水蓄冷节能新技术

我眼中的节能新技术——水蓄冷技术的介绍纲要：介绍了中央空调水蓄冷的含义和节能耗能的原理。指出了该技术存在的优弊端。重点词：中央空调蓄冷技术；节能成效；优弊端剖析。Abstract:Themeaningsandprincipleofcentralair-conditioningwaterstoragewereintroduced.Theadvantagesanddisadvantagesofthetechnologywerepointedout.Keywords:centralair-conditioningwaterstoragetechnology；energyefficiencyeffect；analysisofadvantagesanddisadvantages。前言：日本是一个多地震且用地紧张的国家，很多建筑物的地下基础部分采纳了双层板状构造，以此增添建筑的抗震能力，而对需空调用冷的建筑可充足利用这一地下空间，将其平面分红多个隔间作为水蓄冷装置，进而发展形成串通混淆型水蓄冷空调系统。在美国等一些国家多半采纳垂直分层型水蓄冷装置，属于独立的构造设备，建于建筑物外的场所，也可依据详细条件与建筑物构造设计相联合设于其地下，或利用其管竖井，楼梯间等闲置空间。空调水蓄冷技术的含义：（1）空调水蓄冷技术的含义空调水蓄冷顾名思义就是在夜晚用电谷底时，中央空调主机运转，将冷冻水蓄存起来；待白日用电高峰时，不运转空调主机，用泵将蓄存起来的冷冻水抽出，在空调系统内循环。（2）空调水蓄冷节能降耗的实质意义空调水蓄冷技术就是利用白日用电顶峰时，常常电力供给比较紧张；而夜晚用电谷底时，发电厂一定保证部分机组正常运转，这时的电力又是充裕的，且不可以储藏，假如这些电不用掉，只好浪费。经过水蓄冷项目，把可能浪费的电力资源利用起来，在白日用电顶峰时尽量减少用电，形成节能效应；夜晚环境温度比较低，冷却温度也相对较低，冷水机组运转效率较白日要高；同时电力部门为错开用电顶峰和谷底，对谷底用电电价赐予适合优惠，进而达到降低用电花费的成效。[5]水蓄冷的原理：水蓄冷是利用水的显热实现冷量的储藏，往常利用3-7°C的低温水进行蓄冷。一个设计合理的蓄冷系统应经过保持尽可能大的蓄水温差并防备冷水与热水的混淆来获取最大的蓄冷效率。水蓄冷可直接与惯例系统区配，无需其余特意设备。[1]

$£1£空画末耕■it建层SEP]$£1£空画末耕■it建层SEP]水蓄冷改造项目的系统原连閨以水作为蓄冷介质的水蓄冷系统是蓄冷空调系统重要方式之一， 也是能源利用，开源节流的又一种形式。近来几年我国某些单位和个人，对水蓄冷空调系统作了大批探究和研究，经过一些工程，拓展载冷体工作温差达8〜10°C,甚至更大，使蓄冷密度由本来的5000大卡/m3提升到10000大卡/m3或更大.由此使贮冷槽容积大大减少，工程造价、传热消耗以致载冷体输送功耗亦随之减小，贝9有其推行使用的价值。水蓄冷技术拥有以下特色：1、 能够使用惯例的冷水机组，也能够使用汲取式制冷机组，并使其在经济状态下运转。2、 合用于惯例供冷系统的扩容和改造，能够经过不增添制冷机组容量而达到增添供冷容量的目的。3、 能够利用消防水池、原有的蓄水设备或建筑物地下室等作为蓄冷容器来降低初投资。4、 能够实现蓄热和蓄冷的两重用途。5、 技术要求低，维修方便，无需特别的技术培训。6、水蓄冷系统是一种较为经济的储藏大批冷量的方式。 蓄冷罐体积越大，单位蓄冷量的投资越低。当蓄冷量大于（602万大卡）或蓄冷容积大于 760m3时，水蓄冷是最为经济的。