水蓄冷節(jié)能新技術(shù)

我眼中的節(jié)能新技術(shù)——水蓄冷技術(shù)的介紹綱要：介紹了中央空調(diào)水蓄冷的含義和節(jié)能耗能的原理。指出了該技術(shù)存在的優(yōu)弊端。重點詞：中央空調(diào)蓄冷技術(shù)；節(jié)能成效；優(yōu)弊端剖析。Abstract:Themeaningsandprincipleofcentralair-conditioningwaterstoragewereintroduced.Theadvantagesanddisadvantagesofthetechnologywerepointedout.Keywords:centralair-conditioningwaterstoragetechnology；energyefficiencyeffect；analysisofadvantagesanddisadvantages。前言：日本是一個多地震且用地緊張的國家，很多建筑物的地下基礎部分采納了雙層板狀構(gòu)造，以此增添建筑的抗震能力，而對需空調(diào)用冷的建筑可充足利用這一地下空間，將其平面分紅多個隔間作為水蓄冷裝置，進而發(fā)展形成串通混淆型水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。在美國等一些國家多半采納垂直分層型水蓄冷裝置，屬于獨立的構(gòu)造設備，建于建筑物外的場所，也可依據(jù)詳細條件與建筑物構(gòu)造設計相聯(lián)合設于其地下，或利用其管豎井，樓梯間等閑置空間。空調(diào)水蓄冷技術(shù)的含義：（1）空調(diào)水蓄冷技術(shù)的含義空調(diào)水蓄冷顧名思義就是在夜晚用電谷底時，中央空調(diào)主機運轉(zhuǎn)，將冷凍水蓄存起來；待白日用電高峰時，不運轉(zhuǎn)空調(diào)主機，用泵將蓄存起來的冷凍水抽出，在空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。（2）空調(diào)水蓄冷節(jié)能降耗的實質(zhì)意義空調(diào)水蓄冷技術(shù)就是利用白日用電頂峰時，常常電力供給比較緊張；而夜晚用電谷底時，發(fā)電廠一定保證部分機組正常運轉(zhuǎn)，這時的電力又是充裕的，且不可以儲藏，假如這些電不用掉，只好浪費。經(jīng)過水蓄冷項目，把可能浪費的電力資源利用起來，在白日用電頂峰時盡量減少用電，形成節(jié)能效應；夜晚環(huán)境溫度比較低，冷卻溫度也相對較低，冷水機組運轉(zhuǎn)效率較白日要高；同時電力部門為錯開用電頂峰和谷底，對谷底用電電價賜予適合優(yōu)惠，進而達到降低用電花費的成效。[5]水蓄冷的原理：水蓄冷是利用水的顯熱實現(xiàn)冷量的儲藏，往常利用3-7°C的低溫水進行蓄冷。一個設計合理的蓄冷系統(tǒng)應經(jīng)過保持盡可能大的蓄水溫差并防備冷水與熱水的混淆來獲取最大的蓄冷效率。水蓄冷可直接與慣例系統(tǒng)區(qū)配，無需其余特意設備。[1]

$￡1￡空畫末耕■it建層SEP]$￡1￡空畫末耕■it建層SEP]水蓄冷改造項目的系統(tǒng)原連閨以水作為蓄冷介質(zhì)的水蓄冷系統(tǒng)是蓄冷空調(diào)系統(tǒng)重要方式之一， 也是能源利用，開源節(jié)流的又一種形式。近來幾年我國某些單位和個人，對水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)作了大批探究和研究，經(jīng)過一些工程，拓展載冷體工作溫差達8?10°C,甚至更大，使蓄冷密度由本來的5000大卡/m3提升到10000大卡/m3或更大.由此使貯冷槽容積大大減少，工程造價、傳熱消耗以致載冷體輸送功耗亦隨之減小，貝9有其推行使用的價值。水蓄冷技術(shù)擁有以下特色：1、 能夠使用慣例的冷水機組，也能夠使用汲取式制冷機組，并使其在經(jīng)濟狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。2、 合用于慣例供冷系統(tǒng)的擴容和改造，能夠經(jīng)過不增添制冷機組容量而達到增添供冷容量的目的。3、 能夠利用消防水池、原有的蓄水設備或建筑物地下室等作為蓄冷容器來降低初投資。4、 能夠?qū)崿F(xiàn)蓄熱和蓄冷的兩重用途。