰系统适用于融冰周期开始时有较小负荷，中期和后期有较大负荷的场合。
外融冰
在外融冰系统中，管子上的冰由外而内逐步融化。冰槽水循环至负荷端或流经建筑物来提供所需的冷量。温水从系统中回来，融化一部分冰。
外融冰系统的融冰特性和内融冰截然不同。在融冰周期之初，冰与水之间的换热表面积很大，因此在融冰初期，冰水的温度大约在 32ºF(0ºC)，随着融冰的进行，冰不断被消耗掉，换热表面积越来越小，随之将冰变为冰槽水的热能转换率也降低了。当还有 50％ 的冰存留在管子上时，冰槽的水温开始上升。如左图所示，冰水温度持续上升直至冰全部融化。请再看图，快速融冰系统比慢速融冰系统的出水温度要高。因此，外融冰系统适合应用在融冰周期开始时有较大负荷，融冰周期后期有较小负荷的场合。
测冰
测量蓄冰系统中有多少冰有几个方法。一种方法是测冰槽中的水平面。由于冰的密度比水小，在制冰周期中，当水变为冰时，水平面会上升。因此，冰槽中冰的含量可以通过增加的水平面高度来测量。当在融冰周期中，水平面也是个很好的测量手段。
然而，当用水平面来测量冰存量也有许多方面需要考虑。如果使用大的，浅的冰槽，水平面可能只上升几英寸。用水平面微小的变化来测量大量的冰可能不是很准确。另外，由于冰槽水温很低，它会不断地冷凝大气中和空气搅动系统中的水气。经过长时间的运行，额外的被冷凝下来的水气会影响水平面，而会导致错误地高估制冰量。在蓄冰系统中安装排水口和零位调整冰量装置可以避免这个问题。
另一个测量冰量的方法是测量冰柱的大小。通过传导率可以感应冰的厚度。另外，一些厚度控制器可以安装在盘管管子上来测量冰的厚度以探测在制冰周期的阶段（全制冰百分比）。当达到制冰完全时，控制器关闭乙二醇流向冰盘管。
尽管制冰时的冰很统一，但是融化过程却不是这样。冰在起泡器区域融化得更快，在融冰周期后期，大块的冰就从管外剥落。所以，冰厚度控制不能用于测量融冰阶段的冰量。
由于上述测量冰量的方法各有千秋，在设计冰蓄冷设备的控制装置时，结合两种控制器是最有利的。系统设计人员应该考虑到所有的可能性以确保控制系统能适用于各种场合。
空气搅动系统
空气搅动系统是冰蓄冷系统中必不可少的部分。空气搅动系统的基本部件是起泡器。对于大多数HVAC装置，总压降要小于15psig(103kpa)， 起泡器是一个旋转的容积式泵或再生式排风机。另外，起泡器的分配管与位于冰盘管底下的多孔PVC管相连。
空气系统对于冰蓄冷系统的正常运行式必需的。在制冰开始阶段和冰槽冷却阶段，空气搅动是必须的。工厂测试得出当第一部分冰制成时，空气搅动系统可以关闭。 然而，空气系统的运行对于融解过程却是完全必要的。当设计空气搅动系统时，下面的数据是要考虑的。空气搅动率应该是0.1SCFM每平方英尺。空气分配管道的内部静压是0.25psig (1.7kpa ), 它必须加在静水压头以适应泵的大小。
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