⑷水蓄冷与冰蓄冷系统比较：成本：冰蓄冷与水蓄冷对比，一般来说，水蓄冷系统建设投资与惯例空调系统相当，而冰蓄冷系统建设投资比惯例空调系统超出 20%以上。［句节能：水蓄冷可节俭制冷用电量10%以上，冰蓄冷的用电量则高于惯例空调的30%左右;蓄冷蓄热两用：水蓄冷储槽可实行夏天蓄冷，冬天蓄热，而冰蓄冷不行能做到。蓄冷槽地点：因为能够减少制冷机的容量或台数，制冷机房的面积小于惯例空调；大温差水蓄冷槽可灵巧地置于绿化带下，泊车场下或空地上，以及利用消防水池等，冰蓄冷设备一般安装在室内，占用正常的机房面积。弊端实质事例中，因为冰蓄冷的蓄冷设备一般在多个蓄冷槽内实现，设备之间需留有检修通道及开盖距离，并且冰槽内有乙二醇及预留结冰时膨胀空间，冰蓄冷的蓄水（冰）有效空间一般不过实质占用空间的一小部分；大温差水蓄冷系统在一个蓄冷槽内达成所有蓄冷和放冷过程，占用空间绝大多半是有效的蓄冷空间。详细已投运的项目表示，大温差水蓄冷的实质占用空间只略大于冰蓄冷的实质占用空间。三种供冷方式：1）供冷机独自供冷：制冷机依据原有方式运转。2）蓄冷槽独自供冷方式：利用夜间低谷电开启制冷机，制备冷冻水并储藏在蓄冷槽中。白日开启冷冻水泵即可达成供冷。3）制冷机与蓄冷槽联合使用：在每年极端酷热的有限时间，空调负荷很大时使用，白日由制冷机供给部分冷量、蓄冷槽供给部分冷量。蓄冷罐的形式蓄冷罐的构造形式应能防备所蓄冷水与回流热水的混淆。为实现这一目的，当前常用的有以下几种方法：1）多蓄水罐方法将冷水、热水分别储藏在不一样的罐中，以保证送至负荷侧的冷水温度保持不变，多个蓄水罐有不一样的连结方式，一种是空罐方式，它保持蓄水罐系统中总有一个罐在蓄冷或放冷循环开始时是空的。跟着蓄冷或放冷的进行，各罐挨次倒空。另一种连结方式是将多个罐串连连结或将一个蓄水罐分开成几个互相连通的分格。蓄冷时，冷水从第一个蓄水罐的底部进口进入罐中，顶部溢流的热水送至第二个罐的底部进口，挨次类推，最后所有的罐中均为冷水；放冷时，水流动方向相反，冷水由第一个罐的底部流出。回流热水从最后一个罐的顶部送入。因为在所有的罐中均为热水在上、冷水在下，利用水温不一样产生的密度差便可防备冷热水混淆。多罐系统在运转时其个别蓄水罐能够从系统中分别出来进行检修保护，但系统的管路和控制较复杂，初投资和运转保护费作较高。2）自然分层法利用水在不一样温度下密度不一样而实现自然分层。系统构成是在惯例的制冷系统中加入蓄水罐。在蓄冷循环时，制冷设备送来的冷水由底部散流器进入蓄水罐，热水则从顶部排出，罐中水量保持不变。在放冷循环中，水流动方向相反，冷水由底部送至负荷侧，回流热水从顶部散流器进入蓄水罐。一般来说，自然分层方法是最简单，有效和经济的，假如设计合理，蓄冷效率能够达到85%-95%。自然分层蓄冷是一种构造简单、蓄冷效率较高、经济效益较好的蓄冷方法，当前应用得较为宽泛。水的密度与其温度亲密有关，在水温大于4£时，温度高升密度减小,而在0~4匸范围内，温度高升密度增大，3.98匸时水的密度最大。自然分层蓄冷就是依赖密度大的水自然汇齐集在蓄冷罐的下部，形成高密度水层的趋向进行的，在分层蓄冷中使温度为4〜6°C的冷水齐集在蓄冷罐的下部,而10〜18C的热水自然地齐集在蓄冷罐的上部，来实现冷热水的自然分层。自然分层水蓄冷罐的构造形式如下图，在蓄冷罐中设置了上下两个平均分派水流散流器，为了实现自然分层的目的，要求在蓄冷和释冷过程中，热水一直是从上部散流器流入或流出，而冷水是从下部散流器流入或流出，应尽可能形成分层水的上下平移运动。