5、 技術(shù)要求低，維修方便，無需特別的技術(shù)培訓。6、水蓄冷系統(tǒng)是一種較為經(jīng)濟的儲藏大批冷量的方式。 蓄冷罐體積越大，單位蓄冷量的投資越低。當蓄冷量大于（602萬大卡）或蓄冷容積大于 760m3時，水蓄冷是最為經(jīng)濟的。⑷水蓄冷與冰蓄冷系統(tǒng)比較：成本：冰蓄冷與水蓄冷對比，一般來說，水蓄冷系統(tǒng)建設投資與慣例空調(diào)系統(tǒng)相當，而冰蓄冷系統(tǒng)建設投資比慣例空調(diào)系統(tǒng)超出 20%以上。［句節(jié)能：水蓄冷可節(jié)儉制冷用電量10%以上，冰蓄冷的用電量則高于慣例空調(diào)的30%左右;蓄冷蓄熱兩用：水蓄冷儲槽可實行夏天蓄冷，冬天蓄熱，而冰蓄冷不行能做到。蓄冷槽地點：因為能夠減少制冷機的容量或臺數(shù)，制冷機房的面積小于慣例空調(diào)；大溫差水蓄冷槽可靈巧地置于綠化帶下，泊車場下或空地上，以及利用消防水池等，冰蓄冷設備一般安裝在室內(nèi)，占用正常的機房面積。弊端實質(zhì)事例中，因為冰蓄冷的蓄冷設備一般在多個蓄冷槽內(nèi)實現(xiàn)，設備之間需留有檢修通道及開蓋距離，并且冰槽內(nèi)有乙二醇及預留結(jié)冰時膨脹空間，冰蓄冷的蓄水（冰）有效空間一般不過實質(zhì)占用空間的一小部分；大溫差水蓄冷系統(tǒng)在一個蓄冷槽內(nèi)達成所有蓄冷和放冷過程，占用空間絕大多半是有效的蓄冷空間。詳細已投運的項目表示，大溫差水蓄冷的實質(zhì)占用空間只略大于冰蓄冷的實質(zhì)占用空間。三種供冷方式：1）供冷機獨自供冷：制冷機依據(jù)原有方式運轉(zhuǎn)。2）蓄冷槽獨自供冷方式：利用夜間低谷電開啟制冷機，制備冷凍水并儲藏在蓄冷槽中。白日開啟冷凍水泵即可達成供冷。3）制冷機與蓄冷槽聯(lián)合使用：在每年極端酷熱的有限時間，空調(diào)負荷很大時使用，白日由制冷機供給部分冷量、蓄冷槽供給部分冷量。蓄冷罐的形式蓄冷罐的構(gòu)造形式應能防備所蓄冷水與回流熱水的混淆。為實現(xiàn)這一目的，當前常用的有以下幾種方法：1）多蓄水罐方法將冷水、熱水分別儲藏在不一樣的罐中，以保證送至負荷側(cè)的冷水溫度保持不變，多個蓄水罐有不一樣的連結(jié)方式，一種是空罐方式，它保持蓄水罐系統(tǒng)中總有一個罐在蓄冷或放冷循環(huán)開始時是空的。跟著蓄冷或放冷的進行，各罐挨次倒空。另一種連結(jié)方式是將多個罐串連連結(jié)或?qū)⒁粋€蓄水罐分開成幾個互相連通的分格。蓄冷時，冷水從第一個蓄水罐的底部進口進入罐中，頂部溢流的熱水送至第二個罐的底部進口，挨次類推，最后所有的罐中均為冷水；放冷時，水流動方向相反，冷水由第一個罐的底部流出?；亓鳠崴畯淖詈笠粋€罐的頂部送入。因為在所有的罐中均為熱水在上、冷水在下，利用水溫不一樣產(chǎn)生的密度差便可防備冷熱水混淆。多罐系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)時其個別蓄水罐能夠從系統(tǒng)中分別出來進行檢修保護，但系統(tǒng)的管路和控制較復雜，初投資和運轉(zhuǎn)保護費作較高。2）自然分層法利用水在不一樣溫度下密度不一樣而實現(xiàn)自然分層。系統(tǒng)構(gòu)成是在慣例的制冷系統(tǒng)中加入蓄水罐。在蓄冷循環(huán)時，制冷設備送來的冷水由底部散流器進入蓄水罐，熱水則從頂部排出，罐中水量保持不變。在放冷循環(huán)中，水流動方向相反，冷水由底部送至負荷側(cè)，回流熱水從頂部散流器進入蓄水罐。一般來說，自然分層方法是最簡單，有效和經(jīng)濟的，假如設計合理，蓄冷效率能夠達到85%-95%。自然分層蓄冷是一種構(gòu)造簡單、蓄冷效率較高、經(jīng)濟效益較好的蓄冷方法，當前應用得較為寬泛。水的密度與其溫度親密有關(guān)，在水溫大于4￡時，溫度高升密度減小,而在0~4匸范圍內(nèi)，溫度高升密度增大，3.98匸時水的密度最大。自然分層蓄冷就是依賴密度大的水自然匯齊集在蓄冷罐的下部，形成高密度水層的趨向進行的，在分層蓄冷中使溫度為4?6°C的冷水齊集在蓄冷罐的下部,而10?18C的熱水自然地齊集在蓄冷罐的上部，來實現(xiàn)冷熱水的自然分層。