连载十九 | 源牌冰蓄冷技术设计与应用
2023-02-17
冰蓄冷系统的运维
冰蓄冷系统运维的基本要求
冰蓄冷系统的维护与保养直接影响其使用的可靠性及寿命。相对于水路循环系统，蓄冰装置及乙二醇循环系统的维护与保养更显重要。蓄冷空调系统应经调试验收并正式投入运行后，应按如下规定进行运行维护：
1） 运行人员应经培训、考核合格，并应按规定取得相应级别的操作证后方可上岗操作。运行操作应按照安装单位和产品制造厂家提供的使用说明、操作规程以及设计文件的规定进行。
2） 使用单位应根据冷负荷特点、系统特性及电力供应状况等因素经技术经济比较后，制定合理的全年运行策略，并应制定相应的操作规程。在日常运行中，应根据日冷负荷变化的特点选择合理的运行模式。
3） 蓄冷空调系统应优先利用电网的低谷时段电力蓄冷，优化平价时段的运行方式。
4） 在设有基载制冷机的蓄冷空调系统中，在用电低谷段时应优先利用基载制冷机直接供冷。在用电高峰时段，宜少开或停止制冷机的直接供冷。
5） 应定期检修、保养制冷机，提高其制冷性能系数(cop)。
6） 应定期检查和维修水、空气输送系统。
7） 蓄冷装置的维护应符合下列规定：
（1） 应定期检查蓄冷装置内外紧固件是否牢固，槽体构架和支撑架是否腐蚀；
（2） 应定期检查蓄冷装置内部管束是否结垢和腐蚀，是否有微生物滋生等；
（3） 应定期对设置的高低液位报警装置进行检查、维护；
（4） 每个供冷季前应对蓄冷装置水位进行校准。
8） 表冷器、板式换热器、风机盘管机组、冷却塔、水过滤器及空气过滤器等应定期检查、清洗。
9） 蓄冷空调系统的载冷剂应每年进行一次抽样测试分析，
其浓度和碱度应满足要求。
10） 盘管式蓄冰槽应保证无冰时的水量，液位应符合产品要求。检查液位量时，应将冰槽中的冰完全融化，检查视管中的液位，根据需要对冰槽进行加水或放水。
11） 应定期检查和改善蓄冷装置等其他设备及各类输送管道的保温性能，并应按现行国家标准《设备及管道保温效果的测试与评价》执行。
12） 冷冻水和冷却水应定期进行处理，并按现行国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》执行。
13） 应建立运行管理、维修等规章制度，以及运行日志和设备的技术档案。
冰蓄冷系统运维的具体措施
蓄冰装置维护
蓄冰装置是冰蓄冷系统的核心设备，其维护保养对系统的可靠运行极其重要，每个供冷季结束后以及下一个供冷季开始前必须做好蓄冰装置的维护保养工作。日常也需要及时观察设备运行信息，发现异常及时排除，保证设备始终保持最佳工作状态。
（1）液位检测及调整
无论对于外融冰装置还是内融冰装置，蓄冰槽内的水位的检测应该是常规性的检测内容，一般在水温达到4℃左右进行零液位调整，每个水槽应该配置有自来水补水管及排污泄水管，以便进行液位调整。
（2）水质检测及处理
需定期对蓄冰槽水质进行检测，特别是长期停止使用的系统。蓄冰槽一般为开式系统，容易滋生藻类和微生物，需要定期进行杀菌灭藻处理，以免影响盘管换热性能。另外，一旦蓄冰盘管破裂泄露也会改变冰槽内的水质，通过定时检测槽内水的比重可以及时发现冰槽是否泄露。建议运行5年后酌情对冰槽水进行更换处理。
（3）蓄冰盘管检测及回收
纳米导热复合盘管蓄冰装置的正常设计使用寿命是30年，因此在寿命期内盘管自身不需要维护保养，可在30年以后开始每两年进行一次换热管力学性能测试，测试方法为现场取样法，即从现场运行的盘管上截取3根1m长换热管，送到专业测试机构进行管道性能测试。现场被截取的管子须用同口径同材质复合换热管通过热熔焊接的方式加以替换。如现场取管材承压达不到使用要求或者结构件无法保证蓄冰装置正常运行时，可对盘管进行回收处理，源牌服务团队可承担维护更换，以免对客户造成其他损失。
（4）使用不当造成的损坏的维护
现场由于使用不当等原因可能会造成盘管的损坏，主要有结冰过量造成的局部拉裂或者安装式防护不当造成的破损等。由于盘管内流动的是防冻液（一般是25%提及浓度的乙二醇溶液），因此如果有漏损将造成的乙二醇溶液外泄，直接造成的不利结果有：
①乙二醇成本高，经济损失大；
②乙二醇溶液冰点低，导致盘管在正常制冰温度无法结冰。
因此哪怕有一个漏点，也要及时发现并及时加以修复。查漏的方法主要是鼓气法，维护的方法主要是堵漏。对于导热复合管只需要截取漏损局部管段，采用热熔焊的方式用堵头将两个端头堵住即可，操作十分简单。修复完成后，通过打压缩空气法进行该台盘管进行修复后试压，试验压力参照原设计或咨询源牌专业服务人员。
乙二醇溶液系统维护
（1）乙二醇溶液检测
乙二醇溶液检测项目主要包括：比重、浊度、酸碱性等，乙二醇溶液的浓度根据主机制冰温度的高低来确定，一般主机制冰温度为-6℃左右，乙二醇溶液的冰点要求低于-10℃，因此一般冰蓄冷项目的乙二醇溶液浓度是25%体积浓度（相当于27%质量浓度）。乙二醇溶液质量浓度-冰点温度-比重对照表见附录2。
乙二醇溶液的充注必须待管道清洗和试压工作完成之后方能进行。乙二醇系统溶液充注完成后须连续循环48小时，以保证乙二醇溶液充分混合均匀，并从系统中至少三个部位（主机、板换、水泵）进行浓度检测，一致性必须达到3%以内，否则继续循环直至达到规定要求。比重检测结果偏差要求在-2%-5%以内。
（2）乙二醇溶液回收及补充
乙二醇系统必须设置膨胀定压补液装置，定压方式可以采用开式高位水箱，也可以采用闭式定压罐方式，无论采用何种定压方式，均应配置一定容积的补液箱，当蓄冰量小于3000rth时,可将高位水箱兼做补液箱。
当系统维护造成乙二醇溶液损失时，应及时补充乙二醇溶液，一般自动控制系统会根据系统压力变化执行自动补充程序，但是维护人员需要密切关注补液箱液位，当乙二醇溶液不足时，一定要及时补充，不能直接打开自来水作为替代品进行充注。平时维护过程中一般应保持补液箱的液位在1/2左右。当系统维护需要防空部分管道时，也要将该部分溶液回收至补液箱以免直接排放，造成损失。
应用物联网技术，源牌自主研发了蓄冰装置智慧监控器，使蓄冰装置各项运行参数一目了然。蓄冰装置配置冰厚传感器、液位式冰量传感器、流量计、温度传感器、压差传感器、视频监视器等多种自控元器件，建立合适的自控系统，确保蓄冰装置运行状态数据化、可视化，盘管各项性能可以曲线、图表、数据等格式输出，可实时了解蓄冰装置运行情况，保障系统高效运行，实现各种异常情况报警，方便维修与运行管理。