空調(diào)水蓄冷技術(shù)及工程應(yīng)用

空調(diào)水蓄冷技術(shù)及工程應(yīng)用一、 空調(diào)蓄能技術(shù)及其經(jīng)濟(jì)效益概述空調(diào)蓄能技術(shù)是一種最有效地獲取分時電價差效益、節(jié)省電制冷或電制熱運行電費的技術(shù)。在國外已經(jīng)是一項成熟的技術(shù)，日前國內(nèi)正在大面積推廣應(yīng)用。二、 水蓄冷中心空調(diào)系統(tǒng)蓄冷中心空調(diào)系統(tǒng)是將冷量以顯熱或潛熱的形式儲存在某種介質(zhì)中，并在需要時能夠從儲存冷量的介質(zhì)中開釋出冷量的空調(diào)系統(tǒng)。水蓄冷是空調(diào)蓄冷的重要方式之一，利用水的顯熱儲存冷量。水蓄冷中心空調(diào)系統(tǒng)是用水為介質(zhì)，將夜間電網(wǎng)多余的谷段電力（低電價時）與水的顯熱相結(jié)合來蓄冷，以低溫冷凍水形式儲存冷量，并在用電高峰時段（高電價時）使用儲存的低溫冷凍水來作為冷源的空調(diào)系統(tǒng)。三、 實施水蓄冷時的基本條件1、 有可執(zhí)行峰谷電價的供電政策或有對蓄能優(yōu)惠的電價政策。2、 以冷凍水為冷源的電制冷空調(diào)系統(tǒng)，低電價時段有空余的制冷機組作蓄冷用。3、 建筑物中具有可利用的消防水池或可建蓄水池的空間（綠地、露天停車地下，空閑地或可作水池的地下室等）。四、 溫度分層型水蓄冷原理冷量儲存的類型有溫度分層型、多水池型、隔膜型或迷宮與多水池折流型等。實踐證實，相對其它類型，溫度分層型（垂直流向型）最簡單有效。溫度分層型水蓄冷是利用水在不同溫度時密度不同這一物理特性，依靠密度差使溫水和冷水之間保持分隔，避免冷水和溫水混合造成冷量損失。水在4°C左右時的密度最大，隨著水溫的升高密度逐漸減小，利用水的這一物理特性，使溫度低的水儲存于池的下部，溫度高的水位于儲存于池的上部。設(shè)計良好的溫度分層型水蓄冷池在上部溫水區(qū)與下部冷水區(qū)之間形成一個熱質(zhì)交換層。一個穩(wěn)定而厚度小的熱質(zhì)交換層是進(jìn)步蓄冷效率的關(guān)鍵。為了在蓄水池內(nèi)垂直方向的橫斷面上，使水流以重力流或活塞流平穩(wěn)地在整個斷面上均勻地活動并平穩(wěn)地導(dǎo)進(jìn)池內(nèi)(或由池內(nèi)引出)，在上部溫水區(qū)與下部冷水區(qū)之間形成并保持一個有效的、厚度盡可能小的熱質(zhì)交換層，關(guān)鍵是在蓄水池內(nèi)的上下部設(shè)置相同散水器，以確保水流在進(jìn)進(jìn)蓄水池時滿足佛雷得(Frande)系數(shù)，使得水流均勻分配且擾動最小地進(jìn)進(jìn)蓄冷池。散水器的設(shè)計及施工是溫度分層型水蓄冷的關(guān)鍵技術(shù)。五、水蓄冷技術(shù)特點1、 獲取分時供電政策的電價差，''高拋低吸〃，大量節(jié)省運行電費。2、 節(jié)約電能A、年總的開機臺時數(shù)少于常規(guī)系統(tǒng)；8、當(dāng)夜間蓄冷時，氣溫降低，冷卻效果進(jìn)步，機組處于高效運轉(zhuǎn)，效率可進(jìn)步6-8%，空調(diào)系統(tǒng)總的節(jié)電率不低于10%。3、 由于夜間已蓄冷，白天在忽然停電時，只需較少的動力驅(qū)動水泵和末端空調(diào)馬達(dá)，即可維持空調(diào)系統(tǒng)供冷。4、 進(jìn)步了空調(diào)的品質(zhì)，即需即供，供冷速度快?？砂葱枵{(diào)節(jié)供冷量，對供冷量的調(diào)節(jié)快捷而方便，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全。5、 適用于空調(diào)系統(tǒng)的擴容改造，可不增加制冷機組容量而達(dá)到增加供冷量的日的，只需在原系統(tǒng)中添加水蓄冷設(shè)備和所需的管路即可，對原有系統(tǒng)沒有任何影響。6、 對于新裝系統(tǒng)，可以減少裝機容量，節(jié)約機組和配電設(shè)施的投資。7、 可利用消防水池以及現(xiàn)有的蓄水設(shè)施或建筑物地下室等作為蓄冷池。8、 蓄冷池可實現(xiàn)蓄熱和蓄冷雙重用途。9、 與常規(guī)空調(diào)一樣，操縱和維修方便，操縱職員無需專門技術(shù)培訓(xùn)。