冷水机銀► 茎冷傭怀过程*確衿循环过程冷水机銀► 茎冷傭怀过程*確衿循环过程多储冷讎方法在自然分层水蓄冷罐中，斜温层是一个影响冷热分层和蓄冷罐蓄冷成效的重要要素，它是因为冷热水间自然的导热作用而形成的一个冷热温度过渡层，如下图，它会因为经过该水层的导热、水与蓄冷罐壁面和沿罐壁的导热，并跟着储藏时间的延伸而增厚，进而减少实质可用蓄冷水的体积，减少可用蓄冷量，明确而稳固的斜温层能防备蓄冷罐下部冷水与上部热水的混淆，蓄冷罐储存期内斜温层变化是权衡蓄冷罐蓄冷成效的主要观察指标。一般希望斜温层厚度在0.3-1.0m之间.为了防备水的流入和流出对储藏冷水的影响，在自然分层水蓄冷罐中采纳的散流器应使水流以较小的流速平均地流入蓄冷罐，以减少对蓄冷罐水的扰动和对斜温层的损坏.所以，分派水流的散流器也是影响斜温层厚度变化的重要要素•在自然分层水蓄冷罐蓄冷循环中，冷水机组送来的冷水由下部散流器进入蓄冷罐，而热水则从上部散流器流出，进入冷水机组降温。跟着冷水体积的增添，斜温层将被向上推移，而罐中总水量保持不变，在释冷循环中，水流动方向相反，冷水由下部散流器送至负荷，而回流热水则从上部散流器进入蓄冷罐。散流器的设计自然分层的蓄水罐需要用散流器将水安稳地引入罐中，依赖密度差而不是惯性力产生一个沿罐底或罐顶水平散布的重力流，形成一个使冷热水混淆作用尽量小的斜温层。在0-20°C范围内，水的密度差不大，形成的斜温层不太稳固。所以要求经过散流器的出进口水流流速足够小，免得

造成斜温层的扰动损坏。在设计中要注意散流器的张口方向，尽量减少进水对罐中水的扰动。通常顶部散流器的张口方向向上，防止有直接向下冲击斜温层的动量，底部散流器的张口方向朝下,防止有直接向上的动量。散流器管的张口一般为90-120°C。常用散流器的型式有：八边式、h式，径向盘式和连续槽式等。八边式合用于圆柱体蓄水罐。H式合用于立体蓄水罐。在应用中，也能够依据详细的状况，散流器来知足实质要求。[2]蓄水罐资料构造：常用的蓄水罐为：焊接钢罐、装置式预应力水泥罐和现场浇筑水泥罐。钢罐优秀的导热性能会影响蓄冷效率，对于体积较小的蓄水罐这类影响较显然，水泥罐的绝热性能田间，地下部署时热损失不会很大，但水泥罐的绝热性能同时会造成斜温层质量的降落。选择蓄水罐资料需要考虑的要素有：初投资、泄露的可能性，地下部署的可能性和现场的特定条件。水蓄冷技术应用的长处：水蓄冷技术的应用相对错开了用电顶峰，减小了用电顶峰期电网的压力，做到了移峰填谷,使白日和夜晚用电更为平衡。水蓄冷技术的应用相对减少了冷水机组的主机的使用频次和时间，防止了主机的过渡使用磨损和备用机的闲置，使主机和备用机的使用更为平衡同时也减少了冷却水系统的运转时间。水蓄冷技术的应用，使得冷却塔等大功率用电设备在夜间运转，运转功率提升，减收了电力耗费。充足利用了政策的优惠，合理降低了公司的经营成本。 ⑶水蓄冷技术应用的不足之处：（1）在当前水蓄冷技术所用资料的前提下，若不可以获取有关部门对于用电谷底电价优惠政策的支持，采用水蓄冷技术，则并没有太大实质意义，相反有可能因为蓄冷槽的冷量消散等要素，造成用电量增添，运转成本增高。（2）在进行中央空调系统安装过程中同步进行水蓄冷技术施工，为能充足、合理利用空调冷水机组，则需增添备用主机；增大蓄冷量，就一定扩大蓄冷水池的容积，而能够利用的消防水池容积有限在保证蓄冷成效的前提下，就一定增添地下水池的容量，造成设备初投资成本增添，投资压力相对增大参照文件:[1]刘坚、侯靖闲.水蓄冷空调技术的应用.上海南区节电科技开发有限公司,上海201100