自然分層水蓄冷罐的構(gòu)造形式如下圖，在蓄冷罐中設置了上下兩個平均分派水流散流器，為了實現(xiàn)自然分層的目的，要求在蓄冷和釋冷過程中，熱水一直是從上部散流器流入或流出，而冷水是從下部散流器流入或流出，應盡可能形成分層水的上下平移運動。冷水機銀? 莖冷傭懷過程*確衿循環(huán)過程冷水機銀? 莖冷傭懷過程*確衿循環(huán)過程多儲冷讎方法在自然分層水蓄冷罐中，斜溫層是一個影響冷熱分層和蓄冷罐蓄冷成效的重要要素，它是因為冷熱水間自然的導熱作用而形成的一個冷熱溫度過渡層，如下圖，它會因為經(jīng)過該水層的導熱、水與蓄冷罐壁面和沿罐壁的導熱，并跟著儲藏時間的延伸而增厚，進而減少實質(zhì)可用蓄冷水的體積，減少可用蓄冷量，明確而穩(wěn)固的斜溫層能防備蓄冷罐下部冷水與上部熱水的混淆，蓄冷罐儲存期內(nèi)斜溫層變化是權(quán)衡蓄冷罐蓄冷成效的主要觀察指標。一般希望斜溫層厚度在0.3-1.0m之間.為了防備水的流入和流出對儲藏冷水的影響，在自然分層水蓄冷罐中采納的散流器應使水流以較小的流速平均地流入蓄冷罐，以減少對蓄冷罐水的擾動和對斜溫層的損壞.所以，分派水流的散流器也是影響斜溫層厚度變化的重要要素?在自然分層水蓄冷罐蓄冷循環(huán)中，冷水機組送來的冷水由下部散流器進入蓄冷罐，而熱水則從上部散流器流出，進入冷水機組降溫。跟著冷水體積的增添，斜溫層將被向上推移，而罐中總水量保持不變，在釋冷循環(huán)中，水流動方向相反，冷水由下部散流器送至負荷，而回流熱水則從上部散流器進入蓄冷罐。散流器的設計自然分層的蓄水罐需要用散流器將水安穩(wěn)地引入罐中，依賴密度差而不是慣性力產(chǎn)生一個沿罐底或罐頂水平散布的重力流，形成一個使冷熱水混淆作用盡量小的斜溫層。在0-20°C范圍內(nèi)，水的密度差不大，形成的斜溫層不太穩(wěn)固。所以要求經(jīng)過散流器的出進口水流流速足夠小，免得

造成斜溫層的擾動損壞。在設計中要注意散流器的張口方向，盡量減少進水對罐中水的擾動。通常頂部散流器的張口方向向上，防止有直接向下沖擊斜溫層的動量，底部散流器的張口方向朝下,防止有直接向上的動量。散流器管的張口一般為90-120°C。常用散流器的型式有：八邊式、h式，徑向盤式和連續(xù)槽式等。八邊式合用于圓柱體蓄水罐。H式合用于立體蓄水罐。在應用中，也能夠依據(jù)詳細的狀況，散流器來知足實質(zhì)要求。[2]蓄水罐資料構(gòu)造：常用的蓄水罐為：焊接鋼罐、裝置式預應力水泥罐和現(xiàn)場澆筑水泥罐。鋼罐優(yōu)秀的導熱性能會影響蓄冷效率，對于體積較小的蓄水罐這類影響較顯然，水泥罐的絕熱性能田間，地下部署時熱損失不會很大，但水泥罐的絕熱性能同時會造成斜溫層質(zhì)量的降落。選擇蓄水罐資料需要考慮的要素有：初投資、泄露的可能性，地下部署的可能性和現(xiàn)場的特定條件。水蓄冷技術(shù)應用的長處：水蓄冷技術(shù)的應用相對錯開了用電頂峰，減小了用電頂峰期電網(wǎng)的壓力，做到了移峰填谷,使白日和夜晚用電更為平衡。水蓄冷技術(shù)的應用相對減少了冷水機組的主機的使用頻次和時間，防止了主機的過渡使用磨損和備用機的閑置，使主機和備用機的使用更為平衡同時也減少了冷卻水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)時間。水蓄冷技術(shù)的應用，使得冷卻塔等大功率用電設備在夜間運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)功率提升，減收了電力耗費。充足利用了政策的優(yōu)惠，合理降低了公司的經(jīng)營成本。 ⑶水蓄冷技術(shù)應用的不足之處：（1）在當前水蓄冷技術(shù)所用資料的前提下，若不可以獲取有關(guān)部門對于用電谷底電價優(yōu)惠政策的支持，采用水蓄冷技術(shù)，則并沒有太大實質(zhì)意義，相反有可能因為蓄冷槽的冷量消散等要素，造成用電量增添，運轉(zhuǎn)成本增高。（2）在進行中央空調(diào)系統(tǒng)安裝過程中同步進行水蓄冷技術(shù)施工，為能充足、合理利用空調(diào)冷水機組，則需增添備用主機；增大蓄冷量，就一定擴大蓄冷水池的容積，而能夠利用的消防水池容積有限在保證蓄冷成效的前提下，就一定增添地下水池的容量，造成設備初投資成本增添，投資壓力相對增大參照文件:[1]劉堅、侯靖閑.水蓄冷空調(diào)技術(shù)的應用.上海南區(qū)節(jié)電科技開發(fā)有限公司,上海201100