系統(tǒng)運行原理說明一、 蓄冷過程：蓄冷罐、V13、蓄冷水泵、V12、2號冷水機組、V11、V14、蓄冷罐（V3、V4、V7、V9封閉）二、 蓄冷罐放冷過程：蓄冷罐、V14、V9、2號冷凍水循環(huán)泵、V5、分水器----集水器、V7、V13、蓄水罐（V11、V12封閉）三、 在蓄冷過程中，可以啟動1號冷凍循環(huán)泵，一號冷水機組可以向用戶供冷，蓄冷和主機向用戶供冷是兩個獨立的環(huán)路，相互沒有影響。四、蓄冷罐與主機聯(lián)合供冷：在蓄冷放冷時，可以啟動1號冷凍循環(huán)泵，一號冷水機組聯(lián)合向用戶供冷。11）傳感器的故障診斷與報警。12）手/自動切換及現(xiàn)場手動控制。13） 歷史數(shù)據(jù)的適時采集與曲線圖記錄并儲存。14） 電動閥調(diào)節(jié)與閥位顯示。15）蓄能、放能量的累計。節(jié)能案例可口可樂裝瓶商生產(chǎn)（東莞）有限公司（水蓄冷用于飲料廠案例）項日概況可口可樂裝瓶商生產(chǎn)（東莞）有限公司廠房、宿舍、倉庫共占地面積為五萬一千一百三十九平方米，建筑面積共四萬五千平方米。主要是工藝用冷，24小時供冷，全年供冷天數(shù)約為340天。日前制冷站可用配置有158RTX2臺，95RTX2臺，311RTx2臺。預(yù)計尖峰負(fù)荷為1128RT，冷凍水出水8°C，回水一般為15°C。晚上通過增加一臺機組建設(shè)水蓄冷系統(tǒng)。水蓄冷改造方案利用新增一套制冷設(shè)備（400RT），新建1個有效容積1170m3的蓄冷水池。水池蓄冷溫差為8.3C（5?13.3C），系統(tǒng)最大蓄冷能力為3200RTh，蓄冷密度約2.74RTH/m3。夜間低谷蓄冷時間為8小時。系統(tǒng)滿負(fù)荷時，由于夜間所蓄冷量在上午高峰用電時就全部放完，因此在平段用電時再蓄冷7小時用于晚上高峰放冷;在最冷季節(jié)低谷蓄冷則可用于高峰和平段放冷。蓄冷池建在機房邊的草坪地下，建成后將草坪恢復(fù)原狀。水蓄冷改造效果項日建設(shè)后，每年可以減少95萬KWh的高峰用電，增加10.1萬KWh平段用電量，增加83萬KWh低谷用電量。年節(jié)約電費超過60萬元，節(jié)省率達(dá)23.1%?；旧?年內(nèi)收回本錢。一、 空調(diào)蓄能技術(shù)及其經(jīng)濟(jì)效益概述空調(diào)蓄能技術(shù)是一種最有效地獲取分時電價差效益、節(jié)省電制冷或電制熱運行電費的技術(shù)。在國外已經(jīng)是一項成熟的技術(shù)，日前國內(nèi)正在大面積推廣應(yīng)用。二、 水蓄冷中心空調(diào)系統(tǒng)蓄冷中心空調(diào)系統(tǒng)是將冷量以顯熱或潛熱的形式儲存在某種介質(zhì)中，并在需要時能夠從儲存冷量的介質(zhì)中開釋出冷量的空調(diào)系統(tǒng)。水蓄冷是空調(diào)蓄冷的重要方式之一，利用水的顯熱儲存冷量。水蓄冷中心空調(diào)系統(tǒng)是用水為介質(zhì)，將夜間電網(wǎng)多余的谷段電力（低電價時）與水的顯熱相結(jié)合來蓄冷，以低溫冷凍水形式儲存冷量，并在用電高峰時段（高電價時）使用儲存的低溫冷凍水來作為冷源的空調(diào)系統(tǒng)。三、 實施水蓄冷時的基本條件1、 有可執(zhí)行峰谷電價的供電政策或有對蓄能優(yōu)惠的電價政策。2、 以冷凍水為冷源的電制冷空調(diào)系統(tǒng)，低電價時段有空余的制冷機組作蓄冷用。3、建筑物中具有可利用的消防水池或可建蓄水池的空間（綠地、露天停車地下，空閑地或可作水池的地下室等）。四、溫度分層型水蓄冷原理冷量儲存的類型有溫度分層型、多水池型、隔膜型或迷宮與多水池折流型等。實踐證實，相對其它類型，溫度分層型（垂直流向型）最簡單有效。溫度分層型水蓄冷是利用水在不同溫度時密度不同這一物理特性，依靠密度差使溫水和冷水之間保持分隔，避免冷水和溫水混合造成冷量損失。水在4°C左右時的密度最大，隨著水溫的升高密度逐漸減小，利用水的這一物理特性，使溫度低的水儲存于池的下部，溫度高的水位于儲存于池的上部。設(shè)計良好的溫度分層型水蓄冷池在上部溫水區(qū)與下部冷水區(qū)之間形成一個熱質(zhì)交換層。一個穩(wěn)定而厚度小的熱質(zhì)交換層是進(jìn)步蓄冷效率的關(guān)鍵。為了在蓄水池內(nèi)垂直方向的橫斷面上，使水流以重力流或活塞流平穩(wěn)地在整個斷面上均勻地活動并平穩(wěn)地導(dǎo)進(jìn)池內(nèi)（或由池內(nèi)引出），在上部溫水區(qū)與下部冷水區(qū)之間形成并保持一個有效的、厚度盡可能小的熱質(zhì)交換層，關(guān)鍵是在蓄水池內(nèi)的上下部設(shè)置相同散水器，以確保水流在進(jìn)進(jìn)蓄水池時滿足佛雷得（Frande）系數(shù)，使得水流均勻分配且擾